紅外線窗簾遙控控制器畢業(yè)設計

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　第1章 概述4</b></p><p>　　1.1 選題意義4</p><p>　　1.2 單片機的的原理及引腳功能4</p><p>　　1.3 單片機的現(xiàn)狀9</p><p>　　1.

2、4 紅外控制的工作原理和應用13</p><p>　　1.5 智能家居的現(xiàn)狀與發(fā)展15</p><p>　　第2章 總體方案設計18</p><p>　　第3章 紅外遙控電路原理及編碼解碼16</p><p>　　3.1電路原理18</p><p>　　3.2紅外遙控解碼原理…………………………………

3、………………20</p><p>　　第4章 硬件設計16</p><p>　　4.1紅外編碼及接收電路17</p><p>　　4.2單片機控制電路25</p><p>　　4.3時鐘電路和復位電路27</p><p>　　第5章 軟件設計28</p><p>　　5.1主程序設

4、計28</p><p>　　5.2數(shù)據(jù)處理子程序35</p><p>　　第6章 安裝和調(diào)試38</p><p>　　第7章 總結39</p><p><b>　　致謝40</b></p><p><b>　　參考文獻41</b></p><

5、;p><b>　　中 文 摘 要</b></p><p>　　隨著電子技術產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整，生產(chǎn)工藝的飛速發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，家用電器逐漸普及，市場對于紅外遙控控制系統(tǒng)的需求也越來越大。高精度、多功能、低功耗，是現(xiàn)代科技發(fā)展的趨勢。在這種趨勢下，窗簾的數(shù)字化、智能化已經(jīng)成為現(xiàn)代生產(chǎn)研究的主導設計方向。萬用遙控器存儲有很多家電遙控器的編碼，最大缺點是靈活性差，即使是采用同一遙控芯片

6、的遙控器可以選取不同的識別碼（客戶碼）和命令碼（數(shù)據(jù)碼），從而構成幾乎無數(shù)種具體的用法。新的遙控編碼組合隨新的家電機型層出不窮，導致采用專用集成電路（ASIC）或掩模型單片機（MaskROM MPU)制作的萬用遙控芯片總會對一些設備，而且是越來越多的設備無法起作用。學習型遙控器是將原家電遙控器對準學習型遙控器的接收器逐一按鍵，從而準確地記錄該遙控器的波形，應用時再將這一波形再現(xiàn)、發(fā)射出去。這樣的優(yōu)點是通用性強，缺點是遙控器內(nèi)存儲器的容量

7、極基有限，一般只能記錄數(shù)十人鍵的波形，更換設備就更重新學習。 家電控制器不象萬用遙控器那樣具體到芯片的每一種應用以及每個碼的功能，也不需要象學習型遙控器那樣機械地記錄每個按鍵的波形，而是綜合了遙控編碼方式的諸多因素形成特征字，將需要改</p><p>　　單片機在電子產(chǎn)品中的應用已經(jīng)越來越廣泛，在很多的電子產(chǎn)品中也用到了紅外控制。隨著窗簾紅外控制器應用范圍的日益廣泛和多樣，各種適用于不同場合的窗簾控制器應運而生。

8、紅外線窗簾遙控控制器是最新研制的一種高科技產(chǎn)品，它不但取代原有的無線遙控窗簾控制器，而且工作可靠，4種不同的工作方式任意選擇，數(shù)字自動測試環(huán)境亮度，整點報時，電機工作鳴響提示，數(shù)碼時鐘等功能，滿足不同用戶的需要。</p><p>　　關鍵詞：紅外遙控，定時，事件，編程</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　A

9、s electronic technology industrial restructuring, the rapid development of production technology, continuous improvement of living standard, household appliances became more common, the market for infrared remote control

10、 system demand is growing. High-precision, multi-function, low power consumption, is the modern trend of technological development. In this trend, the number of curtains, intelligence has become a modern production of th

11、e dominant design direction. 10 000 with the remote storage</p><p>　　MCU in the application of electronic products have been widely used in many electronic products also use the infrared control. As the curt

12、ain infrared controller applications become increasingly wide and diverse range, all for different occasions curtain controller came into being. Infrared remote control curtain is a newly developed high-tech products, wh

13、ich not only replace the original controller, wireless remote control curtains, and be more reliable, 4 arbitrary choice of different ways of </p><p>　　Key words: infrared remote control, timing, events, pro

14、gramming</p><p>　　引 言 </p><p>　　智能家居，或稱智能住宅，以住宅為平臺，兼?zhèn)浣ㄖ⒕W(wǎng)絡通信、信息家電、設備自動化，集系統(tǒng)、結構、服務、管理為一體的高效、舒適、安全、便利、環(huán)保的居住環(huán)境，盡顯便捷將家中的各種設備(如音視頻設備、照明系統(tǒng)、窗

15、簾控制、空調(diào)控制、安防系統(tǒng)、數(shù)字影院系統(tǒng)、網(wǎng)絡家電等)通過家庭網(wǎng)絡連接到一起。與普通家居相比，智能家居不僅具有傳統(tǒng)的居住功能，提供舒適安全、高品位且宜人的家庭生活空間;還由原來的被動靜止結構轉變?yōu)榫哂心軇又腔鄣墓ぞ撸峁┤轿坏男畔⒔换スδ?，幫助家庭與外部保持信息交流暢通，優(yōu)化人們的生活方式，幫助人們有效安排時間，增強家居生活的安全性，甚至為各種能源費用節(jié)約資金。</p><p><b>　　第1章

16、概述</b></p><p><b>　　1.1 選題意義</b></p><p>　　隨著社會信息化的加快，人們的工作、生活和通訊、信息的關系日益緊密。信息化社會在改變?nèi)藗兩罘绞脚c工作習慣的同時，也對傳統(tǒng)的住宅提出了挑戰(zhàn)，社會、技術以及經(jīng)濟的進步更使人們的觀念隨之巨變。人們對家居的要求早已不只是物理空間，更為關注的是一個安全、方便、舒適的居家環(huán)境。&

17、lt;/p><p>　　隨著電子技術產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整，生產(chǎn)工藝的飛速發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，家用電器逐漸普及，市場對于紅外遙控控制系統(tǒng)的需求也越來越大。高精度、多功能、低功耗，是現(xiàn)代科技發(fā)展的趨勢。在這種趨勢下，窗簾的數(shù)字化、智能化已經(jīng)成為現(xiàn)代生產(chǎn)研究的主導設計方向。單片機在電子產(chǎn)品中的應用已經(jīng)越來越廣泛，在很多的電子產(chǎn)品中也用到了紅外控制。隨著窗簾紅外控制器應用范圍的日益廣泛和多樣，各種適用于不同場合的窗簾控制器

