紅外光通信裝置報(bào)告

1、目錄第一章 緒 論51.1 單片機(jī)的產(chǎn)生與發(fā)展51.2單片機(jī)應(yīng)用的主要領(lǐng)域61.3紅外通信技術(shù)概述71.3.1紅外概述71.3.2 選擇紅外遙控的原因71.3.3紅外的簡(jiǎn)單發(fā)射接收原理71.3.4 單片機(jī)紅外遙控接收器設(shè)計(jì)原理7第二章 有關(guān)AT89C2051單片機(jī)的介紹82.1簡(jiǎn)介82.2引腳介紹8第三章 紅外發(fā)射電路的設(shè)計(jì)103.1 中斷服務(wù)程序113.1.1外部中斷1113.2硬件電路設(shè)計(jì)123.2.1話筒接受放大電路設(shè)計(jì)123.2.2紅外接收、發(fā)射電路設(shè)計(jì)133.3 接收部分的設(shè)計(jì)143.4功放電路的設(shè)計(jì)143.5 LM386內(nèi)部電路153.6 LM386的引腳圖15第四章 總體設(shè)計(jì)16

2、第五章 總結(jié)17第六章 致 謝17摘 要隨著社會(huì)的發(fā)展、科技的進(jìn)步以及人們生活水平的逐步提高，各種方便于生活的操控系統(tǒng)開始進(jìn)入了人們的生活。傳統(tǒng)的遙控器采用專用的遙控編碼及解碼集成電路，這種方法雖然制作簡(jiǎn)單、容易，但由于功能鍵數(shù)及功能受到特定的限制，只實(shí)用于某一專用電器產(chǎn)品的應(yīng)用，應(yīng)用范圍受到限制。而采用單片機(jī)進(jìn)行遙控系統(tǒng)的應(yīng)用設(shè)計(jì)，具有編程靈活多樣、操作碼個(gè)數(shù)可隨便設(shè)定等優(yōu)點(diǎn)。與此同時(shí)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的崛起極大的推動(dòng)了無線通信的發(fā)展，紅外通信必將也會(huì)獲得新的發(fā)展動(dòng)力。本設(shè)計(jì)主要應(yīng)用了單片機(jī)作為核心，綜合應(yīng)用了單片機(jī)中斷系統(tǒng)、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等知識(shí)，應(yīng)用紅外光的優(yōu)點(diǎn)。操作的不同，發(fā)射器通過對(duì)紅外光發(fā)射

3、頻率的控制來區(qū)別不同的操作。遙控接收器通過對(duì)紅外光接收頻率的識(shí)別，判斷出控制操作，來完成整個(gè)紅外遙控發(fā)射、接收過程。其優(yōu)點(diǎn)硬件電路簡(jiǎn)單，軟件功能完善，性價(jià)比較高等特點(diǎn)，具有一定的使用和參考價(jià)值。關(guān)鍵詞：紅外通信；噪聲；功率；濾波紅外光通信裝置（F題）本科組一、設(shè)計(jì)任務(wù)和要求1、任務(wù)：設(shè)計(jì)并制作一個(gè)紅外通信裝置2、基本要求1）紅外光通信裝置利用紅外發(fā)射管和紅外接收模塊作為收發(fā)器件，用來定向傳輸語(yǔ)音信號(hào)，傳輸距離為2CM。如圖1所示2）傳輸?shù)恼Z(yǔ)音信號(hào)可采用話筒或直徑為3.5mm的音頻插孔線路輸入，也可由低頻信號(hào)源輸入，頻率范圍為3003400Hz。3）接受的聲音應(yīng)無明顯的失真。當(dāng)發(fā)射端輸入語(yǔ)音信號(hào)

