遙控照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)

合肥師范學(xué)院 2015 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） (2015(2015 屆屆) ) 遙控照明系統(tǒng)設(shè)計(jì) 院 系 電子信息工程學(xué)院 專 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 姓 名 章繼發(fā) 指導(dǎo)教師 陳曉婷 講師 學(xué)號：1108441078 合肥師范學(xué)院 2015 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 摘摘 要要 運(yùn)用紅外遙控技術(shù)還有 AT89C51 單片機(jī)另外還有許多與之有關(guān)的程序等來 實(shí)現(xiàn)控制的智能遙控控制開關(guān)等構(gòu)成的遙控照明系統(tǒng)。像這一類都智能遙控照 明系統(tǒng)有許多特點(diǎn)。包括有很強(qiáng)的適應(yīng)性即這類系統(tǒng)可以應(yīng)用在很多場合。除 此之外還有比較強(qiáng)的靈敏度也就是這個(gè)系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)控制的時(shí)候反應(yīng)速度快且準(zhǔn) 確無誤最后像這類系統(tǒng)更具有良好的先進(jìn)性。在人類日常工作學(xué)習(xí)以及生活之 中。像這類先進(jìn)的遙控照明系統(tǒng)應(yīng)用廣泛而又具有多樣性.與此同時(shí)讓人類的日 常生活也變得更加的豐富多彩以及給人們的生活也帶來極大的方便等。此次課 程設(shè)計(jì)包括許多組成部分，其中有硬件部分及其組成還有軟件部分的相關(guān)設(shè)計(jì) 還包括與解碼有關(guān)的一些簡易原理圖還有與之相關(guān)的程序圖。為了達(dá)到一定都 控制精確度，由三個(gè)與之相關(guān)的部分可以很好地解決這一問題。而這三個(gè)部分 構(gòu)成了脈沖發(fā)射部分。這三個(gè)部分分別是連接段，控制段，結(jié)束段。當(dāng)然這個(gè) 遙控照明系統(tǒng)最重要的組成部分還是他的發(fā)射部分和他的結(jié)收部分另外要進(jìn)行 校驗(yàn)的話，應(yīng)選擇在接收口。發(fā)射裝置的組成比較復(fù)雜包括矩陣鍵盤，編碼調(diào) 試紅外發(fā)射器。而接收的部分則有由紅外光和解調(diào)以及解碼電路 等構(gòu)成的。這類遙控照明系統(tǒng)有非常大的使用價(jià)值而且有較少都花費(fèi)就可以大 量生產(chǎn)，日常生活的許多方面都可以用到這類系統(tǒng)比方說小區(qū)樓道里的照明燈， 地下室照明，車庫等照明。 關(guān)鍵詞： AT89C51 芯片 智能遙控開關(guān) 合肥師范學(xué)院 2015 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 Abstract The design of an infrared remote-control multi-line switch is introduced.This switch is based on principle of intellected remote-control and AT89C51 single chip microcomputer controlling .This system has strong applicability,flexibility and advancement.Peoples life is improved greatly by Its apply. Its system composition and design of hardware and software are presented. The basic structure and chart of control decode program are also expounded. In order to achieve exact remote-control, the transmitted signal is divided into 3 parts:the connecting section, the controlling section and the ending section, then the receiver will verify it.The whole system is composed by the launches partially and the receives partially two parts.Launches partially including the keyboard matrix,the coded modulation,the LED infrared transmitter;Receives partially including the LED infrared light launch,the demodulation,decodes the electric circuit. It was proved that this kind of remote- control is convenient, reliable and practical after using in remote-control system. KeyKey words:words: the chip of AT89C51; intellected remote-control switch 合肥師范學(xué)院 2015 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 目目 錄錄 1 緒緒 論論.1 1.1 設(shè)計(jì)背景 1 1.2 應(yīng)用前景.1 2 設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)方案.2 2.1 本設(shè)計(jì)方案和及其比較.2 2.2 機(jī)型及元器件選擇機(jī)型及元器件選擇3 2.2.1有關(guān)單片機(jī)的一些選擇.3 2.2.2 AT89C51單片機(jī)的相關(guān)硬件結(jié)構(gòu)4 2.3 軟、硬件功能劃分軟、硬件功能劃分.5 2.4 總體的方案的設(shè)計(jì)總體的方案的設(shè)計(jì)5 3 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì).7 3.1 系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì).7 3.1.1硬件要求.7 3.1.2鍵盤接口.10 3.1.3 LED顯示器的介紹11 3.1.4發(fā)射部分.13 3.1.5接收部分.13 3.