18、應運而生。紅外線窗簾遙控控制器是我廠最新研制的一種高科技產(chǎn)品，它不但取代原有的無線遙控窗簾控制器，而且工作可靠， 4種不同的工作方式任意選擇，數(shù)字自動測試環(huán)境亮度，整點報時，電機工作鳴響提示，數(shù)碼時鐘等功能，滿足不同用戶的需要。</p><p>　　1.2 單片機的原理及引腳功能</p><p>　　隨著大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)及其發(fā)展，將計算機的CPU 、RAM 、 ROM 、定時/數(shù)器和

19、多種I/O接口集成在一片芯片上，形成芯片級的計算機，因此單片機早期的含義稱為單片微型計算機，直譯為單片機 。</p><p>　　一、單片機的特點 ：</p><p>　　1 、具有優(yōu)異的性能價格比</p><p>　　2 、集成度高、體積小、可靠性高</p><p><b>　　3 、控制功能強</b></p&g

20、t;<p>　　4 、低電壓、低功耗</p><p>　　二、單片機的應用 ：</p><p>　　1 、在智能儀器儀表中的應用：在各類儀器儀表中引入單片機，使儀器儀表智能化，提高測試的自動化程度和精度，簡化儀器儀表的硬件結構，提高其性能價格比。</p><p>　　2 、在機電一體化中的應用：機電一體化產(chǎn)品是指集機械、微電子技術、計算機技術于一本，具

21、有智能化特征的電子產(chǎn)品。</p><p>　　3 、在實時過程控制中的應用：用單片機實時進行數(shù)據(jù)處理和控制，使系統(tǒng)保持最佳工作狀態(tài)，提高系統(tǒng)的工作效率和產(chǎn)品的質(zhì)量。</p><p>　　4 、在人類生活中的應用：目前國外各種家用電器已普通采用單片機代替?zhèn)鹘y(tǒng)的控制電路。</p><p>　　5 、在其它方面的應用：單片機除以上各方面的應用，它還廣泛應用于辦公自動化領域

22、、商業(yè)營銷領域、汽車及通信、計算機外部設備、模糊控制等各領域中。</p><p>　　三、單片機的基本組成 ：</p><p>　　它由 CPU 、存儲器（包括 RAM 和 ROM ）、 I/O 接口、定時 / 計數(shù)器、中斷控制功能等均集成在一塊芯片上，片內(nèi)各功能通過內(nèi)部總線相互連接起來。</p><p>　　輸入 / 輸出引腳 P0 、 P1 、 P2 、 P3

23、的功能 ：P0.0~P0 。 7 ： P0 口是一個 8 位漏極開路型雙向 I/O 端口。在訪問片外存儲器時，它分時作低 8 位地址和 8 位雙向數(shù)據(jù)總線用。在EPROM 編程時，由 P0 輸入指令字節(jié)，而在驗證程序時，則輸出指令字節(jié)。驗證程序時，要求外接上拉電阻。 P0 能以吸收電流的方式驅(qū)動8個LSTTL 負載。下面是MCS-51的結構框圖</p><p>　　P1. 0 ~P1. 7 （ 1~8 腳）： P

24、1 是一上帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。在 EPROM 編程和驗證程序時，由它輸入低 8 位地址。 P1 能驅(qū)動 4 個 LSTTL 負載。</p><p>　　在 8032/8052 中， P1. 0 還相當于專用功能端 T2 ，即定時器的計數(shù)觸發(fā)輸入端； P1. 1 還相當于專用功能端T2EX ，即定時器 T2 的外部控制端。P2.0~P2.7 （ 21~28 腳）： P2 也是一上帶內(nèi)部上拉電阻

25、的 8 位雙向 I/O 口。在訪問外部存儲器時，由它輸出高 8 位地址。在對 EPROM 編程和程序驗證時，由它輸入高 8 位地址。 P2 可以驅(qū)動 4 個 LSTTL 負載。P3. 0 ~P3. 7 （ 10~17 腳）： P3 也是一上帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口。在 MCS-51 中，這 8 個引腳還用于專門的第二功能。 P3 能驅(qū)動 4 個 LSTTL 負載。</p><p>　　P3. 0 RXD

26、（串行口輸入）</p><p>　　P3. 1 TXD （串行口輸出）</p><p>　　P3. 2 INT0 （外部中斷 0 輸入）</p><p>　　P3. 3 INT1 （外部中斷 1 輸入）</p><p>　　P3. 4 T0 （定時器 0 的外部輸入）</p><p>　　P3. 5 T1 （定時器 1

27、 的外部輸入）</p><p>　　P3. 6 WR （片外數(shù)據(jù)存儲器寫選通）</p><p>　　P3. 7 RD （片外數(shù)據(jù)存儲器讀選通）</p><p>　　四、MCS-51 的尋址方式：</p><p>　　1 、立即尋址 如： MOV A ， #40H</p><p>　　2 、直接尋址 如： MOV A ，

28、 3AH</p><p>　　3 、寄存器尋址 如： MOV A ， Rn</p><p>　　4 、寄存器間接尋址 如： MOV A ， @Rn</p><p>　　5 、基址加變址尋址 如： MOVC A ， @A+DPTR</p><p>　　6 、相對尋址 如： SJMP 08H</p><p>　　7 、位尋

29、址 MOV 20H ， C</p><p><b>　　五、指令：</b></p><p>　　MOV ： 片內(nèi) RAM 傳送</p><p>　　MOVX ： 片外 RAM 傳送</p><p>　　MOVC ： ROM 傳送</p><p>　　XCH ： 交換（和 A 交換）</p&g

30、t;<p>　　SWAP ： A 內(nèi)半字節(jié)交換</p><p>　　ADD ：不帶進位加</p><p>　　ADDC ：帶進位加</p><p>　　SUBB ：帶進位減</p><p><b>　　INC ：加 1</b></p><p><b>　　DEC ：減 1&

31、lt;/b></p><p><b>　　MUL ：乘法</b></p><p><b>　　DIV ：除法</b></p><p><b>　　DAA ：調(diào)整</b></p><p><b>　　六、計數(shù)初值的計算</b></p>&

32、lt;p>　　定時或計數(shù)方式下計數(shù)初值如何確定，定時器選擇不同的工作方式，不同的操作模式其計數(shù)值均不相同。若設最大計數(shù)值為 M ，各操作模式下的 M 值為：</p><p>　　模式 0 ： M=2 13 =8192</p><p>　　模式 1 ： M=2 16 =65536</p><p>　　模式 2 ： M=2 8 =256</p>&l

33、t;p>　　模式 3 ： M=256 ，定時器 T0 分成 2 個獨立的 8 位計數(shù)器，所以 TH0 、 TL0 的 M 均為 256 。</p><p>　　因為 MCS-51 的兩個定時器均為加 1 計數(shù)器，當初到最大值（ 00H 或 0000H ）時產(chǎn)生溢出，將 TF 位置 1 ，可發(fā)出溢出中斷，因此計數(shù)器初值 X 的計算式為： X=M- 計數(shù)值式中的 M 由操作模式確定，不同的操作模式計數(shù)器的長不相

