《智能儀器》課程設計基于STC89C52紅外遙控系統(tǒng)設計(LCD顯示)

1、福建電力職業(yè)技術學院課 程 設 計課程名稱： 智能儀器 題目： 基于stc89c52紅外遙控系統(tǒng)設計（lcd顯示）專業(yè)班次： 姓 名： 學 號： 指導教師： 學 期： 2011-2012學年第2學期 日 期： 2012.2 iii目錄 福建電力職業(yè)技術學院 課程設計-智能儀器 目錄 目錄11.引言21.1 本設計意義21.2 本設計任務和主要內容22硬件設計22.1 系統(tǒng)框圖22.2 最小系統(tǒng)32.3 紅外接收電路設計32.4 顯示電路設計43. 軟件設計53.1 紅外遙控軟件設計53.2 lcd1602軟件設計63.3 主程序設計84.設計小結9參考文獻9附錄：課程設計程序清單91.引言1.

2、1 本設計意義紅外線遙控是目前使用很廣泛的一種通信和遙控技術。由于紅外線遙控裝置具有體積小、功耗低、功能強、成本低等特點，因而，繼彩電、錄像機之后，在錄音機、音響設備、空調機以及玩具等其它小型電器裝置上也紛紛采用紅外線遙控。工業(yè)設備中，在高壓、輻射、有毒氣體、粉塵等環(huán)境下，采用紅外線遙控不僅完全可靠而且能有效地隔離電氣干擾。 紅外遙控屬于光控，它自身的特點是控制方向性好，控制距離完全可以滿足室內的空間距離，由于紅外線的波長大，所以它對其他的電子設備的干擾小，這些條件都非常理想，因此對紅外遙控的設計工作是很有意義的。當今世界，智能家居已經(jīng)是一種潮流，在國外已經(jīng)獲得了應用，在我國還未大量推廣。隨著

3、人們的經(jīng)濟實力的增強，不難預測，智能家居的產(chǎn)品將有很廣闊的發(fā)展前景，在這個背景下，紅外遙控應該也會得到大家的青睞。1.2 本設計任務和主要內容本設計的設計任務是基于stc89c52紅外遙控系統(tǒng)設計（lcd顯示）。本設計的主要內容是：a.查閱相關資料：了解紅外遙控器原理、lcd1602顯示原理，能夠運用c語言進行設計、編程、調試。b.硬件設計：根據(jù)設計任務選合適的單片機和適合的紅外遙控器；設計電路。c.軟件設計：根據(jù)各電路工作原理，畫出軟件流程圖，根據(jù)流程圖編寫相應的c語言程序進行調試。d.調試：根據(jù)所編程的程序燒入單片機內，并進行相應的調試。e.結論：根據(jù)各步驟寫好畢業(yè)論文。2硬件設計2.1

4、系統(tǒng)框圖 本設計由紅外遙控器、stc89c52單片機、紅外傳感器、lcd1602、等組成,而單片機需外接12mhz的晶振電路、復位電路、isp下載接口、紅外接收傳感器等。 其基本結構圖如下圖2.1所示： 該設計是由紅外遙控器發(fā)送信號，通過一體化接收頭接收，經(jīng)過單片機處理并在lcd1602顯示器顯示出來。 圖2.1 系統(tǒng)框圖2.2 最小系統(tǒng)單片機最小系統(tǒng)是指能進行正常工作的最簡單電路。如圖2-2所示。單片機的最小系統(tǒng)包括電源，晶振電路，復位電路。晶振電路：單片機必須提供脈沖信號才能正常工作。復位電路：當這個高電平持續(xù)兩個機器周期以上就將復位。 圖2.2 stc89c52最小系統(tǒng)電路圖 2.3 紅

5、外接收電路設計紅外遙控接收可采用較早的紅外接收二極管加專用的紅外處理電路的方法，此種方法電路復雜，現(xiàn)一般不使用。較好的接收方法是用一體化紅外接收頭。因此本設計采用一體化紅外接收頭。接收電路使用一種集紅外線接收、放大和整形于一體的一體化紅外線接收器，不需要接元件，就能完成從紅外線接收到輸出與ttl電平信號兼容的所有工作，而體積和普通的塑封三極管大小一樣，它適合于各種紅外線遙控和紅外線數(shù)據(jù)傳輸。接收器對外只有3個引腳：out、gnd、vcc與單片機接口非常方便，如圖2-3所示圖2.3 紅外接收器圖及接收電路1脈沖信號輸出接單片機的io 口；2 gnd接系統(tǒng)的地線（0v）；3 vcc接系統(tǒng)的電源正極