4、改為800Hz單音信號(hào)時(shí)，在8歐電阻負(fù)載上，接收裝置的輸出電壓有效值不小于0.4V。不改變電路狀態(tài)，見笑發(fā)射端輸入信號(hào)的幅度至0V,采用低頻毫伏表（低頻毫伏表為有效值顯示，頻率響應(yīng)范圍低端不大于10Hz、高端不小于1MHz）測(cè)量此時(shí)接收裝置輸出端噪聲電壓，讀書不大于0.1V。如果接收裝置設(shè)有靜噪功能，必須關(guān)閉功能進(jìn)行上述測(cè)試。4） 當(dāng)接收裝置不能接收發(fā)射端發(fā)射的信號(hào)時(shí)，要用發(fā)光管指示。3、發(fā)揮部分1）增加一路數(shù)字通道，實(shí)時(shí)傳輸發(fā)射端環(huán)境溫度，并能在接受端顯示。數(shù)字信號(hào)傳輸延時(shí)不超過10s。溫度測(cè)量誤差不超過2。語(yǔ)音信號(hào)和數(shù)字信號(hào)能同時(shí)傳輸。2）設(shè)計(jì)并制作一個(gè)紅外光通信中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，以改變通信方

5、向90，延長(zhǎng)通信距離2m，如圖2所示。語(yǔ)音通信質(zhì)量要求同基本要求（3）。中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)采用5V直流單電源供電，電路見圖3.串接的毫安表用來測(cè)量其供電直流電流。在滿足發(fā)揮部分（2）要求的條件下，盡量減小中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)供電電流。4、設(shè)計(jì)思路本實(shí)驗(yàn)主要由產(chǎn)生電路、發(fā)射系統(tǒng)和接收系統(tǒng)三個(gè)模塊構(gòu)成，如圖1所示。產(chǎn)生的信號(hào)通過發(fā)送系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為光信號(hào)進(jìn)行發(fā)送，通過接收系統(tǒng)檢測(cè)光信號(hào)并將其放大后轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。信號(hào)產(chǎn)生電路紅外管接收和發(fā)射信號(hào)光信號(hào)的檢測(cè)和放大電路電源電路 圖1 設(shè)計(jì)模塊圖第一章 緒 論1.1 單片機(jī)的產(chǎn)生與發(fā)展為適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要,微型計(jì)算機(jī)不斷的更新?lián)Q代,新產(chǎn)品層出不窮。在微型計(jì)算機(jī)的大家族中，幾

6、年來單片微型計(jì)算機(jī)異軍突起，發(fā)展極為迅速。單片微型計(jì)算機(jī)（Sing-Chip Microcomputer）簡(jiǎn)稱單片機(jī)。它是在一塊芯片上集成中央微處理器（Central Processing Unit, CPU）、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（Random Access Memory, RAM）、只讀存儲(chǔ)器（Read Only Memory, ROM）、定時(shí)/計(jì)數(shù)器及I/O（Input/Output）接口電路等部件，構(gòu)成一個(gè)完整的微型計(jì)算機(jī)。它的特點(diǎn)是：高性能，高速度，體積小，價(jià)格低廉，穩(wěn)定可靠，應(yīng)用廣泛。單片機(jī)的發(fā)展史并不長(zhǎng)，它的產(chǎn)生和發(fā)展與計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生與發(fā)展大體同步，也經(jīng)歷了四個(gè)階段。第一階段（1970年

7、1974年）：為4位單片機(jī)階段。這種單片機(jī)的特點(diǎn)是：價(jià)格便宜控制功能強(qiáng)，片內(nèi)含有多種I/O接口，有的根據(jù)不同用途還配有許多專用接口，有些甚至還包括A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換、聲音合成等電路。豐富的I/O功能大大增強(qiáng)了四位單片機(jī)應(yīng)用與錄音機(jī)、攝像機(jī)、電視機(jī)、電冰箱、洗衣機(jī)、錄像機(jī)和電子玩具等產(chǎn)品。第二階段（1974年1978年）：為低中檔8位單片機(jī)階段。它是8位單片機(jī)的早期產(chǎn)品，以Inter公司的MCS-48系列單片機(jī)為代表，這個(gè)系列的單片機(jī)在片內(nèi)集成8位CPU、并行I/O口、8位定時(shí)/計(jì)數(shù)器、RAM和ROM等，中斷處理較簡(jiǎn)單，片內(nèi)RAM和ROM容量較小，且尋址范圍不大于4KB。第三階段（1978