34、同，故M值也不相同。而式中的計數(shù)值與定時器的工作方式有關。 </p><p>　　1 、計數(shù)工作方式時</p><p>　　計數(shù)工作方式時，計數(shù)脈沖由外部引入，是對外部沖進行計數(shù)，因此計數(shù)值根據(jù)要求確定。其計數(shù)初值： X=M- 計數(shù)值</p><p>　　例如：某工序要求對外部脈沖信號計 100 次， X=M-100 </p><p>　　2

35、 、定時工作方式時</p><p>　　定時工作方式時，因為計數(shù)脈沖由內(nèi)部供給，是對機器周期進行計數(shù)，故計數(shù)脈沖頻率為 f cont =f osc × 1/12 、計數(shù)周期 T=1/f cont =12/f osc 定時工作方式的計數(shù)初值 X 等于：</p><p>　　X=M- 計數(shù)值 =M-t/T=M- （ f osc × t ） /12</p>&l

36、t;p>　　式中： f osc 為振蕩器的振蕩頻率， t 為要求定時的時間。</p><p>　　定時器有兩種工作方式 ：即定時和計數(shù)工作方式。由 TMOD 的 D6 位和 D2 位選擇，其中 D6 位選擇 T1 的工作方式， D2 位選擇 T0 的工作方式。 =0 工作在定時方式， =1 工作在計數(shù)方式。并有四種操作模式：</p><p>　　1 、模式 0 ： 13 位計數(shù)器，

37、TLi 只用低 5 位。</p><p>　　2 、模式 1 ： 16 位計數(shù)器。</p><p>　　3 、模式 2 ： 8 位自動重裝計數(shù)器， THi 的值在計數(shù)中不變， TLi 溢出時， THi 中的值自動裝入 TLi 中。</p><p>　　4 、模式 3 ： T0 分成 2 個獨立的 8 位計數(shù)器， T1 停止計數(shù)。　　MCS-51 有 5 個中斷源，

38、可分為 2 個中斷優(yōu)先級，即高優(yōu)先級和低優(yōu)先級，中斷自然優(yōu)先級：</p><p>　　外部中斷 0 ；定時器 0 中斷； 外部中斷 1 ；定時器 1 中斷 ；</p><p>　　串行口中斷 ；定時器 2 中斷　?。?1 ）同級或高優(yōu)先級的中斷正在進行中；</p><p>　　（ 2 ）現(xiàn)在的機器周期還不是執(zhí)行指令的最后一上機器周期，即正在執(zhí)行的指令還沒完成前不響應

39、任何中斷；</p><p>　?。?3 ）正在執(zhí)行的是中斷返回指令 RET1 或是訪問專用寄存器 IE 或 IP 的指令，換而言之，在 RETI 或者讀寫 IE 或 IP 之后，不會馬上響應中斷請求，至少要在執(zhí)行其它一要指令之扣才會響應。</p><p><b>　?。ㄒ唬┲袛囗憫獥l件</b></p><p>　　CPU 響應中斷的條件有：&l

40、t;/p><p>　?。?1 ）有中斷源發(fā)出中斷請求；</p><p>　?。?2 ）中斷總允許位 EA=1 ，即 CPU 開中斷；</p><p>　?。?3 ）申請中斷的中斷源的中斷允許位為 1 ，即沒有被屏蔽。</p><p>　　七、串行口工作方式及幀格式</p><p>　　MCS-51 單片機串行口可以通過軟件

41、設置四種工作方式：</p><p>　　方式 0 ：這種工作方式比較特殊，與常見的微型計算機的串行口不同，它又叫同步移位寄存器輸出方式。在這種方式下，數(shù)據(jù)從 RXD 端串行輸出或輸入，同步信號從 TXD 端輸出，波特率固定不變，為振蕩率的 1/12 。該方式是以 8 位數(shù)據(jù)為一幀，沒有起始位和停止位，先發(fā)送或接收最低位。</p><p>　　方式 2 ：采用這種方式可接收或發(fā)送 11 位數(shù)

42、據(jù)，以 11 位為一幀，比方式 1 增加了一個數(shù)據(jù)位，其余相同。第 9 個數(shù)據(jù)即 D8 位具有特別的用途，可以通過軟件摟控制它，再加特殊功能寄存器 SCON 中的 SM2 位的配合，可使 MCS-51 單片機串行口適用于多機通信。方式 2 的波特率固定，只有兩種選擇，為振蕩率的 1/64 或 1/32 ，可由 PCON 的最高位選擇。</p><p>　　方式 3 ：方式 3 與方式 2 完全類似，唯一的區(qū)別是方

43、式 3 的小組特率是可變的。而幀格式與方式 2- 樣為 11 位一幀。所以方式 3 也適合于多機通信。</p><p><b>　　89s52引腳功能</b></p><p><b>　　VCC：供電電壓。</b></p><p><b>　　GND：接地。</b></p><p&

44、gt;　　P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當P1口的管腳第一次寫1時，</p><p>　　被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。</p><p>　　在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部</p><p><b>

45、　　必須被拉高。</b></p><p>　　P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口</p><p>　　管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，</p><p>　　這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。 <

46、;/p><p>　　P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當P2</p><p>　　口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管</p><p>　　腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當用于外部程序存儲器或16位</p><p>

47、　　地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)</p><p>　　部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。</p><p>　　P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。</p><p>　　P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TT

48、L門電流。當P3口寫入“1”</p><p>　　后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸</p><p>　　出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。</p><p>　　P3口作為AT89C51的一些特殊功能口</p><p>　　1.3 單片機的現(xiàn)狀</p><p>　　數(shù)

49、字單片機的技術進步反映在內(nèi)部結構、功率消耗、外部電壓等級以及制造工藝上。在這幾方面，較為典型地說明了數(shù)字單片機的水平。在目前，用戶對單片機的需要越來越多，但是，要求也越來越高。下面分別就這四個方面說明單片機的技術進步狀況。 </p><p>　　1、 內(nèi)部結構的進步 </p><p>　　單片機在內(nèi)部已集成了越來越多的部件，這些部件包括一般常用的電路，例如：定時器，比較器，A/D轉換器，D

50、 /A轉換器，串行通信接口，Watchdog電路，LCD控制器等。</p><p>　　有的單片機為了構成控制網(wǎng)絡或形成局部網(wǎng)，內(nèi)部含有局部網(wǎng)絡控制模塊CAN。例如，Infineon公司的C 505C，C515C，C167CR，C167CS-32FM，81C90；Motorola公司的68HC08AZ 系列等。特別是在單片機C167CS-32FM中，內(nèi)部還含有2個CAN。因此，這類單片機十分容易構成網(wǎng)絡。特別是在