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì).14 3.2.1發(fā)射部分的工作原理.14 3.2.2接收部分工作原理.14 3.3 遙控系統(tǒng)的編碼及解碼遙控系統(tǒng)的編碼及解碼15 3.3.1遙控發(fā)射編碼格式.15 3.3.2數(shù)據(jù)幀的接收處理.16 3.4 遙控發(fā)射及接收控制程序流程圖遙控發(fā)射及接收控制程序流程圖16 3.4.1遙控發(fā)射控制流程圖.16 3.4.2遙控接收控制流程圖.18 4 系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試.21 結(jié)束語結(jié)束語23 附附 錄錄24 合肥師范學(xué)院 2015 屆本科畢業(yè)論文設(shè)計(jì) 1 1 緒 論 1.11.1 設(shè)計(jì)的現(xiàn)實(shí)意義設(shè)計(jì)的現(xiàn)實(shí)意義 當(dāng)今社會(huì)是一個(gè)迅速發(fā)展的社會(huì)，科技日新月異，第三次科技革命的成果 普惠大眾。人們的生活環(huán)境有很大的改善，生活水平也不斷的有所提高。與此 同時(shí)，人們的現(xiàn)代城市房屋的購買與居住的環(huán)境也隨之有很大的提高，人均居 住面積越來越大，而總的居住面積也有所擴(kuò)增，對于整個(gè)家庭室內(nèi)的的照明控 制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及電氣設(shè)備等還是和以前一樣，大多數(shù)還是由傳統(tǒng)過時(shí)的手段 的并且非常機(jī)械的開關(guān)進(jìn)行控制。而這類開關(guān)有非常多的缺陷，比如人們經(jīng)常 需要接觸這些開關(guān)很容易讓這些開關(guān)磨損，另外由于居住的房屋面積可能比較 大，如果有什么事情需要在夜間去啟動(dòng)這些開關(guān)的話，會(huì)給人們的日常生活帶 來極大的不便?；谝陨线@些原因，本論文相應(yīng)的設(shè)計(jì)出了一種相對而言比較 低廉的成本，另外工作性能也有所保證，運(yùn)用了單片機(jī)的一些原理的一種家庭 要開智能照明開關(guān)。此系統(tǒng)一單片機(jī)為載體，可以運(yùn)用無限通信的方式來遠(yuǎn)距 離的實(shí)現(xiàn)對整個(gè)家庭的所有照明電燈，還有電氣設(shè)備的控制。這樣就給人們的 生活帶來的便捷，同樣也更加安全，這樣也就完全不用親自用手去接觸這些帶 有高電壓的這些開關(guān)。 本設(shè)計(jì)的核心是單片機(jī)，通過本次設(shè)計(jì)加強(qiáng)對單片機(jī)的相關(guān)功能的理解， 更好的在以后的工作中去運(yùn)用單片機(jī)。 1.21.2 相關(guān)應(yīng)用相關(guān)應(yīng)用 根據(jù)單片機(jī)的有關(guān)原理以及紅外遙控開關(guān)所控制的一些比較特殊的開關(guān)系 統(tǒng)等等來完成這一課題的研究。當(dāng)然，這些控制系統(tǒng)在人們的日常生活和工作 以及國家的現(xiàn)代化建設(shè)有非常重要的作用。比如在一家現(xiàn)代化的工廠里，完全 可以采用這個(gè)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)對各種車床，機(jī)器的控制?；谶@種控制系統(tǒng)的很多 的優(yōu)越性，包括它的先進(jìn)的功能，靈活的功能，以及適用性強(qiáng)的功能等。這種 控制系統(tǒng)在生產(chǎn)中的全面應(yīng)用也使得生產(chǎn)生活效率大大提高，繼續(xù)推進(jìn)各方面 技術(shù)的發(fā)展。為國家的建設(shè)做出貢獻(xiàn)。也能夠很好的說明科技的進(jìn)步讓人們的 生活豐富多彩。 合肥師范學(xué)院 2015 屆本科畢業(yè)論文設(shè)計(jì) 2 2 2 設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)方案 2.12.1 課題相關(guān)的方案及其有關(guān)的比較課題相關(guān)的方案及其有關(guān)的比較 根據(jù)單片機(jī)有關(guān)原理來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的遙控照明控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。運(yùn)用不同的 器件和原理有以下兩種方案可供選擇。1 方案一：紅外遙控電路及其相關(guān)設(shè)計(jì) 根據(jù)相關(guān)知識(shí)，由單通道構(gòu)成紅外遙控電路?？梢詮膱D 2.1 看出?？梢栽O(shè) 計(jì)簡單的常規(guī)集成電路來實(shí)現(xiàn)。用這種方法設(shè)計(jì)的電路，相應(yīng)的成本會(huì)比較少， 也無需使用專門的譯碼器，而通常這種譯碼器比較昂貴。 圖 2.1 與紅外發(fā)射有關(guān)的圖示 通常會(huì)有振蕩頻率是通過紅外發(fā)光的一個(gè)二極管來完成。而這個(gè)具有控制功能的 震蕩頻率是電路直接產(chǎn)生的。同樣，一個(gè)單通道的遙控器正是和這個(gè)電路一樣。 通過此過程完成頻率的發(fā)射。 紅外發(fā)光二極管發(fā)射一個(gè)震蕩頻率，而這個(gè)頻率被紅外接收頭接收到，設(shè)計(jì)相應(yīng)的電 路對接收的頻率解碼，解碼完成后電路就會(huì)完成有關(guān)的控制 方案二：與遙控開關(guān)有關(guān)的電路的設(shè)計(jì) 我們需要完成紅外遙控器，這需要由單片機(jī)的功能來完成。而這個(gè)遙控器 可以控制多個(gè)電源開關(guān)。通過按鍵控制實(shí)現(xiàn)紅外發(fā)射。 遙控按鈕被按下時(shí)，此時(shí)單片機(jī)會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的控制脈沖信號，而此信號通過紅外發(fā)光二極 管發(fā)射出去。由此完成信號的發(fā)送。 有關(guān)的受到控制的電器的對應(yīng)序號會(huì)被顯示出來，在控制脈沖發(fā)射出去， 被紅外接收器所接收是，這時(shí)顯示設(shè)備顯就會(huì)顯示對應(yīng)的序號。 兩種方案的對較：總的來說，對于方案一所描述的方法，沒有運(yùn)用單片機(jī) 來實(shí)現(xiàn)控制。其功能也不夠強(qiáng)大，也就只能夠來完成對某些電路進(jìn)行很簡單的 控制。對比之下，對于方案二來說，是完全運(yùn)用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)控制的，雖然電 路非常簡單，但是卻有較強(qiáng)的實(shí)用性。因此，本次設(shè)計(jì)采用方案二的方法。 2.22.2 相關(guān)的元器件的和需要的機(jī)型選擇相關(guān)的元器件的和需要的機(jī)型選擇 本課題需要用到一種單片機(jī)，被稱為 AT89C51，可以通過這種單片機(jī)來實(shí) 現(xiàn)紅外信號的控制。