8、年1983年）：為高檔8位單片機(jī)階段。這類單片機(jī)在低、中檔基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其性能有明顯提高。以Inter公司的MCS-48系列單片機(jī)為代表，在片內(nèi)增加了串行接口，有多級(jí)中斷處理系統(tǒng)，有16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，片內(nèi)RAM、ROM容量增大，信紙范圍可達(dá)64KB，有的片內(nèi)帶有A/D轉(zhuǎn)換接口。這類單片機(jī)功能強(qiáng)，應(yīng)用領(lǐng)域廣，是目前各類單片機(jī)中應(yīng)用最多的一種。第四階段（1983年現(xiàn)在）：為8位單片機(jī)鞏固發(fā)展階段及16位單片機(jī)、32位單片機(jī)推出階段。此階段主要特點(diǎn)是：一方面不斷發(fā)展16位單片機(jī)、32位單片機(jī)及專用單片機(jī)。16位單片機(jī)除CPU為16位外，片內(nèi)RAM為232B，ROM位8KB，片內(nèi)帶有高速輸入輸出

9、部件，多通道10位A/D轉(zhuǎn)換部件，中斷處理為8級(jí)，其實(shí)時(shí)處理能力強(qiáng)。今年來，各個(gè)計(jì)算機(jī)廠家已進(jìn)入高性能的32位單片機(jī)研制、生產(chǎn)階段，32位單片機(jī)除了具有更高的集成度外，主振頻率已達(dá)20MHz，這使32位單片機(jī)的數(shù)據(jù)處理速度比16位單片機(jī)快的多，性能比8位、16位單片機(jī)更加優(yōu)越。需要提到的是，單片機(jī)的發(fā)展雖然經(jīng)歷了4位、8位、16位各階段，但4位、8位、16位單片機(jī)仍各有其應(yīng)用領(lǐng)域，如4位單片機(jī)在一些簡(jiǎn)單家用電器、高檔玩具中仍有應(yīng)用，8位單片機(jī)在中、小規(guī)模應(yīng)用場(chǎng)合仍占主流地位，16位單片機(jī)在比較復(fù)雜的控制系統(tǒng)中才有應(yīng)用，32位單片機(jī)因控制領(lǐng)域?qū)λ男枨蟛⒉皇制惹?，所?2位單片機(jī)在我過的應(yīng)用并

10、不多。正是由于單片機(jī)具有上述顯著的特點(diǎn)，使單片機(jī)的應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大。單片機(jī)的應(yīng)用打破了人們傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思想，原來很多用模擬電路、脈沖數(shù)字電路和邏輯部件來實(shí)現(xiàn)的功能，現(xiàn)在均可以使用單片機(jī)，使用軟件來實(shí)現(xiàn)。使用單片機(jī)具有體積小、可靠性高、性能價(jià)格比高和容易產(chǎn)品化的優(yōu)點(diǎn)。1.2單片機(jī)應(yīng)用的主要領(lǐng)域智能化儀器儀表。用單片機(jī)改造原有的測(cè)量、控制儀表，使儀器儀表數(shù)字化、智能化、多功能化和微型化，并使長(zhǎng)期以來測(cè)量?jī)x表中的誤差修正和線性化處理等難題迎刃而解。有單片機(jī)構(gòu)成的智能儀表，集測(cè)量、處理控制功能于一身，從而賦予測(cè)量?jī)x表以嶄新的面貌，是儀器儀表更新?lián)Q代的標(biāo)志。機(jī)電一體化產(chǎn)品。機(jī)電一體化是機(jī)械工業(yè)發(fā)展的方向，機(jī)

11、電一體化是指集機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體，具有智能化特征的機(jī)電產(chǎn)品。單片機(jī)的出現(xiàn)促進(jìn)了機(jī)電一體化的發(fā)展，它作為機(jī)電產(chǎn)品中的控制器，使傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化、控制智能化，構(gòu)成了新一代機(jī)電一體化產(chǎn)品。例如，在電傳打字機(jī)中，由于采用了單片機(jī)而取代了近千個(gè)機(jī)械部件。測(cè)控系統(tǒng)。用單片機(jī)可以構(gòu)成各種工業(yè)控制系統(tǒng)、自適應(yīng)控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。例如，溫度、濕度的自動(dòng)控制、鍋爐燃燒的自動(dòng)控制、電鍍生產(chǎn)線的自動(dòng)控制和包裝生產(chǎn)線的自動(dòng)控制等。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及通信技術(shù)。高檔單片機(jī)集成有通信接口，位單片機(jī)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信設(shè)備中的應(yīng)用提供了良好的條件。例如，用MCS-51系列單片機(jī)控制的串行自動(dòng)呼叫應(yīng)答系統(tǒng)