51、控制，系統(tǒng)較為復雜時，構成一個控制網(wǎng)絡十分有用。 </p><p>　　為了能在變頻控制中方便使用單片機，形成最具經(jīng)濟效益的嵌入式控制系統(tǒng)。有的單片機內(nèi)部設置了專門用于變頻控制的脈寬調(diào)制控制電路，這些單片機有Fujitsu公司的MB89850系列、MB89860系列；Motorola 公司的MC68HC08MR16、MR24等。在這些單片機中，脈寬調(diào)制電路有6個通道輸出，可產(chǎn)生三相脈寬調(diào)制交流電壓，并內(nèi)部含死區(qū)控

52、制等功能。 </p><p>　　特別引人注目的是：現(xiàn)在有的單片機已采用所謂的三核（TrCore）結構。這是一種建立在系統(tǒng)級芯片（System on a chip）概念上的結構。這種單片機由三個核組成：一個是微控制器和DSP核，一個是數(shù)據(jù)和程序存儲器核，最后一個是外圍專用集成電路（ASIC）。這種單片機的最大特點在于把DSP和微控制器同時做在一個片上。雖然從結構定義上講，DSP是單片機的一種類型，但其作用主要反映

53、在高速計算和特殊處理如快速傅立葉變換等上面。把它和傳統(tǒng)單片機結合集成大大提高了單片機的功能。這是目前單片機最大的進步之一。這種單片機最典型的有Infineon公司的TC10GP；Hitachi公司的SH7410，SH7612等。這些單片機都是高檔單片機，MCU都是32位的，而DSP采用16或32位結構，工作頻率一般在60MHz以上。 </p><p>　　2、 功耗、封裝及電源電壓的進步 </p>

54、<p>　　現(xiàn)在新的單片機的功耗越來越小，特別是很多單片機都設置了多種工作方式，這些工作方式包括等待，暫停，睡眠，空閑，節(jié)電等工作方式。Philips公司的單片機P87LPC762是一個很典型的例子，在空閑時，其功耗為1.5 mA，而在節(jié)電方式中，其功耗只有0.5mA。而在功耗上最令人驚嘆的是TI公司的單片機MSP430系列，它是一個 16位的系列，有超低功耗工作方式。它的低功耗方式有LPM1、LPM3、LPM4三種。當電源為

55、3V時，如果工作于 LMP1方式，即使外圍電路處于活動，由于CPU不活動，振蕩器處于1～4MHz，這時功耗只有50?A。在LPM3 時，振蕩器處于32kHz，這時功耗只有1.3?A。在LPM4時，CPU、外圍及振蕩器32kHz都不活動，則功耗只有0.1?A。 </p><p>　　現(xiàn)在單片機的封裝水平已大大提高，隨著貼片工藝的出現(xiàn)，單片機也大量采用了各種合符貼片工藝的封裝方式出現(xiàn)，以大量減少體積。在這種形勢中，M

56、icrochip公司推出的8引腳的單片機特別引人注目。這是PIC12CXXX系列。它含有0.5～2K程序存儲器，25～128字節(jié)數(shù)據(jù)存儲器，6個I/O端口以及一個定時器，有的還含4道A/D ，完全可以滿足一些低檔系統(tǒng)的應用。擴大電源電壓范圍以及在較低電壓下仍然能工作是今天單片機發(fā)展的目標之一。目前，一般單片機都可以在3.3～5.5V的條件下工作。而一些廠家，則生產(chǎn)出可以在2.2～6V的條件下工作的單片機。這些單片機有Fujitsu公司的

57、MB89191～89195，MB89121～125A，MB89130系列等，應該說該公司的F2MC-8L系列單片機絕大多數(shù)都滿足2.2～6V的工作電壓條件。而TI公司的MSP430X11X系列的工作電壓也是低達2.2V的。 </p><p>　　3、 工藝上的進步 </p><p>　　現(xiàn)在的單片機基本上采用CMOS技術，但已經(jīng)大多數(shù)采用了0.6?m以上的光刻工藝，有個別的公司，如Moto

58、rola公司則已采用0.35?m甚至是0.25?m技術。這些技術的進步大大地提高了單片機的內(nèi)部密度和可靠性。 </p><p>　　以單片機為核心的嵌入式系統(tǒng) </p><p>　　單片機的另外一個名稱就是嵌入式微控制器，原因在于它可以嵌入到任何微型或小型儀器或設備中。目前，把單片機嵌入式系統(tǒng)和Internet連接已是一種趨勢。但是，Internet一向是一種采用肥服務器，瘦用戶機的技術。

59、這種技術在互聯(lián)上存儲及訪問大量數(shù)據(jù)是合適的，但對于控制嵌入式器件就成了"殺雞用牛刀"了。要實現(xiàn)嵌入式設備和Int ernet連接，就需要把傳統(tǒng)的Internet理論和嵌入式設備的實踐都顛倒過來。為了使復雜的或簡單的嵌入式設備，例如單片機控制的機床、單片機控制的門鎖，能切實可行地和Internet連接，就要求專門為嵌入式微控制器設備設計網(wǎng)絡服務器，使嵌入式設備可以和Internet相連，并通過標準網(wǎng)絡瀏覽器進行過程控制

60、。</p><p>　　目前，為了把單片機為核心的嵌入式系統(tǒng)和Internet相連，已有多家公司在進行這方面的較多研究。這方面較為典型的有emWare公司和TASKING公司。 </p><p>　　EmWare公司提出嵌入式系統(tǒng)入網(wǎng)的方案--EMIT技術。這個技術包括三個主要部分：即emMicro， emGateway和網(wǎng)絡瀏覽器。其中，emMicro是嵌入設備中的一個只占內(nèi)存容量1K字

61、節(jié)的極小的網(wǎng)絡服務器； emGateway作為一個功能較強的用戶或服務器，它用于實現(xiàn)對多個嵌入式設備的管理，還有標準的Internet 通信接入以及網(wǎng)絡瀏覽器的支持。網(wǎng)絡瀏覽器使用emObjicts進行顯示和嵌入式設備之間的數(shù)據(jù)傳輸。 </p><p>　　如果嵌入式設備的資源足夠，則emMicro和emGateway可以同時裝入嵌入式設備中，實現(xiàn)Inter net的直接接入。否則，將要求emGateway和網(wǎng)絡

62、瀏覽器相互配合。EmWare的EMIT軟件技術使用標準的 Internet協(xié)議對8位和16位嵌入式設備進行管理，但比傳統(tǒng)上的開銷小得多。</p><p>　　目前，單片機應用中提出了一個新的問題：這就是如何使8位、16位單片機控制的產(chǎn)品，也即嵌入式產(chǎn)品或設備能實現(xiàn)和互聯(lián)網(wǎng)互連？ </p><p>　　TASKING公司目前正在為解決這個問題提供了途徑。該公司已把emWare的EMIT軟件包

