【正文】 作 方案選擇根據(jù)課設(shè)設(shè)計(jì)的要求，利用單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)遙控開(kāi)關(guān)電路，可以擬定以下的幾種方案。這種遙控電路不需要使用較貴的專(zhuān)用編譯碼器，因此成本較低。當(dāng)按下遙控按鈕時(shí)，單片機(jī)產(chǎn)生相應(yīng)的控制脈沖，由紅外發(fā)光二極管發(fā)射出去,如圖 所示。 圖 方案二發(fā)射部分示意圖當(dāng)按下遙控按鈕時(shí)，單片機(jī)產(chǎn)生相應(yīng)的控制脈沖，由紅外發(fā)光二極管發(fā)射出去，如圖 所示。 ：圖 方案二接收部分示意圖本科生課程設(shè)計(jì)（論文）4方案三：（利用紅外遙控開(kāi)關(guān)電路）用單片機(jī)制作一個(gè)紅外電器遙控器，可以用來(lái)控制客廳燈的電源開(kāi)關(guān)。如圖 所示，當(dāng)紅外接收器接收到控制脈沖后，經(jīng)單片機(jī)處理由顯示設(shè)備顯示出當(dāng)前受控電器的序號(hào)。方案二控制功能過(guò)于單調(diào)，僅能實(shí)現(xiàn)電器開(kāi)關(guān)的控制，實(shí)用價(jià)值不大；方案三不僅可用控制鍵實(shí)現(xiàn)對(duì)電器的控制，而且可對(duì)一路電燈進(jìn)行亮度控制，方便實(shí)用。所以本設(shè)計(jì)采用方案三作為設(shè)計(jì)藍(lán)本本科生課程設(shè)計(jì)（論文）5 系統(tǒng)組成總體結(jié)構(gòu)提到總體方案的確定，就要符合本課題的要求：它是一個(gè)室內(nèi)用的燈光控制系統(tǒng)。要求能夠在室內(nèi)簡(jiǎn)便的安裝，應(yīng)用。要求成本不能太高， 使一般家庭都能夠承擔(dān)的起費(fèi)用。要實(shí)現(xiàn)無(wú)線控制功能，就要設(shè)計(jì)一系列的硬件電路。在對(duì)信號(hào)接收之后，要能使對(duì)系統(tǒng)燈光進(jìn)行控制，就要設(shè)計(jì)一調(diào)光控制電路，從而對(duì)每一盞燈具進(jìn)行開(kāi)啟關(guān)閉和調(diào)亮調(diào)暗的控制。在發(fā)送電路中，其中也要通過(guò)單片機(jī)的相應(yīng)程序?qū)Π存I進(jìn)行掃描處理等。圖 總體方案框圖本科生課程設(shè)計(jì)（論文）6第 3 章 硬件設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的發(fā)射和接收功能，電路是必不可少的，而要驅(qū)動(dòng)電路，實(shí)現(xiàn)燈光控制系統(tǒng)的整體功能，就必須通過(guò)單片機(jī)相應(yīng)的程序來(lái)完成。其內(nèi)。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。AT89C51 是一個(gè)低功耗高性能單片機(jī)，40 個(gè)引腳，32 個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時(shí)內(nèi)含 2 個(gè)外中斷口， 2 個(gè) 16 位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2 個(gè)全雙工串行通信口，AT89C51 可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線編程。①與MCS51 兼容 ②4K 字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 ③可編程串行通道 ④片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路⑤全靜態(tài)工作：0Hz24Hz⑥三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 ⑦128*8位內(nèi)部RAM⑧32可編程 I/O線⑨兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 ⑩5 個(gè)中斷源。MC51 的時(shí)鐘可由內(nèi)部方式或外部方式產(chǎn)生。對(duì)外接電容值雖然沒(méi)有嚴(yán)格的要求，但電容的大小多少會(huì)影響振蕩頻率的高低、振蕩器穩(wěn)定性、起振的快速性和溫度的穩(wěn)定性。當(dāng)采用外部方式時(shí)鐘電路時(shí)，外部信號(hào)接至XTAL2（內(nèi)部時(shí)鐘電路輸入端），而XTAL1接地。通常對(duì)外部振蕩信號(hào)不特殊要求，但需要保證最小高電平及低電平脈寬，一般為頻率低于12M的方波。在設(shè)計(jì)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，必須了解單片記的復(fù)位狀態(tài)。在RST端出現(xiàn)高電平的第二個(gè)周期，執(zhí)行內(nèi)部復(fù)位，以上每個(gè)周期重復(fù)一次，直至RST端變低。即ALE=1，/PSEN=1。上電復(fù)位電路：上點(diǎn)瞬間，RST端的電位與Vcc 相同，隨著電容的逐步充電，充電電流減小，RST 電位逐步下降。一般Vcc的上升時(shí)間不超過(guò)1ms ，振蕩器建立時(shí)間不超過(guò) 10ms。本科生課程設(shè)計(jì)（論文）8 如圖 所示，MCS51 單片機(jī)采用的是 40 引角的雙列直插封裝（DIP）放式。在 40 條引角中，有 2 條專(zhuān)用于主電源的引角，2 條外接晶體的引腳，4 條控制引腳，3 條 I/O 引角。 