在發(fā)射部分的電路中我所采用的元器件有 AT89C51 芯片、 產(chǎn)生 振蕩 頻率 紅外 發(fā)射 合肥師范學(xué)院 2015 屆本科畢業(yè)論文設(shè)計(jì) 3 另外還有發(fā)光二極管以及三極管還有警惕振蕩器等所構(gòu)成。當(dāng)然紅外接收部分 也很重要，由 ST188 的紅外接收器以及帶有 LED 數(shù)碼管的顯示器等相關(guān)元器件 組成。 、 2.2.12.2.1 單片機(jī)的選擇單片機(jī)的選擇 單片機(jī)的主要性能指標(biāo)有：字長、主頻、指令執(zhí)行時(shí)間、電源功耗等。選 擇單片機(jī)不僅要考慮其主要的性能指標(biāo)，更要考慮單片機(jī)的中斷能力、接口、 片內(nèi)存儲(chǔ)器大小、抗干擾能力等。本次設(shè)計(jì)所選的單片機(jī)為 AT89C51，其功能 足以完成本次課題的設(shè)計(jì)。它的具體的引腳及其功能由于篇幅有限在此不做介 紹。 2.2.22.2.2 AT89C51AT89C51 單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu) (1)微處理器 CPU：有一個(gè) 8 位的 CPU，跟一般的 CPU 是差不多的，也包含 了運(yùn)算器以及控制器兩個(gè)部分，使得面向控制的出路功能更加強(qiáng)大，一方面能 夠處理字節(jié)數(shù)據(jù)，另一方面也可以進(jìn)行變量的處理。 (2)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 RAM：片內(nèi)的內(nèi)存是 128B，片外則可以外擴(kuò)到 64KB。能夠 增加單片機(jī)的運(yùn)行的速度，更重要的是這種結(jié)果的 RAM 能夠減小功耗。 (3)程序存儲(chǔ)器 ROM/EPROM：作用是可以用來存儲(chǔ)程序，而 8031 是沒有此 部件的，對于 8051 的是為 4KB 的 ROM；而 8751 是為 4KBEPROM。片外則最多能 夠擴(kuò)到 64KB。 (4)4 個(gè) 8 位并行 I/O 口包括 P0 和 P1 以及 P2 還有 P3。 (5)有 1 個(gè)串行口：還有 1 個(gè)全雙工的串行口，包括四種工作的方式。能夠 進(jìn)行串行通信以及擴(kuò)展并行 I/O 口，還可以跟多個(gè)單片機(jī)相連，從而組成多機(jī) 的系統(tǒng)，這樣的話使單片機(jī)功能也就更加強(qiáng)大還可以有更廣的運(yùn)用。 (6)還包括 2 個(gè) 16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。 (7)中斷系統(tǒng)組成有：五個(gè)中斷源，兩級的中斷優(yōu)先權(quán)。 (8)特殊功能寄存器 SFR：總計(jì)共有二十一個(gè)、可以用在 CPU 對片內(nèi)各功能 部件進(jìn)行管理和控制以及監(jiān)視。 考慮到 AT89C51 單片機(jī)具有以上所提到的優(yōu)點(diǎn)，因此我就確定選擇了它作 為系統(tǒng)硬件所選單片機(jī)類型。 2.32.3 軟、硬件功能劃分軟、硬件功能劃分 本次設(shè)計(jì)的硬件部分包括紅外發(fā)射和紅外遙控接收兩個(gè)部分的電路。關(guān)于 電路的工作原理將在相應(yīng)的章節(jié)介紹，在次就不做贅述。 系統(tǒng)的軟件部分的設(shè)計(jì)就要求在紅外遙控發(fā)射端對紅外信號進(jìn)行編碼，在 合肥師范學(xué)院 2015 屆本科畢業(yè)論文設(shè)計(jì) 4 接收端對所讀取的編碼進(jìn)行解碼，這就要求編譯顯影的功能程序執(zhí)行各自操作， 最終實(shí)現(xiàn)對硬件電路的智能控制的目的。軟件部分的程序包括鍵盤掃描程序、 剪號處理程序、38KHz 載波及編碼脈沖發(fā)射程序、遙控接收及處理程序、延遲 子程序。 2.42.4 總體方案設(shè)計(jì)總體方案設(shè)計(jì) 對于整個(gè)系統(tǒng)來說。其構(gòu)成是由兩個(gè)部分，包括發(fā)射部分以及接收部分。 對于發(fā)射部分則是運(yùn)用脈沖個(gè)數(shù)編碼?？梢詫?zhǔn)備發(fā)射的部分的信號調(diào)制成 38khz 載波信號。再通過紅外發(fā)射管發(fā)射這種信號。對于接收部分則是由紅外 接收管構(gòu)成，發(fā)射部分會(huì)發(fā)射出一些信號，這些信號會(huì)被紅外接收管所接受， 然后對其解碼。而這些接收的信號經(jīng)由單片機(jī)的仔細(xì)分析從而由輸出端輸出與 之對應(yīng)的輸出控制信號，與發(fā)射部分有關(guān)按下的按鍵號會(huì)被數(shù)碼管以及發(fā)光二 極管顯示出來的，系統(tǒng)組成如圖 2.6 所示。 圖 2.6 紅外遙控開關(guān)系統(tǒng)組成錯(cuò)誤！未找到引用源。錯(cuò)誤！未找到引用源。Equation Chapter (Next) Section 1111 3 3 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3.13.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 3.1.13.1.1 硬件要求硬件要求 對于系統(tǒng)的硬件的設(shè)計(jì)的要求，通常由兩大部分構(gòu)成。做簡單如下介紹。 (1)對于與單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展部分有關(guān)的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)這部分的時(shí)候，要設(shè)計(jì)存 儲(chǔ)器擴(kuò)展以及 I/O 接口擴(kuò)展，也要知道存儲(chǔ)器的擴(kuò)展大體由 RPROM 的擴(kuò)展以及 EEPROM 的擴(kuò)展還有 RAM 的擴(kuò)展。這些擴(kuò)展也都是歸于單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展的最主要 合肥師范學(xué)院 2015 屆本科畢業(yè)論文設(shè)計(jì) 5 內(nèi)容。 (2)與實(shí)現(xiàn)功能有關(guān)的對應(yīng)模塊的設(shè)計(jì)。其中主要包括與通信功能有關(guān)的模 塊還有與信號測量有關(guān)的功能模塊、以及與信號控制功能相應(yīng)的模塊、另外也 包括與人機(jī)對話功能相關(guān)的模塊等，最好可以根據(jù)整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的作用以 及功能的相關(guān)要求進(jìn)行與之配置相應(yīng)的 A/D、D/A、鍵盤、顯示器、打印機(jī)等外 圍設(shè)備。 兩個(gè)部分構(gòu)成紅外發(fā)射電路，其中有一個(gè)是 HRM5700B 紅外先發(fā)射管，還有 一個(gè)是與之相關(guān)元件組成。