12、、列車無線通信系統(tǒng)、和無線遙控系統(tǒng)等家用電器。由于單片機(jī)的價(jià)格低廉、體積小、邏輯判斷的控制功能強(qiáng)，且內(nèi)部具有定時(shí)/計(jì)數(shù)器，所以廣泛應(yīng)用于家用設(shè)備。總之，單片機(jī)將使人類的生活更加方便舒適、豐富多彩。11.3紅外通信技術(shù)概述1.3.1紅外概述 從光學(xué)的角度而言，紅外是頻率低于紅色光的不可見光，的無線光譜的整個(gè)頻率中占有很小一個(gè)頻率段，波長(zhǎng)為0.75100微秒之間，其中0.753微秒之間的紅外光稱為近紅外，330微秒之間的紅外光稱為中紅外，30100微秒之間的稱為遠(yuǎn)紅外。紅外光就其性質(zhì)而言很簡(jiǎn)單，與普通光線的頻率特性沒有很大的區(qū)別，但是，由于任何有熱量的物體均有能量產(chǎn)生，所以紅外的利用非常廣泛，而且

13、不可取代，能否檢測(cè)紅外、能測(cè)到多少紅外或者紅外檢測(cè)的技術(shù)是否可以應(yīng)用于任何自然的或想象的場(chǎng)合是紅外應(yīng)用技術(shù)的關(guān)鍵。2 當(dāng)今紅外技術(shù)的一個(gè)重要分支是紅外通信技術(shù)的應(yīng)用，這個(gè)應(yīng)用的發(fā)展非常迅速，尤其是紅外通信應(yīng)用于計(jì)算機(jī)設(shè)備中，近幾年的發(fā)展已經(jīng)表現(xiàn)出其非常成熟的特性3。1.3.2 選擇紅外遙控的原因無線遙控方式可分為無線電波式、聲控式、超聲波式和紅外線式。由于無線電式容易對(duì)其它電視機(jī)和無線電通訊設(shè)備造成干擾，而且，系統(tǒng)本身的抗干擾性能也很差，誤動(dòng)作多，所以未能大量使用。超聲波式頻帶較窄，易受噪聲干擾，系統(tǒng)抗干擾能力差以及聲控式識(shí)別正確率低，難度大而未能大量采用。紅外遙控方式是以紅外線作為載體來傳送

14、控制信息的，同時(shí)隨著電子技術(shù)的發(fā)展，單片機(jī)的出現(xiàn)，催生了數(shù)字編碼方式的紅外遙控系統(tǒng)的快速發(fā)展。另外，紅外遙控具有很多的優(yōu)點(diǎn)，例如紅外線發(fā)射裝置采用紅外發(fā)光二極管，遙控發(fā)射器易于小型化且價(jià)格低廉；采用數(shù)字信號(hào)編碼和二次調(diào)制方式，不僅可以實(shí)現(xiàn)多路信息的控制，增加遙控功能，提高信號(hào)傳輸?shù)目垢蓴_性，減少誤動(dòng)作，而且功率消耗低；紅外線不會(huì)向室外泄露，不會(huì)產(chǎn)生信號(hào)串?dāng)_；反應(yīng)速度快、傳輸效率高、工作穩(wěn)定可靠等。所以現(xiàn)在很多無線遙控方式都采用紅外遙控方式。41.3.3紅外的簡(jiǎn)單發(fā)射接收原理在發(fā)射端，輸入信號(hào)經(jīng)放大后送入紅外發(fā)射管發(fā)射，在接收端，接收管收到紅外信號(hào)后，由放大器放大處理后還原成信號(hào)，這就是紅外的簡(jiǎn)