63、和有關的軟件配套集成，形成一個集成開發(fā)環(huán)境，向用戶提供開發(fā)方便。嵌入互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟ETI（embed the Internet Consortium）正在緊密合作，共同開發(fā)嵌入式Internet的解決方案。在不久將會有成果公布。 </p><p>　　單片機應用的可靠性技術發(fā)展 </p><p>　　在單片機應用中，可靠性是首要因素為了擴大單片機的應用范圍和領域，提高單片機自身的可靠性是一種有

64、效方法。近年來，單片機的生產(chǎn)廠家在單片機設計上采用了各種提高可靠性的新技術，這些新技術表現(xiàn)在如下幾點： </p><p>　　1、 EFT（Ellectrical Fast Transient）技術 </p><p>　　EFT技術是一種抗干擾技術，它是指在振蕩電路的正弦信號受到外界干擾時，其波形上會迭加各種毛刺信號，如果使用施密特電路對其整形，則毛刺會成為觸發(fā)信號干擾正常的時鐘，在交替使

65、用施密特電路和RC濾波電路時，就可以消除這些毛否則令其作用失效，從而保證系統(tǒng)的時鐘信號正常工作。這樣，就提高了單片機工作的可靠性。Motorola公司的 MC68HC08系列單片機就采用了這種技術。 </p><p>　　2、 低噪聲布線技術及驅(qū)動技術 </p><p>　　在傳統(tǒng)的單片機中，電源及地線是在集成電路外殼的對稱引腳上，一般是在左上、右下或右上、左下的兩對對稱點上。這樣，就使電

66、源噪聲穿過整塊芯片，對單片機的內(nèi)部電路造成干擾?，F(xiàn)在，很多單片機都把地和電源引腳安排在兩條相鄰的引腳上。這樣，不僅降低了穿過整個芯片的電流，另外還在印制電路板上容易布置去耦電容，從而降低系統(tǒng)的噪聲。</p><p>　　現(xiàn)在為了適應各種應用的需要，很多單片機的輸出能力都有了很大提高，Motorola公司的單片機I/O口的灌拉電流可達8mA以上，而Microchip公司的單片機可達25mA。其它公司：AMD，F(xiàn)uj

67、itsu，NEC ，Infineon，Hitachi，Ateml，Tosbiba等基本上可達8～20mA的水平。這些電流較大的驅(qū)動電路集成到芯片內(nèi)部在工作時帶來了各種噪聲，為了減少這種影響，現(xiàn)在單片機采用多個小管子并聯(lián)等效一個大管子的方法，并在每個小管子的輸出端串上不同等效阻值的電阻，以降低di/dt，這也就是所謂"跳變沿軟化技術"，從而消除大電流瞬變時產(chǎn)生的噪聲。 </p><p>　　3、

68、 采用低頻時鐘 </p><p>　　高頻外時鐘是噪聲源之一，不僅能對單片機應用系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，還會對外界電路產(chǎn)生干擾，令電磁兼容性不能滿足要求。對于要求可靠性較高的系統(tǒng)，低頻外時鐘有利于降低系統(tǒng)的噪聲。在一些單片機中采用內(nèi)部瑣相環(huán)技術，則在外部時鐘較低時，也能產(chǎn)生較高的內(nèi)部總線速度，從而保證了速度又降低了噪聲。Motorola公司的MC68HC08系列及其1 6/32位單片機就采用了這種技術以提高可靠性。 <

69、;/p><p><b>　　發(fā)展趨勢：</b></p><p>　　單片機在目前的發(fā)展形勢下，表現(xiàn)出幾大趨勢： </p><p>　　·可靠性及應用越來越水平高和互聯(lián)網(wǎng)連接已是一種明顯的走向。 </p><p>　　所集成的部件越來越多；NS（美國國家半導體）公司的單片機已把語音、圖象部件也集成到單片機中，也就是說

70、，單片機的意義只是在于單片集成電路，而不在于其功能了；如果從功能上講它可以講是萬用機。原因是其內(nèi)部已集成上各種應用電路。 </p><p>　　功耗越來越低和模擬電路結合越來越多。</p><p>　　隨著半導體工藝技術的發(fā)展及系統(tǒng)設計水平的提高，單片機還會不斷產(chǎn)生新的變化和進步，最終人們可能發(fā)現(xiàn)：單片機與微機系統(tǒng)之間的距離越來越小，甚至難以辨認。</p><p>

71、　　1.4 紅外控制的工作原理和應用</p><p>　　在許多基于單片機的應用系統(tǒng)中，系統(tǒng)需要實現(xiàn)遙控功能，而紅外通信則是被采用較多的一種方法。紅外通信具有控制簡單、實施方便、傳輸可靠性高的特點，是一種較為常用的通信方式。</p><p>　　在許多基于單片機的應用系統(tǒng)中，系統(tǒng)需要實現(xiàn)遙控功能，而紅外通信則是被采用較多的一種方法。紅外通信具有控制簡單、實施方便、傳輸可靠性高的特點，是一

72、種較為常用的通信方式。紅外線通信是一種廉價、近距離、無線、低功耗、保密性強的通訊方案，主要應用于近距離的無線數(shù)據(jù)傳輸，也有用于近距離無線網(wǎng)絡接入。從早期的IRDA規(guī)范（115200bps）到ASKIR（1.152Mbps)，再到最新的FASTIR（4Mbps），紅外線接口的速度不斷提高，使用紅外線接口和電腦通信的信息設備也越來越多。紅外線接口是使用有方向性的紅外線進行通訊，由于它的波長較短，對障礙物的衍射能力差，所以只適合于短距離無線通

73、訊的場合，進行"點對點"的直線數(shù)據(jù)傳輸，因此在小型的移動設備中獲得了廣泛的應用。 </p><p><b>　　紅外通信的基本原理</b></p><p>　　紅外通信是利用950nm近紅外波段的紅外線作為傳遞信息的媒體，即通信信道。發(fā)送端將基帶二進制信號調(diào)制為一系列的脈沖串信號，通過紅外發(fā)射管發(fā)射紅外信號。接收端將接收到的光脈轉換成電信號，再經(jīng)過

74、放大、濾波等處理后送給解調(diào)電路進行解調(diào)，還原為二進制數(shù)字信號后輸出。常用的有通過脈沖寬度來實現(xiàn)信號調(diào)制的脈寬調(diào)制（PWM）和通過脈沖串之間的時間間隔來實現(xiàn)信號調(diào)制的脈時調(diào)制（PPM）兩種方法。</p><p>　　簡而言之，紅外通信的實質(zhì)就是對二進制數(shù)字信號進行調(diào)制與解調(diào)，以便利用紅外信道進行傳輸；紅外通信接口就是針對紅外信道的調(diào)制解調(diào)器。</p><p><b>　　紅外通訊技