在這種電路之中的紅外信號最終經(jīng)由 AT89C51 單片 機(jī)進(jìn)行處理，另外對與這種電路的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的相應(yīng)工作方式的選擇會(huì)產(chǎn)生 極大的干擾，也會(huì)造成偏差。重要的是需要在整個(gè)設(shè)計(jì)進(jìn)行前了知道 AT89C51 單片機(jī)的硬件的設(shè)計(jì)與之有關(guān)的但又不可以沒有的相關(guān)步驟。同時(shí)更需要清楚 的知道單片機(jī)的 4 種工作的方式。 圖 3-1 89C51 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)框圖 對于寄存器 TH0 和 TL0 需要特別注意，因?yàn)樗鼈冇休^為特殊的作用，對于 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 T0 也是由這兩個(gè)部分構(gòu)成的。對于定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 T1 而言，它 的構(gòu)成就是 TH1,TL1 這兩個(gè)有特別功能的寄存器。 。對于具有特定作用的寄存器 TMOD，就可以使用它去選定相應(yīng)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 T0、T1 的一般工作方式以及 工作的模式等。同樣，具有特別用處的寄存器 TCON 可以把他作為控制 T0、T1 的啟動(dòng)計(jì)數(shù)以及停止計(jì)數(shù)，當(dāng)然這個(gè)寄存器也具有 T0、T1 的兩種形態(tài)。通過軟 件部分的設(shè)計(jì)可以完成 TMOD、TCON 這兩個(gè)寄存器的內(nèi)容再由單片機(jī)通過復(fù)位， 使得這兩個(gè)特殊的寄存器的任何的一個(gè)位數(shù)都是處于 0 的狀態(tài)。 合肥師范學(xué)院 2015 屆本科畢業(yè)論文設(shè)計(jì) 6 現(xiàn)在先介紹一下定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的幾種具有重要作用的相關(guān)的工作方法： (1)方法一：由一種 LX(X=0,1)的低 5 位以及一種 THX 的高 8 位而組成一種 特殊的 13 位計(jì)數(shù)器。對于這種工作方式的解釋是，如果 TLX 低 5 位會(huì)產(chǎn)生溢出 的話，則它就會(huì)自動(dòng)的向 THX 進(jìn)一位，但也要注意的是，假如 THX 計(jì)數(shù)出現(xiàn)溢 出的話，也會(huì)置位于 TCON 中溢出的標(biāo)志位 TFX 上面。 由以上描述可得定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的等效框圖如圖 3-2 所表示。 圖 3-2 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器方式 0 邏輯圖示 如圖所示，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)的方法是會(huì)受到 C/T 位控制的電子開關(guān)的 強(qiáng)烈的影響的。 1 當(dāng) C/T 為零時(shí)，電子開關(guān)就會(huì)處于偏于向上的地方。T1 為定時(shí)器工作模 式，當(dāng)系統(tǒng)時(shí)鐘振蕩器 12 分頻以后，就會(huì)發(fā)出一種特定的信號，就把這種信號 用于計(jì)數(shù)信號，以上就是， 2 當(dāng).C/T 為一時(shí)，電子開關(guān)就會(huì)處于偏于向下的地方，T1 位計(jì)數(shù)器工作模 式，P3.5 引角上的脈沖是外部輸入脈沖，這些構(gòu)成計(jì)數(shù)器的脈沖。如果計(jì)數(shù)器 的屏幕顯示是一的話，則表明 P3.5 引腳上此時(shí)發(fā)生負(fù)跳變。 GATE 位的狀態(tài)非常重要，而對于定時(shí)器/計(jì)時(shí)器運(yùn)行控制有所影響。這通 常會(huì)包含兩個(gè)不同的條件。其中有一個(gè)是 TRX 以及 INTX 引腳這兩件而構(gòu)成的， 對于另外一個(gè)而言就是 TRX 一個(gè)條件。 (2)方式二：假設(shè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作于方式一的時(shí)候，其含義就可以表 示 M1 和 M0 這時(shí)的狀態(tài)是 01，在這個(gè)時(shí)候定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的等效電路如圖 3-3 所表示。 合肥師范學(xué)院 2015 屆本科畢業(yè)論文設(shè)計(jì) 7 圖 3.3 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器方式 1 邏輯結(jié)構(gòu)圖 (3)方式 2：對于方式 0 和方式 1 的一些特點(diǎn)也要注意，就當(dāng)它們的計(jì)數(shù)溢 出以后，計(jì)數(shù)器的表示都是 0.由于這些原因，當(dāng)循環(huán)定時(shí)或者循環(huán)計(jì)數(shù)用時(shí)， 相應(yīng)的就會(huì)存在反復(fù)裝入計(jì)數(shù)初值的一些問題。這不但會(huì)僅定時(shí)的精數(shù)有大的 影響，而且對于程序設(shè)計(jì)而言同意也會(huì)帶來許多麻煩。方式 2 就是針對此問題 而設(shè)置的。如果 M1 以及 M2 是 10 的時(shí)候，這時(shí)候定時(shí)器/計(jì)數(shù)器就會(huì)處于工作 方式 2 的狀態(tài)，這個(gè)時(shí)候定時(shí)器/計(jì)數(shù)器得等效框圖如圖 3-4 所表示。這種工作 方式有比較好優(yōu)勢可以省略去用戶的軟件之中得重裝初值的一些程序，進(jìn)一步 簡化定時(shí)初值的計(jì)算方法等，也可以相當(dāng)精確的確定定時(shí)的時(shí)間長短。 圖 3-4 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器方式 2 邏輯結(jié)構(gòu)圖示 對于紅外遙控開關(guān)系統(tǒng)的硬件電路而言，其組成也包括紅外發(fā)射電路以及 接收電路這兩部分。 3.1.23.1.2 鍵盤接口鍵盤接口 合肥師范學(xué)院 2015 屆本科畢業(yè)論文設(shè)計(jì) 8 關(guān)于鍵盤其功能比較多，包括在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)當(dāng)中可以能完成向單片機(jī) 輸入一些數(shù)據(jù)以及傳送一些命令等任務(wù)，通過它的這些功能呀，我們就可以人 為的對單片機(jī)進(jìn)行干預(yù)。而鍵盤作用本質(zhì)其實(shí)上就是把一組案件開關(guān)集合在一 起。