15、單發(fā)射接收原理。1.3.4 單片機(jī)紅外遙控接收器設(shè)計(jì)原理單片機(jī)紅外遙控接收器主要有單片機(jī)、紅外遙控接收電路、狀態(tài)指示電路、控制電路以及單片機(jī)的一些外圍電路組成。利用單片機(jī)中的T0作為紅外脈沖計(jì)數(shù)器，T1作為計(jì)數(shù)時(shí)間控制器。當(dāng)電路中紅外接收管接收到第一個(gè)紅外脈沖時(shí)，外部中斷1被觸發(fā)，啟動(dòng)計(jì)數(shù)器T0和定時(shí)器T1。定時(shí)溢出，中斷程序關(guān)閉計(jì)數(shù)器T0，讀入計(jì)數(shù)值并進(jìn)行判斷，確定操作對(duì)象（遙控按鍵）對(duì)其進(jìn)行反轉(zhuǎn)操作，控制電路對(duì)所控制的負(fù)載進(jìn)行開或關(guān)11。還可對(duì)接收電路實(shí)行上鎖功能，對(duì)控制電路上鎖后，遙控器不能對(duì)控制電路實(shí)施遙控功能8。其設(shè)計(jì)原理方框圖如下:AT89C2051單片機(jī)紅外接收電路狀態(tài)指示電路控

16、制電路+5V電源圖2.2 紅外接收遙控電路原理框圖 第二章 有關(guān)AT89C2051單片機(jī)的介紹2.1簡(jiǎn)介STC89C52是一種帶8K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的低電壓，高性能COMOS8的微處理器，俗稱單片機(jī)。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MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。2.2引腳介紹VCC（40引腳）：電源電壓VSS（20引腳）：接地P0端口（P0.0P0.7，3932引腳）：P0口是一個(gè)漏極開路的8位雙向I/O口。作為輸出端口，每個(gè)引腳能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL負(fù)載，對(duì)端口P0寫入“1”時(shí)，可以作為高阻抗輸入。在訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P0口也可以提供低

17、8位地址和8位數(shù)據(jù)的復(fù)用總線。此時(shí)，P0口內(nèi)部上拉電阻有效。在Flash ROM編程時(shí)，P0端口接收指令字節(jié)；而在校驗(yàn)程序時(shí)，則輸出指令字節(jié)。驗(yàn)證時(shí)，要求外接上拉電阻。P1端口（P1.0P1.7，18引腳）：P1口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。P1的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)（吸收或者輸出電流方式）4個(gè)TTL輸入。對(duì)端口寫入1時(shí)，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這是可用作輸入口。P1口作輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部上拉電阻，那些被外部拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電流。此外，P1.0和P1.1還可以作為定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的外部技術(shù)輸入（P1.0/T2）和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的觸發(fā)輸入（P1.1/T2EX），具

18、體參見下表：在對(duì)Flash ROM編程和程序校驗(yàn)時(shí)，P1接收低8位地址。表XX P1.0和P1.1引腳復(fù)用功能引腳號(hào)功能特性P1.0T2（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出P1.1T2EX（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2捕獲/重裝觸發(fā)和方向控制）P2端口（P2.0P2.7，2128引腳）：P2口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。P2的輸出緩沖器可以驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流方式）4個(gè)TTL輸入。對(duì)端口寫入1時(shí)，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，這時(shí)可用作輸入口。P2作為輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號(hào)拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電流。在訪問外部程序存儲(chǔ)器和16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)

19、行“MOVX DPTR”指令）時(shí)，P2送出高8位地址。在訪問8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行“MOVX R1”指令）時(shí)，P2口引腳上的內(nèi)容（就是專用寄存器（SFR）區(qū)中的P2寄存器的內(nèi)容），在整個(gè)訪問期間不會(huì)改變。在對(duì)Flash ROM編程和程序校驗(yàn)期間，P2也接收高位地址和一些控制信號(hào)。P3端口（P3.0P3.7，1017引腳）：P3是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。P3的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流方式）4個(gè)TTL輸入。對(duì)端口寫入1時(shí)，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時(shí)可用作輸入口。P3做輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號(hào)拉低的引腳會(huì)輸入一個(gè)電流。在對(duì)Fl