75、術的特點</b></p><p>　　紅外通訊技術是目前在世界范圍內(nèi)被廣泛使用的一種無線連接技術，被眾多的硬件和軟件平臺所支持：</p><p>　　⑴ 通過數(shù)據(jù)電脈沖和紅外光脈沖之間的相互轉換實現(xiàn)無線的數(shù)據(jù)收發(fā);</p><p>　?、?主要是用來取代點對點的線纜連接；</p><p>　?、?新的通訊標準兼容早期的通訊標準；&

76、lt;/p><p>　?、?小角度（30度錐角以內(nèi)），短距離，點對點直線數(shù)據(jù)傳輸，保密性強； 　 ⑸ 傳輸速率較高，目前4M速率的FIR技術已被廣泛使用，16M速率的VFIR技術已經(jīng)發(fā)布。 </p><p>　　紅外數(shù)據(jù)通訊技術的用途</p><p>　　紅外通訊技術常被應用在下列設備中：</p><p>　?、?筆記本電腦、臺式電腦和手持電腦

77、；</p><p>　?、?打印機、鍵盤鼠標等計算機外圍設備；</p><p>　?、?電話機、移動電話、尋呼機；</p><p>　?、?數(shù)碼相機、計算器、游戲機、機頂盒、手表；</p><p>　?、?工業(yè)設備和醫(yī)療設備；</p><p>　?、?網(wǎng)絡接入設備，如調(diào)制解調(diào)器。</p><p>

78、;　　紅外數(shù)據(jù)通訊技術的缺點</p><p>　?、?通訊距離短，通訊過程中不能移動，遇障礙物通訊中斷;</p><p>　?、?目前廣泛使用的SIR標準通訊速率較低（115.2kbit/s）;</p><p>　?、?紅外通訊技術的主要目的是取代線纜連接進行無線數(shù)據(jù)傳輸，功能單一，擴展性差。 </p><p>　　紅外通信技術對計算機技術的

79、沖擊</p><p>　　紅外通信標準有可能使大量的主流計算機技術和產(chǎn)品遭淘汰，包括歷史悠久的調(diào)制解調(diào)器。預計，執(zhí)行紅外通信標準即可將所有的局域網(wǎng)(LAN)的數(shù)據(jù)率提高到10Mb/s</p><p>　　紅外通信標準規(guī)定的發(fā)射功率很低，因此它自然是以電池為工作電源的標準。目前，惠普移動計算分公司正在開發(fā)內(nèi)置式端口，所有擁有支持紅外通信標準的筆記本計算機和手持式計算機的用戶，可以把計算機放在

80、電話機的旁邊，遂行高速呼叫，可連通本地的因特網(wǎng)。由于電話機、手持式計算機和紅外通信連接全都是數(shù)字式的，故不需要調(diào)制解調(diào)器。</p><p>　　紅外通信標準的廣泛兼容性可為PC設計師和終端用戶提供多種供選擇的無電纜連接方式，如掌上計算機、筆記本計算機、個人數(shù)字助理設備和桌面計算機之間的文件交換；在計算機裝置之間傳送數(shù)據(jù)以及控制電視、盒式錄像機和其它設備。</p><p>　　6. 紅外通信

81、技術開辟數(shù)據(jù)通信的未來 　　目前，符合紅外通信標準要求的個人數(shù)字數(shù)據(jù)助理設備、筆記本計算機和打印機已推向市場，然而紅外通信技術的潛力將通過個人通信系統(tǒng)(PCS)和全球移動通信系統(tǒng)(GSM)網(wǎng)絡的建立而充分顯示出來。由于紅外連接本身是數(shù)字式的，所以在筆記本計算機中不需要調(diào)制解調(diào)器。便攜式PC機有一個任選的擴展插槽，可插入新式PCS數(shù)據(jù)卡。PCS數(shù)據(jù)卡配電話使用，建立和保持對無線PCS系統(tǒng)的連接；擴展電纜的紅外端口使得在PCS電話系統(tǒng)和筆

82、記本計算機之間容易實現(xiàn)無線通信。由于PCS、數(shù)字電話系統(tǒng)和筆記本計算機之間的連接是通過標準的紅外端口實現(xiàn)的， 所以PCS數(shù)字電話系統(tǒng)可在任何一種PC機上使用， 包括各種新潮筆記本計算機以及手持式計算機，以提供紅外數(shù)據(jù)通信。而且，由于該系統(tǒng)不要求在計算機中使用調(diào)制解調(diào)器，所以過去不可能維持高性能PC卡調(diào)制解調(diào)器運行所需電壓的手持式計算機，現(xiàn)在也能以無線方式進行通信。紅外通信標準的開發(fā)者還在設想在機場和飯店等地點使用步行傳真機和打印機，在這

83、些地方，掌上計算機用戶可以利用這些外設而勿需電纜。銀行的ATM(柜員機) 也可以采用紅外接口裝置。</p><p>　　預計在不久的將來，紅外技術將在通信領域得到普遍應用，數(shù)字蜂窩電話、尋呼機、付費電話等都將采用紅外技術。紅外技術的推廣意味著膝上計算機用戶不用電纜連接的新潮即將到來。由于紅外通信具有隱蔽性，保密性強，故國外軍事通信機構歷來重視這一技術的開發(fā)和應用。這一技術在軍事隱蔽通信，特別是軍事機密機構、邊海防

84、的端對端通信中將發(fā)揮出重要的作用。正如前面所述，它還將對計算機技術產(chǎn)生沖擊，對未來數(shù)據(jù)通信產(chǎn)生重大影響。</p><p>　　1.5 智能家居的現(xiàn)狀和發(fā)展</p><p>　　智能家居，或稱智能住宅，以住宅為平臺，兼?zhèn)浣ㄖ?、網(wǎng)絡通信、信息家電、設備自動化，集系統(tǒng)、結構、服務、管理為一體的高效、舒適、安全、便利、環(huán)保的居住環(huán)境，盡顯便捷將家中的各種設備(如音視頻設備、照明系統(tǒng)、窗簾控制、空

85、調(diào)控制、安防系統(tǒng)、數(shù)字影院系統(tǒng)、網(wǎng)絡家電等)通過家庭網(wǎng)絡連接到一起。與普通家居相比，智能家居不僅具有傳統(tǒng)的居住功能，提供舒適安全、高品位且宜人的家庭生活空間;還由原來的被動靜止結構轉變?yōu)榫哂心軇又腔鄣墓ぞ?，提供全方位的信息交互功能，幫助家庭與外部保持信息交流暢通，優(yōu)化人們的生活方式，幫助人們有效安排時間，增強家居生活的安全性，甚至為各種能源費用節(jié)約資金。</p><p>　　很多人對智能家居的關注認識可能都來自對