在通常情況下，鍵盤開關(guān)的原理是根據(jù)機(jī)械觸點(diǎn)的斷開以及閉合一些功能 而完成的。假如行線輸出電壓上會(huì)表示出高電平或者低平的話 ，表示這個(gè)時(shí)候 鍵是開還是閉合的。 規(guī)定高電平代表鍵斷開，而低電平代表鍵閉合話，在進(jìn)一 步對行線電平高低狀態(tài)進(jìn)行檢測，就可以輕而易舉的確認(rèn)案鍵是不是被按下。 同時(shí)為了達(dá)到 CPU 對一次按鍵動(dòng)作只確認(rèn)一次案件的有效性，抖動(dòng)期的干擾一 定要把它消除掉。 通常情況下鍵盤接口分可以由獨(dú)立式以及行列式鍵盤接口構(gòu)成。對于獨(dú)立 式鍵盤而言的話，比較適用于一些按鍵比較少或者操作的速度比較高的情況下。 而行列式，也稱矩陣式鍵盤，則多被用于按鍵數(shù)目比較多的情況下，對于它的 組成來說，就是由行線以及列線在一起，按鍵的位置比較特別，在行和列的交 叉點(diǎn)的上面。這次設(shè)計(jì)所運(yùn)用的鍵盤接口就是以上所描述的這種。關(guān)于行和列 鍵盤的結(jié)構(gòu)如圖 3-5 所表示。 圖 3-5 行列式鍵盤結(jié)構(gòu)圖示 有關(guān)行列式鍵盤的工作原理比較復(fù)雜，可以簡單的介紹一點(diǎn)，按鍵設(shè)置比 較特殊，行以及列線會(huì)被分別的連在按鍵開關(guān)的兩端。行線會(huì)經(jīng)過上拉電阻被 合肥師范學(xué)院 2015 屆本科畢業(yè)論文設(shè)計(jì) 9 接到正 5V 上面。如果沒有按鍵按下的時(shí)候，行線就會(huì)處于高電平的狀態(tài)，如果 有按鍵被按下的時(shí)候，則行線的電平狀態(tài)就會(huì)由這一行線相連的列線的電平的 高低所決定。假如列線的電平是低的話，就表示行線電平是低的;假如列線的電 平是為高的話，就表示行線的電平也是高的。以上這個(gè)條件可以幫助識(shí)別行列 式鍵盤是不是按下了鍵。對于行列式鍵盤中行線以及列線來說，大多數(shù)都是許 多多鍵在一起共用的，每一個(gè)按鍵也都會(huì)均影響這一個(gè)鍵所處的行以及列的電 平。這樣每一個(gè)按鍵都會(huì)彼此的產(chǎn)生影響，為了避免這些，可以把行以及列的 信號進(jìn)行有效配合，而且做進(jìn)一步的優(yōu)化，這樣就可以明確閉合鍵的位置所在。 3.1.33.1.3 LEDLED 顯示器顯示器 同常所用的 LED 顯示器有的也有 8 段 7 段的，8 段要比比 7 段的多了一個(gè) 小數(shù)點(diǎn)“dp”段。每一個(gè)段與之對應(yīng)的一個(gè)發(fā)光二極管。顯示器構(gòu)成是共陽極 以及共陰極這兩種方式。如圖 3-6 所示。共陰極的 LED 顯示器發(fā)光二極管的陰 極被連接起來，一般情況下共陰極是接地的。如果某個(gè)發(fā)光二極管的陽極是高 電平的時(shí)候，就會(huì)使發(fā)光二極管被點(diǎn)亮，與之對應(yīng)的段就會(huì)被實(shí)現(xiàn)的。同樣的 道理，如果共陽極的 LED 顯示器發(fā)光二極管的陽極被連接起來的話，通常情況 下這個(gè)公共陽極就會(huì)接正的電壓，如果某一個(gè)發(fā)光二極管的陰極被接低在電平 的時(shí)候，這個(gè)時(shí)候發(fā)光二極管就會(huì)被點(diǎn)亮，與之對應(yīng)的段同樣會(huì)被顯示。如果 我們將不相同的段二極管點(diǎn)亮?xí)r，就會(huì)使 LED 顯示器上顯示出不同的符號以及 數(shù)字，這樣做的話是要為 LED 顯示器提供相關(guān)代碼的，理由是這些代碼的作用 可讓 LED 相應(yīng)的段被點(diǎn)亮，以此來顯示出不同的字型，就因?yàn)檫@個(gè)原因這個(gè)代 碼就被稱為段碼或者稱為字型代碼也可以。將 7 段的發(fā)光二極管上加上一個(gè)小 數(shù)點(diǎn)以后，一共有 8 段。所以提供給 LED 顯示器的段碼剛剛好就是 1B。每一段 的字節(jié)中各位對應(yīng)的關(guān)系如下圖 3-6 所表示。 合肥師范學(xué)院 2015 屆本科畢業(yè)論文設(shè)計(jì) 10 圖 3-6 8 段 LED 結(jié)構(gòu)及外形圖 圖 3-7 發(fā)射部分的電路圖 3.1.43.1.4 發(fā)射部分發(fā)射部分 發(fā)射部分電路的原理圖就如 3-7 所表示那樣。在圖中是以 AT89C51 單片機(jī) 為主要原件，換一句話說就是這個(gè)控制最重要的部分，P0 鍵是這個(gè)系統(tǒng)掃描的 合肥師范學(xué)院 2015 屆本科畢業(yè)論文設(shè)計(jì) 11 端口，包括十六個(gè)操作鍵，因此就分別對于控制單片機(jī)發(fā)出十六種不一樣脈沖， 進(jìn)行 16 個(gè)不同操作。第 9 腳是單片機(jī)的一個(gè)特殊腳(具有復(fù)位的功能)，RC 上 有一個(gè)電復(fù)位的電路可以被利用，而第 14 個(gè)引腳是被用于紅外遙控發(fā)射編碼的 輸出腳，作用是輸出 38KHz 的載波編碼信號。而脈沖通過 T1 被放大以后，就會(huì) 通過紅外發(fā)射管(HRM5700B)輸出。第 18 以及 19 腳接的 12M 的晶振。需要特別 注意的問題是單片機(jī)的 P0.0P0.7 口一定要外接一個(gè)上拉的電阻，不然的話發(fā) 射的部分也就沒有辦法運(yùn)行。 3.1.53.1.5 接收部分接收部分 接受部分的電路原理圖如圖 3-8 所示?？刂频暮诵囊廊皇?AT89C51(2)單片 機(jī)，整個(gè)數(shù)碼管的一個(gè) 2 進(jìn)制的輸出需要依靠 P1.0-P1.7 口來完成。以此用著 數(shù)碼管的一個(gè) 2 進(jìn)制數(shù)據(jù)的輸出，再經(jīng)過數(shù)碼管顯示發(fā)射出終端的按鍵號，與 此同時(shí) P0 口以及 P2 口相對應(yīng)的二極管就會(huì)顯出亮被點(diǎn)亮燈；P3.0 以及 P3.3 口先接收后進(jìn)行調(diào)解紅外遙控信號，同樣需要注意說明的有： 圖 3-8 接收部分電路的原理圖 (1)出于對開機(jī)和關(guān)機(jī)時(shí)的時(shí)候燈是否應(yīng)全滅的考慮，P0 以及 P2 口在系統(tǒng) 上經(jīng)過電初始化以后，就會(huì)一直保持在高的電平上，直到接收到了發(fā)射部分所 控制的信號時(shí)候，它的狀態(tài)也就隨之而改變； (2)有一體化接收器 HRM5700B（它的解調(diào)頻率為 38KHz）會(huì)得到紅外接收頭 合肥師范學(xué)院 2015 屆本科畢業(yè)論文設(shè)計(jì) 12 的運(yùn)用，如果 38KHz 的紅外脈沖信號會(huì)被 HRM5700B 所接收到的話，這個(gè)時(shí)候就 會(huì)把時(shí)低電平輸出，與之相反高電平就會(huì)被輸出。它的功能可以把光探測器以 及前置放大器比較完整的封裝起來，可以通過這個(gè)方式來完成脈沖編碼信號的 調(diào)制，以及完成紅外光信號的接收。 當(dāng)處在系統(tǒng)的工作的時(shí)候，HRM5700B 對會(huì)把接收到的脈沖編碼信號進(jìn)行處 理，也就解調(diào)，接下來的信號會(huì)輸入到單片機(jī)的 P3.0 以及 P3.3 口。 