20、ash ROM編程或程序校驗(yàn)時(shí)，P3還接收一些控制信號(hào)。P3口除作為一般I/O口外，還有其他一些復(fù)用功能，如下表所示：表XX P3口引腳復(fù)用功能引腳號(hào)復(fù)用功能P3.0RXD（串行輸入口）P3.1TXD（串行輸出口）P3.2（外部中斷0）P3.3（外部中斷1）P3.4T0（定時(shí)器0的外部輸入）P3.5T1（定時(shí)器1的外部輸入）P3.6（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）P3.7（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） 第三章 紅外發(fā)射電路的設(shè)計(jì)根據(jù)紅外發(fā)射管本身的物理特性，必須要有載波信號(hào)與即將發(fā)射的信號(hào)相“與”，然后將相“與”后的信號(hào)送發(fā)射管，才能進(jìn)行紅外信號(hào)的發(fā)射傳送，而在頻率為38KHz的載波信號(hào)下，發(fā)射管的性能最好

21、，發(fā)射距離最遠(yuǎn)，所以在硬件設(shè)計(jì)上，本設(shè)計(jì)采用38KHz的晶振產(chǎn)生載波信號(hào)，與發(fā)射信號(hào)進(jìn)行邏輯“與”運(yùn)算后，通過三極管的功率驅(qū)動(dòng)到紅外發(fā)光二極管上18。紅外發(fā)送電路由4001MOS或非門38KHz振蕩器，單片機(jī)發(fā)送控制電路和紅外發(fā)送管驅(qū)動(dòng)輸出電路組成，當(dāng)單片機(jī)P3.4口輸出為“0”時(shí)，發(fā)射管不發(fā)光，當(dāng)單片機(jī)P3.4口輸出為“1”時(shí)，紅外發(fā)送管發(fā)出38KHz調(diào)制紅外線19。3.1 中斷服務(wù)程序3.1.1外部中斷1外部中斷1在程序中的作用就是喚醒單片機(jī)，使單片機(jī)從空閑方式回到工作狀態(tài)。當(dāng)有鍵按下時(shí)，通過與門觸發(fā)外部中斷1中斷，IDL被硬件硬件清零，單片機(jī)結(jié)束低功耗空閑節(jié)電方式25。外部中斷是由外部原

22、因引起的，共有兩個(gè)中斷源，即外部中斷0和外部中斷1，相應(yīng)的中斷請(qǐng)求信號(hào)輸入端是INT0和INT1。外部中斷請(qǐng)求有兩種觸發(fā)方式，即電平觸發(fā)方式和脈沖出發(fā)方式。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器控制寄存器TCON的低四位用于控制外部中斷請(qǐng)求和觸發(fā)方式，有關(guān)的位表示如下：IE：外部中斷請(qǐng)求標(biāo)志位，當(dāng)CPU采樣到INT端出現(xiàn)有效的中斷請(qǐng)求時(shí)，次位由硬件置1，表示外部事件請(qǐng)求中斷，中斷響應(yīng)完成后，再由硬件自動(dòng)清零。IT：外部中斷請(qǐng)求觸發(fā)方式控制位。當(dāng)IT=1，選擇脈沖觸發(fā)方式（也稱邊沿觸發(fā)方式）負(fù)跳變有效；當(dāng)IT=0，選擇電平出發(fā)方式，低電平有效。中斷的允許或禁止是由片內(nèi)的中斷允許寄存器IE控制的。IE的格式如下： EA

23、ET2ESET1EX1ET0EX0IE的每一位都可以由軟件置1或清零。且1中斷允許，0中斷屏蔽EA：中斷允許總控制位。EA=0時(shí)，表示CPU禁止所有中斷，即所有的中斷請(qǐng)求被屏蔽；EA=1時(shí)，表示CPU開放中斷，但每個(gè)中斷源的中斷請(qǐng)求是允許還是禁止，要由各自的允許位控制。EX：外部中斷允許控制位ET：外部中斷允許控制位。ET：定時(shí)/計(jì)數(shù)器的中斷允許控制位ES：串行中斷允許控制位。中斷的各控制位在初始化程序中定義，在初始化程序中應(yīng)當(dāng)開外部中斷1和總中斷，觸發(fā)方式選擇為脈沖觸發(fā)方式，后負(fù)跳變有效。中斷程序如下： INT1： CLR IE1 ANL PCON，#00H RETI 3.2硬件電路設(shè)計(jì) 3