86、國外富豪們智能豪宅的介紹，主人的汽車剛進入院門，感應器已經(jīng)把信息傳送到控制中心，而房間內(nèi)的燈光、空調(diào)、音響都相應進入預定工作狀態(tài)。只要在門口略微停頓，指紋監(jiān)測儀、瞳孔識別器等設備已經(jīng)把身份進行識別了，選擇應該開門或者是給主人的手機上發(fā)送有陌生人來訪的短信息……這一切都不是科學幻想小說中的情景，現(xiàn)有的技術已經(jīng)完全可以實現(xiàn)了。現(xiàn)在各種家用電器的智能化程度越來越高，在上班之前可以給電飯煲定時，在你回來之前把飯煮好，對空調(diào)器進行定時，在你下班之

87、前把室內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)得舒爽怡人……</p><p>　　在智能家居之前其實人們也提出過智能家庭、網(wǎng)絡家庭等一系列類似的概念，而隨著技術的進步和人們對居住環(huán)境品質(zhì)要求的提高，現(xiàn)在的智能家居已經(jīng)開始逐漸地集成了安全防范與報警、電氣自動化控制、網(wǎng)絡接入等功能，其目的就是讓使用者能更加安全愜意地置身其中。</p><p>　　圍繞著共同的目標，一些傳統(tǒng)的IT廠商提出了以電腦為核心來建立智能家居的方案

88、，它的優(yōu)勢是可以借助電腦強大的處理能力來完成更為復雜的任務，但存在著各種電器之間的連接標準不統(tǒng)一，電腦怎么和冰箱、空調(diào)建立聯(lián)系哪?當然不能用我們習慣的USB口來連接，而目前在國內(nèi)還沒有形成產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟來規(guī)范和制定相關的標準，不同廠家推出的整體解決方案各不相同，缺乏互換性。</p><p>　　而由一些諸如奇勝電器等傳統(tǒng)電氣和工控企業(yè)推出的方案非常重視電氣自動化的實現(xiàn)，對家居的控制主要由感應器和供電控制中心來完成，具有

89、更為成熟穩(wěn)定的運行品質(zhì)，但給人的感覺還是不夠聰明，比如對一盞燈的控制大多是關閉和打開兩種方式，而無法實現(xiàn)根據(jù)自然光和作息時間的不同來真正智能調(diào)節(jié)。</p><p><b>　　智能家居前景展望</b></p><p>　　隨著人們生活水平的不斷提高，人們不斷的對居住環(huán)境提出更高的要求，越來越注重家庭生活中每個成員的舒適、安全與便利，因此從市場需求的角度看，智能家居必然

90、是前景廣闊。據(jù)統(tǒng)計，近幾年電工行業(yè)年銷售額40--60億元人民幣，其中高檔產(chǎn)品銷售額近20億元。從市場發(fā)展的角度看，以智能網(wǎng)絡開關為代表的新型電工產(chǎn)品的市場份額會逐年地快速放大，并最終替代傳統(tǒng)的電工產(chǎn)品，這里孕育著巨大的商機。</p><p>　　目前，全國房地產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，小區(qū)智能化已成為一項基本要求，再配上智能家居，“全智能”的概念必然給房地產(chǎn)業(yè)帶來新的賣點和活力，因此“全智能”是二十一世紀房產(chǎn)開發(fā)商力推的主

91、題。從市場的成長環(huán)境看，現(xiàn)在我國每年的數(shù)字化家園建設比例已經(jīng)占到了新建住宅總量的30%左右，如果根據(jù)國家制定的“到2010年，中國大中城市60%的住宅要實現(xiàn)智能化”的數(shù)字化家園這個發(fā)展目標，我們認為，中國數(shù)字化家園的開發(fā)與建設要以年均6%的速度遞增。</p><p>　　據(jù)調(diào)查，13億人口的中國目前擁有1億多智能家居家庭客戶，這個群體相當于大半個歐洲，構成了一個巨大的、時尚的市場。在這個市場中，平均每家每年花費1

92、000元，就有1000億元的市場。事實上，市場調(diào)查數(shù)據(jù)表明，屬于感性和持繼性消費群體，每年在家居方面的支出人均遠遠不止1000元。因此，如何在這個市場中站好位置，占住有利地形，關系到能否把握住一個長期的、一勞永逸的商機。</p><p>　　智能家居是人們追求高品質(zhì)生活的體現(xiàn)，是舒適人生、簡單人生的代言，它的存在勢必掀起一場人們生活習慣。</p><p>　　第2章 總體方案設計<

93、/p><p>　　這次設計題目為單片機在電子產(chǎn)品中的應用已經(jīng)越來越廣泛，在很多的電子產(chǎn)品中也用到了紅外控制。隨著窗簾紅外控制器應用范圍的日益廣泛和多樣，各種適用于不同場合的窗簾控制器應運而生。</p><p>　　實現(xiàn)這種控制目的的方案有3個。</p><p>　　方案（一）自動控制系統(tǒng)。（采用A/D轉換器）</p><p>　　方案（二）模擬集

94、成控制器自動控制系統(tǒng)。（采用V/F轉換電路）</p><p>　　這二個方案都是采用單片機控制，液晶顯示模塊LCD顯示。</p><p>　　方案（一）的系統(tǒng)框圖如圖2.1：</p><p>　　圖2.1 方案一的原理框圖</p><p>　　AT89S52是一款采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術制造，與工業(yè)標準的MCS-51指令集和

95、輸出管腳相兼容的單片機，其主要性能特點有：</p><p>　?。?）高性能、低功耗的8Byte微控制器，RISC精簡指令集機構，指令功能強大，且多數(shù)為單周期指令，具有低功耗的閑置和掉電控制模式、5個中斷源、兩個16位定時器/計數(shù)器等功能。</p><p>　?。?）片內(nèi)集成4KB可編程閃爍存儲器，可進行1000次以上寫/擦循環(huán)操作，數(shù)據(jù)保留時間可達10年，支持三級程序存儲器鎖定。<

96、/p><p>　　（3）豐富強大的外部接口性能：32可編程I/O線，可編程串行通道，片內(nèi)振蕩器和時鐘電路。 </p><p>　　采用LG28顯示模塊41BH數(shù)碼管，動態(tài)掃描，8550三極管位選驅(qū)動 ， AT89S52微處理器P0口直接段選實現(xiàn)小時、分鐘顯示，具有顯示亮度強、穩(wěn)定性能好、顯示誤差少等優(yōu)點。</p><p><b>　　方案</b>&