3.23.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 對于本設(shè)計(jì)的軟件而言，它包括兩部分，發(fā)射部分，接收部分。 3.2.13.2.1 發(fā)射部分的工作原理發(fā)射部分的工作原理 當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)處于電初始化的時(shí)候，就會(huì)將鍵掃描的方法來對子程序進(jìn)行加 工處理。在沒有把按鍵開關(guān)按下的時(shí)候，整個(gè)系統(tǒng)就相當(dāng)于在一個(gè)等待的過程； 在把按鍵的開關(guān)向下按的時(shí)候，整個(gè)系統(tǒng)就會(huì)利用按鍵檢查的子程序，來完成 對按鍵號的確認(rèn)，與此同時(shí)在傳入有相的發(fā)射子程序。對于這些發(fā)射的子程序， 需要把這些等待發(fā)射的信號進(jìn)行處理，將其調(diào)制為 38 千赫茲的載波信號，再通 過 89c51 單片機(jī)的引腳進(jìn)行輸出，最后再通過三極管 9013 進(jìn)一步放大，就可以 驅(qū)動(dòng)起紅外發(fā)射管，以此可以發(fā)射出調(diào)制脈沖的信號。用脈沖個(gè)數(shù)編碼對發(fā)射 信號進(jìn)行處理，當(dāng)然，不同的一些編碼可以由許多不同的脈沖個(gè)數(shù)來表示。其 范圍比較廣，從 6 個(gè)脈沖到 21 個(gè)脈沖不等，而遙控碼數(shù)據(jù)幀間隔通常是 8 毫秒。 為達(dá)到控制準(zhǔn)確的目的，一般可知發(fā)射脈沖可以分為三個(gè)部分，分別連接段和 控制段以及結(jié)束段。對于連接段而言，其發(fā)射信號的前三個(gè)脈沖的寬度有明確 的規(guī)定，而對于脈沖的間隔也有規(guī)定是 1ms。結(jié)束段充當(dāng)作用是，成為發(fā)射信 號的最后的兩個(gè)脈沖，對于脈沖寬度而言也分別有要求為 2ms 和 4ms，脈沖間 隔與前者對應(yīng)是 1ms。在這個(gè)圖形的中間是它的控制段，脈沖寬度以及賣出那 個(gè)間隔都是 1ms。從 3-9 中可以看出，其波形為八個(gè)編碼所發(fā)射出的輸出信號 的有關(guān)波形。對于最前面的其三個(gè)脈沖是連接段。最中的三個(gè)脈沖是控制段， 還有最后的兩個(gè)脈沖是結(jié)束段。 圖 3-9 發(fā)射八個(gè)編碼時(shí)的輸出信號的波形圖 3.2.23.2.2 接收部分工作原理接收部分工作原理 當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)處于電初始化的時(shí)候，需要檢測一下單片機(jī)的 P3.3 口。確定其 合肥師范學(xué)院 2015 屆本科畢業(yè)論文設(shè)計(jì) 13 是否是高電平還是低電平。如果是高電平話，整個(gè)系統(tǒng)就會(huì)在等待的一種狀態(tài)。 如果是低電平話，則中斷服務(wù)程序就會(huì)被開啟，以此可以完成對數(shù)據(jù)幀的接收。 需要注意的問題也有許多，其中就有數(shù)據(jù)幀要運(yùn)用中斷的方式來接收，單片機(jī) 的工作的方式也要在一定的條件下（在外中斷 1 方式下） 。當(dāng)數(shù)據(jù)幀被接收的時(shí) 候，系統(tǒng)會(huì)把接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，具體是驗(yàn)證前三碼寬，如果有其中的任 何一位的碼寬不符合設(shè)計(jì)的需要的話，一律會(huì)被當(dāng)作錯(cuò)誤碼對待，如果這個(gè)系 統(tǒng)接收到的是一個(gè)脈寬大于 5ms 的高電平的時(shí)候，就會(huì)立即結(jié)束此脈沖的接收。 接下來這個(gè)系統(tǒng)就會(huì)將所接收脈沖進(jìn)行處理，目的是驗(yàn)證的最后兩位的脈寬。 確定其值的大小應(yīng)分別為 2ms 還有 4ms，如果不是也會(huì)被看著是錯(cuò)誤碼來對待， 控制系統(tǒng)也要統(tǒng)計(jì)累加器 A 中的脈沖到底有幾個(gè)，再根據(jù)這個(gè)個(gè)數(shù)來確定單片 機(jī) P0 或者 P2 口的特定輸出的控制信號，與此同時(shí)，P1 口相應(yīng)會(huì)輸出一個(gè)的 2 進(jìn)制數(shù)據(jù)。以上整個(gè)過程是一次比較完整的接收過程。HRM5700B 接收八個(gè)編碼 時(shí)的輸出信號波形如圖 3-10。 圖 3-10 ST188 接收八個(gè)編碼時(shí)的輸出信號波形 3.33.3 遙控系統(tǒng)的編碼及解碼遙控系統(tǒng)的編碼及解碼 3.3.13.3.1 與遙控有關(guān)發(fā)射編碼的格式與遙控有關(guān)發(fā)射編碼的格式 需要運(yùn)用到脈寬調(diào)制的串行碼，用一組合來表示二進(jìn)制的零，這種組合有 脈寬為 0.565ms 和間隔 0.56ms 以及周期為 1.125ms 而構(gòu)成。與其對應(yīng)的是一個(gè) 組合來表示一，包括脈寬是 0.565ms 和間隔 1.685ms 以及周期是 2.25ms 這些要 素的組成， 它的波形如圖 3-11 所表示。 合肥師范學(xué)院 2015 屆本科畢業(yè)論文設(shè)計(jì) 14 圖 3-11 遙控碼的零和一 以上所描述的零和一可以由它們構(gòu)成一個(gè) 32 位二進(jìn)制碼，再通過一個(gè) 38kHz 的載頻進(jìn)行第二次的調(diào)制，這樣可以讓發(fā)射頻率得到提高，以此可以把 電源功耗降到很低。最后，紅外發(fā)射二極管會(huì)產(chǎn)生一種紅外線，這個(gè)紅外線可 以對著空間任意發(fā)射，如圖 3-12 所表示。 圖 3-12 遙控信號的編碼波形 當(dāng)遙控器的按鍵被按下以后，這時(shí)會(huì)有三十二位二進(jìn)制碼被發(fā)出，且是按 周期性的發(fā)出。它的周期大概是 108ms。對于二進(jìn)制碼來說，它能夠的持續(xù)時(shí) 間是變化的，會(huì)根據(jù)它所包含的二進(jìn)制零以及一的個(gè)數(shù)不一樣而變化，其時(shí)間 大概是從 45ms 到 63ms 之中，圖 3-13 為發(fā)射的波形圖。 圖 3-13 遙控連發(fā)信號的波形圖 3.3.23.3.2 數(shù)據(jù)幀的接收處理數(shù)據(jù)幀的接收處理 隨著脈沖幀數(shù)據(jù)被紅外線接收器輸出以后，它的中斷程序會(huì)被啟動(dòng)，這一 任務(wù)是由第一位碼的低電平完成的。數(shù)據(jù)幀也會(huì)在此時(shí)被接收。當(dāng)數(shù)據(jù)被接收 的時(shí)候，起始位碼的碼寬會(huì)得到驗(yàn)證的。