24、.2.1話筒接受放大電路設(shè)計(jì)本電路的設(shè)計(jì)是采用低噪三極管9014作為電容式話筒麥克風(fēng)信號(hào)放大20倍左右，可推動(dòng)耳機(jī)、一般功放、低音炮等。本電路設(shè)計(jì)的最大特點(diǎn)是1、有效的抑制呼嘯聲的產(chǎn)生（實(shí)驗(yàn)結(jié)果喇叭和話筒距離小于0.5m時(shí)才會(huì)產(chǎn)生輕微的呼嘯聲）； 2、輸出頻率限制在3004000Hz之間，完全滿足人聲輸入的要求，是通過無源帶通濾波器實(shí)現(xiàn)，同時(shí)可以大大抑制呼嘯聲。電路圖如下：分析：聲電轉(zhuǎn)換部分：該電路是采用電容式話筒（老式錄音機(jī)里或者普通的耳麥）所以我們必須給他一個(gè)電壓才可以正常工作，我們引入圖中的R1就是這個(gè)偏置電阻，電阻越小話筒的靈敏度越高。 信號(hào)放大部分：采用低噪的三極管9014，由集電極

25、電阻R2和反饋電阻R3的大小決定其放大倍數(shù)，這里的放大倍數(shù)大約是20倍。話筒的小信號(hào)經(jīng)過耦合電容C1到三極管基極，耦合電容的容量可取0.1F2.2F；放大后信號(hào)輸出經(jīng)過一個(gè)隔直耦合電容C2，因?yàn)槿龢O管的集電極輸出一般都是帶有直流電壓的，因此必須加隔直耦合電容可取1F10F的容量。抑制呼嘯聲部分：常常我們拿著話筒對(duì)準(zhǔn)喇叭，會(huì)產(chǎn)生非常刺耳的呼嘯聲，通過正反接二極管到地可有效的抑制呼嘯信號(hào)的輸出。音量大小調(diào)節(jié)部分：通過滑動(dòng)變阻器輸出信號(hào)的大小。帶通濾波部分：本電路是采用人聲的標(biāo)準(zhǔn)頻率300Hz5kHz，完全接近人聲，同時(shí)可以有效的消除呼嘯聲。C6和R6決定低頻的大小，C3和R5是決定高頻的大小，截止

26、頻率計(jì)算：1/2RC 。話筒麥克風(fēng)放大輸出接口3.2.2紅外接收、發(fā)射電路設(shè)計(jì)此電路設(shè)計(jì)是根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和接收器的原理，即可現(xiàn)無方向性接收，若配制太多接收器，還可多人同時(shí)接收。此原理采用紅外線作為傳輸媒介，可以避免無線電波的干擾。 該轉(zhuǎn)發(fā)器由發(fā)射和接收兩部分構(gòu)成。圖1(a)為發(fā)射部分電路原理。鑒頻后的伴音（音頻）信號(hào)經(jīng)三極管VT放大后推動(dòng)紅外發(fā)射管。由于發(fā)射管的發(fā)射強(qiáng)度與通過其電流成正比，所以VD1、VD2所發(fā)出的紅外光，便受到音頻信號(hào)的調(diào)制。為了防止失真，VD1、VD2要設(shè)一定的偏置。圖1(b)是接收部分原理圖。其電路采用一塊音頻放大集成電路LM386。VD為紅外線接收管。當(dāng)被音頻信號(hào)調(diào)制的紅外光

27、照射到VD時(shí)，在其兩端產(chǎn)生一個(gè)與音頻信號(hào)變化規(guī)律相同的電信號(hào)，經(jīng)C1耦合至IC，進(jìn)行放大。由于IC具有功率放大作用，所以可同時(shí)供14副耳機(jī)收聽。3.3 接收部分的設(shè)計(jì)接收器由光電轉(zhuǎn)換、電源、耳機(jī)插孔及音頻放大器四大部分組成，接收器電路如圖5所示。經(jīng)調(diào)制的紅外信號(hào)首先被紅外光敏管接收并轉(zhuǎn)換為變化規(guī)律和音頻信號(hào)相同的電信號(hào)，相當(dāng)于經(jīng)過耦合電容C2（0.22）隔直作用后，再由LM386放大后再由路解調(diào)并還原為音頻信號(hào)。接收部分原理圖如圖5示。3.4功放電路的設(shè)計(jì)功放電路選擇應(yīng)用LM386芯片作為集成功放模塊。LM386是一種音頻集成功放，具有自身功耗低、電壓增益可調(diào)整、電源電壓范圍大、外接元件少和總