圖 mcs51 單片機(jī)的引腳圖①主電源引腳 Vss 和 VccVss(20):接地；Vcc（40）：正常操作時(shí)接+5V 電源。當(dāng)采用外部時(shí)鐘方式事 XTAL1 接地， XTAL2 接外來(lái)振蕩信號(hào)。Vcc 掉電期間，此引腳可接備用電源，以保持 RAM 的數(shù)據(jù)。ALE/PROG（30）：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，由單片機(jī)的 P2 口送出地址的高8 位，P0 口送出地址的低 8 位，數(shù)據(jù)也是通過(guò) P0 口傳送。當(dāng) ALE 信號(hào)（允許地址鎖存）為高電平（有效） ，P0 口送出低 9 位地址，ALE 信號(hào)鎖存低8 為地址。但需注意：當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（執(zhí)行 MOVX 指令）時(shí)，將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。PSEN（29）：程序存儲(chǔ)器讀出選通信號(hào)，低電平有效。MCS51 單片機(jī)是通過(guò)相應(yīng)的控制信號(hào)來(lái)區(qū)別到底 P2 口和 P0 口送出的是程序存儲(chǔ)器還是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址。外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器是靠/RD （讀）及 /WR（寫(xiě)）信號(hào)來(lái)控制的。EA/Vpp(31): 當(dāng) EA 端保持高電平時(shí)，訪問(wèn)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器（4KB ） ，但當(dāng)PC（程序計(jì)數(shù)器）值超過(guò) OFFFH 時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)向執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器內(nèi)的程序。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（Vpp） 。在訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，它是分時(shí)多路轉(zhuǎn)換的地址（低 8 位）和數(shù)據(jù)總線，在訪問(wèn)期間激活了內(nèi)部的上拉電阻。驗(yàn)證時(shí)，要求外接上拉電阻。向P1 口寫(xiě)入1時(shí)，P1 口被內(nèi)部上拉為高電平，可用作輸入口。在EPROM編程和程序驗(yàn)證時(shí)，它接收低8位地址。在訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，它送出高 8 位地址。~ （10~17 ）：P3 口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的高 8 位雙向 I/O 口。 單片機(jī)的最小系統(tǒng)AT89S51 單片機(jī)最小系統(tǒng)，就是使單片機(jī)正常運(yùn)行的最低配置：它有一系列模塊組成，如圖 所示。2)時(shí)鐘系統(tǒng)： 有振蕩器電路產(chǎn)生頻率等于晶振頻率，這時(shí)用的是外界晶振。3)電源系統(tǒng)：VCC,和 GND 引腳，供電電壓 。單片機(jī)第 9 腳（RST ）所接的是一個(gè)最簡(jiǎn)單的 RC 上電復(fù)位電路。晶體三極管主要用于放大電路中起放大作用，本設(shè)計(jì)采用的是一個(gè) NPN 型的三級(jí)管 9013，為了得到更大的放大倍數(shù)，采用了類(lèi)似共射級(jí)接法。圖 為該系統(tǒng)遙控發(fā)射器電路原理圖，其中第 1 腳至第 5 腳接 5 個(gè)點(diǎn)觸式的開(kāi)關(guān)，用來(lái)遙控電器電源開(kāi)關(guān)，第 9 腳為單片機(jī)的復(fù)位腳，采用簡(jiǎn)單的 RC 上復(fù)位電路，15 腳作為紅外線遙控碼的輸出口，用于輸出 40kHz 載波編碼，18,19腳接 12MHz 晶振。當(dāng)按下鍵盤(pán)的不同按鍵時(shí)，產(chǎn)生與之相應(yīng)的特定的二進(jìn)制脈沖信號(hào)。按鍵部分電路圖如圖 所示：圖 按鍵部分電路設(shè)計(jì) 接收電路的設(shè)計(jì)圖 是為該系統(tǒng)的遙控接收器電原理圖。第 35 至 39 口接作為電燈的電源控制輸出，后接繼電器，此處是實(shí)現(xiàn)控制電器開(kāi)關(guān)的主要。同時(shí)電流流過(guò)發(fā)本科生課程設(shè)計(jì)（論文）13光二極管，二極管發(fā)光，我們就可以知道控制是否成功。圖 接收部分電路設(shè)計(jì) 繼電器控制電路控制模塊通過(guò)單片機(jī) L／O 口輸出的高低電平來(lái)確定繼電器的 開(kāi)關(guān)的開(kāi)合，從而決定了繼電器控制端的導(dǎo)通和斷開(kāi)。本科生課程設(shè)計(jì)（論文）14 圖 繼電器控制燈泡圖 總體電路圖總體電路圖如圖 所示：本科生課程設(shè)計(jì)（論文）15圖 總體電路圖本科生課程設(shè)計(jì)（論文）16第 4 章 軟件設(shè)計(jì)主程序主要是循環(huán)調(diào)用顯示子程序及紅外接收處理子程序，當(dāng)開(kāi)關(guān)按下時(shí)，轉(zhuǎn)入相應(yīng)功能子程序。定時(shí)中斷子程序主要是完成時(shí)間計(jì)時(shí)功能。圖 主程序流程圖流程說(shuō)明：在遙