如果被檢驗(yàn)的起始位碼的碼寬在 2ms 以內(nèi)的話，會(huì)被認(rèn)為是錯(cuò)誤碼，而對其進(jìn)行處理；不然的話會(huì)被當(dāng)作是起始碼， 合肥師范學(xué)院 2015 屆本科畢業(yè)論文設(shè)計(jì) 15 自然累加器 A 自動(dòng)加 1.如果間隔位的高電平比 3ms 還要大的時(shí)候，就會(huì)停止接 收數(shù)據(jù)，最后通過統(tǒng)計(jì)累加器 A 中的脈沖個(gè)數(shù)的多少，以此來進(jìn)行與之對應(yīng)的 輸出操作。圖 3-14 為紅外線接收器輸出的一幀遙控碼的波形圖。 圖 3.14 一幀遙控碼波形圖 3.43.4 遙控發(fā)射和接收控制程序的流程圖遙控發(fā)射和接收控制程序的流程圖 3.4.13.4.1 與遙控發(fā)射有關(guān)的控制的流程圖與遙控發(fā)射有關(guān)的控制的流程圖 圖 3-15 遙控發(fā)射程序的控制流程圖示 以上左邊的圖是把遙控發(fā)射作為主程序的，在一開始進(jìn)行初始化的程序， 接著子程序會(huì)被調(diào)用。以上右邊圖是整個(gè)掃鍵的全過程，第一步是要搞清楚控 制鍵有沒有被按下，如果真有控制鍵被按下的話，就會(huì)通過一行一行的掃描， 再根據(jù) P 口值，來尋找相應(yīng)的鍵號，將其轉(zhuǎn)到對于應(yīng)的發(fā)射程序之中。 合肥師范學(xué)院 2015 屆本科畢業(yè)論文設(shè)計(jì) 16 Y Y N 圖 3-16 遙控發(fā)射控制流程圖 研究紅外信號是如何發(fā)射的，需要在一開始的時(shí)候就把發(fā)射脈沖個(gè)數(shù)裝入 其中，注意發(fā)射的時(shí)候是 3ms 脈沖，停止發(fā)射的時(shí)候是 1ms 脈沖，在這個(gè)時(shí)候 如果發(fā)射脈沖個(gè)數(shù)是 1 個(gè)的話，就會(huì)返回到主程序當(dāng)中去，如果不是 1 個(gè)的話， 就會(huì)發(fā)射一個(gè) 1ms 的脈沖，接著就會(huì)停止發(fā)射一個(gè) 1ms 的脈沖，以上的描述便 是結(jié)束了一個(gè)完整的發(fā)射過程。 在日常生活和實(shí)踐中，用紅外線遙控的方式進(jìn)行控制時(shí)，會(huì)受到比較多因 素的影響，包括距離的大小以及角度的問題等，實(shí)際看來其效果會(huì)大打折扣， 若運(yùn)用調(diào)頻或者調(diào)幅的方式發(fā)射接收碼話，就會(huì)大大提高遙控的距離，當(dāng)然也 不會(huì)被角度所影響到。 發(fā)射開始 裝入發(fā)射脈沖個(gè)數(shù) （R1） 發(fā) 3ms 脈 沖 停發(fā) 1ms （R1）-1=0 發(fā) 1ms 脈沖 停發(fā) 1ms 返 回 合肥師范學(xué)院 2015 屆本科畢業(yè)論文設(shè)計(jì) 4 4 系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試 對于一個(gè)整體的基于單片機(jī)設(shè)計(jì)的應(yīng)用系統(tǒng)有好幾個(gè)部分組成。首先是總 體的設(shè)計(jì)，當(dāng)然還有硬件的設(shè)計(jì)以及軟件的設(shè)計(jì)。在經(jīng)過制板以及元器件安裝 以后。再設(shè)計(jì)一個(gè)寫好的程序，安裝在這個(gè)系統(tǒng)存儲(chǔ)器當(dāng)中。這個(gè)系統(tǒng)就可以 開始運(yùn)行了。但是，整個(gè)設(shè)計(jì)中不可避免會(huì)有些問題，要想第一次就完成有點(diǎn) 困難。所以要運(yùn)用調(diào)試的方法，以此來找到錯(cuò)誤的原因，然后進(jìn)行修改。調(diào)試 的過程需要用到一些儀器，包括穩(wěn)壓電源和示波器以及萬用表，另外還有信號 發(fā)生器。 調(diào)試步驟： (1)在調(diào)試以前，整個(gè)系統(tǒng)不加電源檢查 先根據(jù)電路圖，來觀察實(shí)際線路的連線的準(zhǔn)確。需要檢查線路有沒有把線 接錯(cuò)了，有沒有少接一根線。另外，還要注意焊接以及接插是不是可以正常工 作，這需要萬用表來檢查。也還要注意二極管和集成電路的極性有沒有安裝對。 最后，還要檢查一下電源的正負(fù)極有沒有接對，與信號源的接線有沒有接對。 可以用萬用表來測量電阻看電源對地有沒有短路。 采取以上措施的檢驗(yàn)，可以知道還有許多問題有待解決，其中包括電源正 負(fù)極的問題，接觸不良的問題等。由于進(jìn)一步的糾正，大部分的問題得到解決， 電路可以正常運(yùn)行。 (2)靜態(tài)檢測與調(diào)試 首先要把信號源斷開，然后在電路中接入測量好的電源。同時(shí)需要測量電 源電壓，這是萬用表的電壓檔派上用場。通過觀察整個(gè)電路的運(yùn)行情況，看看 有沒有特別的情況。包括有沒有看到煙和聞到怪味以及有些元器件的溫度是否 過高。如果有這些特殊的情況發(fā)生，就應(yīng)該馬上把電源斷開，進(jìn)行進(jìn)一步的檢 查。 在靜態(tài)檢測與調(diào)試中，并無以上所描述的特殊現(xiàn)象。然后還需要注意其他 的一些地方，包括在各關(guān)鍵點(diǎn)直流電壓。另外，也需要觀察包括靜態(tài)工作點(diǎn)和 放大電路輸入以及輸出端直流電壓等有沒有處在正常工作狀態(tài)下。通過檢查發(fā) 現(xiàn)還是有些電路不符合情況的。采取一些方法包括改變有關(guān)元器件的參數(shù)，把 有些元器件換掉。這樣才會(huì)然電路的運(yùn)行在最佳狀態(tài)。 當(dāng)然，我們需要對于放大電路進(jìn)行進(jìn)一步的觀察。這要用到示波器，看看 合肥師范學(xué)院 2015 屆本科畢業(yè)論文設(shè)計(jì) 有沒有自激的情況發(fā)生，通過檢查，并無此種情況。 動(dòng)態(tài)監(jiān)測與調(diào)試： 通過靜態(tài)調(diào)試所得到的一些結(jié)果可以有助于動(dòng)態(tài)調(diào)試。是在靜態(tài)調(diào)試的基 礎(chǔ)上進(jìn)行的，動(dòng)態(tài)調(diào)試有一定的方法，具體的做法是把信號源加在電路的輸入 端。接著根據(jù)并信號的注射情況，來逐步觀察各有關(guān)點(diǎn)波的形狀以及參數(shù)的大 小，相關(guān)性能的指標(biāo)是不是都符合設(shè)計(jì)需要。若是有這個(gè)需要，還應(yīng)該對電路 的參數(shù)進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)整。一旦問題出現(xiàn)，要通過一系列的方法發(fā)現(xiàn)根源。進(jìn)行 糾正，解決問題。 遙控器電路的設(shè)計(jì)主要是通過碼分制遙控的方式進(jìn)行的。通過檢查發(fā)射電 路輸出端和接收電路輸入端的信號波形（用示波器檢查） ，可以注意到，不同的 開關(guān)按鈕被按下時(shí)，對發(fā)射電路輸出端及接收電路輸入端的信號波形進(jìn)行了檢 查，發(fā)現(xiàn)當(dāng)按下不同的開關(guān)按鈕時(shí)示波器所顯示的波形是不一樣的。這一點(diǎn)充 分表明這個(gè)電路工作狀態(tài)是處在正常情況下的。 