28、諧波失真小等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于錄音機(jī)和收音機(jī)之中。 3.5 LM386內(nèi)部電路 LM386內(nèi)部電路原理圖如圖2所示。與通用型集成運(yùn)放相類似，它是一個(gè)三級(jí)放大電路。 第一級(jí)為差分放大電路，T1和T3、T2和T4分別構(gòu)成復(fù)合管，作為差分放大電路的放大管；T5和T6組成鏡像電流源作為T1和T2的有源負(fù)載；T3和T4信號(hào)從管的基極輸入，從T2管的集電極輸出，為雙端輸入單端輸出差分電路。使用鏡像電流源作為差分放大電路有源負(fù)載，可使單端輸出電路的增益近似等于雙端輸出電容的增益。 第二級(jí)為共射放大電路，T7為放大管，恒流源作有源負(fù)載，以增大放大倍數(shù)。 第三級(jí)中的T8和T9管復(fù)合成PNP型管，與NPN型管T10

29、構(gòu)成準(zhǔn)互補(bǔ)輸出級(jí)。二極管D1和D2為輸出級(jí)提供合適的偏置電壓，可以消除交越失真。 引腳2為反相輸入端，引腳3為同相輸入端。電路由單電源供電，故為OTL電路。輸出端（引腳5）應(yīng)外接輸出電容后再接負(fù)載。電阻R7從輸出端連接到T2的發(fā)射極，形成反饋通路，并與R5和R6構(gòu)成反饋網(wǎng)絡(luò)，從而引入了深度電壓串聯(lián)負(fù)反饋，使整個(gè)電路具有穩(wěn)定的電壓增益。 3.6 LM386的引腳圖LM386的外形和引腳的排列如下圖3所示。引腳2為反相輸入端，3為同相輸入端；引腳5為輸出端；引腳6和4分別為電源和地；引腳1和8為電壓增益設(shè)定端；使用時(shí)在引腳7和地之間接旁路電容，通常取10F。第四章 總體設(shè)計(jì)在該系統(tǒng)中,信源的聲音信

30、號(hào)首先由麥克風(fēng)接收，通過話筒接收放大電路由原始信息直接變換成的電信號(hào)即消息信號(hào)。而這種信號(hào)一般具有從零頻開始的較寬的頻帶,而且在頻譜的低端分布較大的能量,一般稱為基帶信號(hào),這種信號(hào)不宜直接在信道中傳輸。為了信息可以在信道中準(zhǔn)確和高效傳輸,就必須對(duì)頻率較高的載波進(jìn)行調(diào)制。將消息信號(hào)通過聲音信號(hào)調(diào)制電路進(jìn)行調(diào)制再送入紅外發(fā)射電路中，轉(zhuǎn)化成紅外信號(hào)發(fā)射到紅外接收端。在通信系統(tǒng)的紅外接收端，接收到了已調(diào)信號(hào)，通過聲音信號(hào)解調(diào)電路進(jìn)行進(jìn)行解調(diào),恢復(fù)出原來的消息信號(hào)。由于高頻已調(diào)信號(hào)易于輻射，同時(shí)為了便于同時(shí)傳輸多路不同的基帶信號(hào)，所以要將信號(hào)調(diào)制到高頻載波上再送入信道。為了從調(diào)頻波中檢出原調(diào)制信號(hào)，通過使用鑒頻器對(duì)調(diào)頻信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。以便實(shí)現(xiàn)聲音信號(hào)的調(diào)制解調(diào)。最后，將還原的聲音信號(hào)送到輸出電路，放大后得到信源傳遞的聲音信號(hào)。將之前各個(gè)電路整合形成該設(shè)計(jì)構(gòu)架為： 第五章 總結(jié)隨著紅外無線通信非常迅速發(fā)展，據(jù)報(bào)道，日本斯坦福電氣日前成功開發(fā)了最高速率為500Mb/S的紅外通信光收發(fā)元件，成功實(shí)現(xiàn)了全雙工通信。Aglient公司已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)了速率為100Mb/S通信距離為7M的紅外無