97、lt;/p><p>　　（二）的框圖如圖2.2：</p><p>　　圖2.2 方案二的原理框圖</p><p>　　該窗簾控制器采用89S52單片機的最小系統(tǒng)設計，控制一個220v的可逆、變速電動機控制窗簾的拉開和關閉。窗簾控制器可以使用紅外遙控器進行遠程手動開、手動關和手動?？刂?；還可以根據(jù)室外環(huán)境亮度實現(xiàn)環(huán)境亮度光控。以及光控狀態(tài)下環(huán)境亮度的控制參數(shù)的調(diào)整等等都

98、可以通過遙控器進行設置。 該紅外遙控窗簾可謂是一款多功能的窗簾控制器窗簾控制器原理圖。</p><p>　　第三章 紅外遙控電路原理及編碼解碼</p><p><b>　　3.1電路原理</b></p><p>　　3.1.1基本電路原理</p><p>　　通常紅外遙控系統(tǒng)由發(fā)射和接收兩部分組成，應用編/解碼電路專用集

99、成電路芯片來進行控制操作，如圖3.1所示，發(fā)射部分包括鍵盤矩陣、編碼調(diào)制、紅外發(fā)送器。接收部分包括光電轉換放大器、解調(diào)、解碼電路。紅外發(fā)送每次編碼的發(fā)送是一個鍵值，即一個十六進制的數(shù)據(jù)。為了達到一次能發(fā)送一組數(shù)據(jù)（如車次號，通常為三位十進制數(shù)），我們可以采用89C2051的軟件編碼/解碼的方法，先一次性輸入一組車號，按下發(fā)送鍵后，全部發(fā)送出；同時在接收時，用連續(xù)接收方法，一次性解碼所有數(shù)據(jù)[6]。</p><p>

100、;　　圖3.1 控制系框圖</p><p>　　3.1.2 遙控發(fā)射器及其編碼</p><p>　　現(xiàn)在專用的發(fā)射與接收器件越來越多，在這就不做過多的介紹。下面介紹一款用AT89C2051單片機來實現(xiàn)的遙控裝置。</p><p>　　工作原理：圖3.2為紅外線發(fā)射電路原理圖，K0至K7為遙控按鈕，單片機P3.4端口控制紅外線的發(fā)射。T1作為發(fā)射時間控制器，

101、T0作為紅外線發(fā)射頻率控制器。當有按鍵按下時，控制軟件啟動定時器T0、T1， T0定時溢出，中斷程序使P3.4端口狀態(tài)反轉一次，寫入定時器的初值不同，在輸出端口就可得到不同的發(fā)射頻率。T1定時溢出，中斷程序關閉T0定時器，停止紅外線發(fā)射。程序見清單。軟件設計參數(shù)為：T1定時時間為100ms，K0至K7按鈕所對應的紅外線發(fā)射頻率分別為300、600、900、1200、1500、1800、2100、2400 Hz[21]。</p>

102、;<p>　　圖3.2紅外線發(fā)射電路原理圖</p><p><b>　　程序清單見附錄1。</b></p><p>　　下面介紹另外一種編碼方法：</p><p>　　遙控發(fā)射器專用芯片很多，根據(jù)編碼格式可以分成脈沖寬度調(diào)制和脈沖相位調(diào)制兩大類。當發(fā)射器按鍵按下后，即有遙控碼發(fā)出，所按的鍵不同遙控編碼也不同。這種遙控碼具有以下特征

103、：</p><p>　　采用脈寬調(diào)制的串行碼，以脈寬為0.565ms、間隔0.56ms、周期為1.125ms的組合表示二進制的“0”；以脈寬為0.565ms、間隔1.685ms、周期為2.25ms的組合表示二進制的“1”，其波形如圖3.3所示。</p><p><b>　　圖3.3 波形圖</b></p><p>　　上述“0”和“1”組成的3

104、2位二進制碼經(jīng)38kHz的載頻進行二次調(diào)制以提高發(fā)射效率，達到降低電源功耗的目的。然后再通過紅外發(fā)射二極管產(chǎn)生紅外線向空間發(fā)射，如圖3.4所示。</p><p><b>　　圖3.4</b></p><p><b>　　圖3.5發(fā)射波形圖</b></p><p>　　UPD6121G產(chǎn)生的遙控編碼是連續(xù)的32位二進制碼組，

105、其中前16位為用戶識別碼，能區(qū)別不同的電器設備，防止不同機種遙控碼互相干擾。該芯片的用戶識別碼固定為十六進制01H；后16位為8位操作碼（功能碼）及其反碼。UPD6121G最多額128種不同組合的編碼。</p><p>　　遙控器在按鍵按下后，周期性地發(fā)出同一種32位二進制碼，周期約為100ms。一組碼本身的持續(xù)時間隨它包含的二進制“0”和“1”的個數(shù)不同而不同，大約在45～63ms之間，圖3.5為發(fā)射波形圖。&

106、lt;/p><p>　　當一個鍵按下超過36ms，振蕩器使芯片激活，將發(fā)射一組108ms的編碼脈沖,這108ms發(fā)射代碼由一個起始碼（9ms）,一個結果碼（4.5ms）,低8位地址碼（9ms~18ms）,高8位地址碼（9ms~18ms）,8位數(shù)據(jù)碼（9ms~18ms）和這8位數(shù)據(jù)的反碼（9ms~18ms）組成。如果鍵按下超過108ms仍未松開，接下來發(fā)射的代碼（連發(fā)代碼）將僅由起始碼（9ms）和結束碼（2.5ms）組

107、成。</p><p>　　代碼格式（以接收代碼為準，接收代碼與發(fā)射代碼反向）</p><p><b>　?、傥欢x </b></p><p><b>　?、趩伟l(fā)代碼格式 </b></p><p><b>　　③連發(fā)代碼格式 </b></p><p>&l

108、t;b>　　注：代碼寬度算法：</b></p><p>　　16位地址碼的最短寬度：1.12×16=18ms 16位地址碼的最長寬度：2.24ms×16=36ms</p><p>　　易知8位數(shù)據(jù)代碼及其8位反代碼的寬度和不變：（1.12ms+2.24ms）×8=27ms∴32位代碼的寬度為（18ms+27ms）~(36ms+27ms)&l

109、t;/p><p>　　解碼的關鍵是如何識別“0”和“1”，從位的定義我們可以發(fā)現(xiàn)“0”、“1”均以0.56ms的低電平開始，不同的是高電平的寬度不同，“0”為0.56ms,“1”為1.68ms,所以必須根據(jù)高電平的寬度區(qū)別“0”和“1”。如果從0.56ms低電平過后，開始延時，0.56ms以后，若讀到的電平為低，說明該位為“0”，反之則為“1”，為了可靠起見，延時必須比0.56ms長些，但又不能超過1.12ms,否則