調(diào)試注意事項(xiàng)： 通過親自對電路進(jìn)行調(diào)試檢查，可以發(fā)現(xiàn)一些需要注意的問題，在此適當(dāng) 做出歸納，值得以后保持警惕。 (1)對于一些的儀器的接地的一端需要注意，要把電路的接地端和儀器的接 地端正確的連接起來。 (2) 而在處理有些比較弱的信號時(shí)，需要用的一些屏蔽線進(jìn)行相關(guān)的連接。 另外，這些屏蔽線需要接到比較特殊的地方，就是公共地線，當(dāng)然，輸入的頻 率有時(shí)候會(huì)很高，要想辦法去消除連接線分布電容的干擾。當(dāng)需要采用示波器 進(jìn)行檢查的時(shí)候，最好將示波器的探頭連接起來，從而消除一些不良的干擾。 (3) 對于有些測量電壓所用儀器而言，其相關(guān)的輸入阻抗有特殊的要求， 一定要保證其對于被測處的等效阻抗來說是足夠大的。 (4) 對于測量儀器的帶寬也有要求，被測電路的帶寬應(yīng)該遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于測量儀 器的帶寬。 。 (5)還有測量點(diǎn)以及測量檔的選取需要仔細(xì)考慮。 (6) 對于整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程需要注意，記錄相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)象還有波形相 位的變化。 (7) 最后，在整個(gè)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)問題時(shí)也要仔細(xì)的探究根源。 合肥師范學(xué)院 2015 屆本科畢業(yè)論文設(shè)計(jì) （1）PCB 原理圖及打印的圖紙： (2)整體的實(shí)物圖照片： 合肥師范學(xué)院 2015 屆本科畢業(yè)論文設(shè)計(jì) 5 5 結(jié)束語結(jié)束語 此次 畢業(yè)設(shè)計(jì)所運(yùn)用的是紅外發(fā)射以及接收的方式，這樣的話可以確保傳 出的信號有較強(qiáng)的可靠性。保證了信號傳輸?shù)目煽啃?，另外操作比較容易，花 費(fèi)的材料比較少。發(fā)射端發(fā)出控制信號，被接收部分所接受，并且可以進(jìn)行對 其他部分的控制。由連接段和控制段以及結(jié)束段構(gòu)成發(fā)射脈沖，另外接收端有 校驗(yàn)的功能。正如現(xiàn)實(shí)生活的運(yùn)用以及實(shí)驗(yàn)，以此可以實(shí)現(xiàn)比較準(zhǔn)確的控制。 又通過接收發(fā)射端得控制信號，在接收部分實(shí)現(xiàn)了相應(yīng)的控制，為達(dá)到控制準(zhǔn) 確的目的，將發(fā)射脈沖分為連接段、控制段和結(jié)束段，并在接收端進(jìn)行校驗(yàn)。 通過開發(fā)實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場應(yīng)用證明，此次課題設(shè)計(jì)的方案具有較好的性能，而且具 有較好的工作的性能，對于生活中的各種與電源有關(guān)的遙控控制都可以采用此 方法。不過，這種方法也有局限性，會(huì)受到比如距離還有方向的影響。這個(gè)控 制系統(tǒng)在 10 米內(nèi)效果良好，另外按遙控時(shí)要注意角度的問題，若傳輸過程中有 阻擋物的話，比如墻壁，門等。當(dāng)然，要想使控制更加精確的話，可以考慮用 調(diào)幅以及調(diào)頻的方式來發(fā)射和接收編碼。這樣可以從任意角度，較遠(yuǎn)的距離發(fā) 射信號。 合肥師范學(xué)院 2015 屆本科畢業(yè)論文設(shè)計(jì) 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 1 ：韓太林單片機(jī)原理和應(yīng)用M 北京：2004，電子信息工業(yè)出版社 2：張毅剛單片機(jī)原理及其應(yīng)用M 北京：2003，高等教育出版社， 3：盧飛躍紅外遙控多路的設(shè)計(jì)以及搶答器的設(shè)計(jì) 2004，番禺職業(yè)技術(shù) 學(xué)院學(xué)報(bào), 4：黃尊熹單片機(jī)原理的接口及其應(yīng)用M 2001，西北工業(yè)大學(xué)出版社,. 5：樓然苗,李光飛,8951 單片機(jī)的設(shè)計(jì)以及實(shí)例M 北京：2007，北航空出版社, 6：李必紅,王忠魁基于單片機(jī)控制機(jī)床數(shù)控改造J 山西工學(xué)院學(xué)報(bào)。 7：高建榮.基于單片機(jī)控制紅外線遙控的編碼實(shí)現(xiàn)M.2004 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 8：劉曉明，王軍.兩種紅外解碼技術(shù)的探討M.2002,測控技術(shù). 9：肖圣兵，和徐清源有關(guān)紅外遙控信號的解碼以及方法J 2002，蘇州大學(xué) 學(xué)報(bào)【自然科學(xué)】. 10：付家才.與單片機(jī)有關(guān)的控制工程實(shí)踐方法J.北京：2003，北京化學(xué)工業(yè) 出版社， 11：周立功.增強(qiáng)型 AT89C51 單片機(jī)速成與實(shí)戰(zhàn)M.北京：2003，北京理工大學(xué)出 版社. 12：嚴(yán)天峰.單片機(jī)仿真調(diào)試以及應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā) J.北京：北京理工出版社， 2005. 13：馮建華.與單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)有關(guān)的產(chǎn)品開發(fā)J.北京：2005，西北工業(yè)大 學(xué)出版社 。 14：裴彥純.以單片機(jī)系統(tǒng)的為基礎(chǔ)的紅外遙控器應(yīng)J.北京：2006，北京理工出 版社。 合肥師范學(xué)院 2015 屆本科畢業(yè)論文設(shè)計(jì) 附附 錄錄 /* */ / send.c / 遙控發(fā)射器 /* */ /使用 AT89C51 單片機(jī)，12Mhz 晶振 / /#pragma src(E:remote.asm) #include “reg52.h“ #include “intrins.h“ /_nop_():延時(shí)函數(shù)用 / #define uchar unsigned char #define uint unsigned int / sbit remoteout=P35; / 遙控輸出口 / / uint i,j,m,n,k,s; Uchar keyvol,temp; / 鍵值存放 / / /*1 毫秒延時(shí)程序*/ void delay(uint z) uint t1,y; for(t1=z;t10;t1-) For(y=110;y0;y-); / / 合肥師范學(xué)院 2015 屆本科畢業(yè)論文設(shè)計(jì) /*初始化函數(shù)*/ clearmen()