6、（+5v）；2.4 顯示電路設計顯示電路設計采用1602液晶顯示屏，該液晶顯示屏的顯示功能強大，內置192種字符，可顯示符號、數(shù)字，清晰可見，而且功率消耗小壽命長抗干擾能力強。所以在此設計中采用1602液晶顯示屏。2.4.1 lcd1602簡介lcd1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的點陣型液晶模塊它有若干個5x7或者5x11等點陣字符位組成，每個點陣字符位都可以顯示一個字符。每位之間有一個點距的間隔每行之間也有也有間隔起到了字符間距和行間距的作用，正因為如此所以它不能顯示圖形 。lcd1602有16個引腳，各引腳與單片機及外部其他接口的連接如下圖2.5

7、所示。圖2.4 lcd1602各引腳接線 2.4.2 lcd與單片機的接口電路表2.1 1602lcd顯示器模塊引腳名稱和功能表引腳序號名 稱功 能1vss電源地2vdd電路電源 5v10%3vo液晶驅動電壓4rs寄存器選擇1:數(shù)據(jù)寄存器 0:指令寄存器5r/w讀/寫信號 1:讀 0:寫6en/e顯示器模塊使能信號輸入端，高電平有效714db0-db78位雙向數(shù)據(jù)總線15,16bl1和bl2背光板工作電壓的輸入端3. 軟件設計 3.1 紅外遙控軟件設計紅外解碼程序主要工作為等待紅外線信號出現(xiàn)，并跳過引導信號，開始收集連續(xù)32位的表面數(shù)據(jù)，存入內存的連續(xù)空間。位信號解碼的原則是：如果從0.56m

8、s低電平過后，開始延時0.56ms以后，若讀到的電平為低，說明改為為“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，否如果則該位為“0”，讀到的已是下一位的高電平，因此?。?.12ms+0.56ms）/2=0.84ms最為可靠。解碼的方式有兩種：一是采用外部中斷方式，二是采用查詢方式。采用外部中斷方式節(jié)省了cpu時間，但進入外部中斷以后還是采用查詢方式解碼。因此這里采用外部中斷方式。其解碼過程如下：a.初始化外部中斷0(或1)為下降沿中斷。b.進入外部中斷服務程序，關閉外部中斷。c.對引導碼進行判斷。如果引導碼正確，裝備接收下面一幀遙控數(shù)據(jù)，以查詢方

9、式判斷是遙控數(shù)據(jù)0還是1。如果引導碼錯誤，則退出外部中斷。d.先后依次接收地址碼、地址反碼、數(shù)據(jù)碼、數(shù)據(jù)反碼。e.當接收到32位數(shù)據(jù)時，說明一幀數(shù)據(jù)接收完畢，比較數(shù)據(jù)碼和數(shù)據(jù)反碼。若數(shù)據(jù)碼取反后與數(shù)據(jù)反碼不同，則表示為無效數(shù)據(jù)，應丟棄本接收數(shù)據(jù)。f.開啟外部中斷準備下一次接收。其流程圖如下圖3.1所示： 圖3.1 外部中斷解碼流程圖3.2 lcd1602軟件設計3.2.1 lcd1602初始化lcd使用之前必須對它進行初始化。初始化可通過復位完成，也可在復位后完成，初始化過程為清屏、功能設置、開/關顯示設置、輸入方式設置。1602lcd的一般初始化（復位）過程：延時15ms；寫指令38h（不檢

10、測忙信號）；延時5ms；寫指令38h（不檢測忙信號）；延時5ms；寫指令38h（不檢測忙信號）；以后每次寫指令、讀/寫數(shù)據(jù)操作均需要檢測忙信號；寫指令38h：顯示模式設置；寫指令08h：顯示關閉；寫指令01h：顯示清屏；寫指令06h：顯示光標移動設置；寫指令0ch：顯示開及光標設置；具體程序如附錄中的（void init()）。3.2.2 lcd讀寫操作時序圖及指令說明如下個圖及表所示圖3.2讀操作時序圖3.3寫操作時序表3.1 1602lcd指令說明指令功能rsrwd7d6d5d4d3d2d1d0清屏0000000001歸位000000001x輸入方式設置00000001ids顯示開關控制0

11、000001dcb光標或字符移位000001scrlxx功能設定00001dlnfxx設置cgram地址00016位cgram地址碼設置顯示地址0017位ddram地址碼讀忙標志和地址計數(shù)器01bf7位當前顯示地址碼向cgramddram寫數(shù)據(jù)108位數(shù)據(jù)從cgramddram讀數(shù)據(jù)118位數(shù)據(jù)注：x-任意二進制數(shù)據(jù)。id-顯示地址計數(shù)器模式選擇。id=1，選擇加1模式；id=0 選擇減1模式；s-s=1;數(shù)據(jù)讀、寫操作后，ac自動增一；s=1;數(shù)據(jù)讀、寫操作后，ac自動增一。d-顯示器開關控制位。d=1，顯示器on；d=0；顯示器off。c-光標開關控制位。c=1，光標on；c=0，光標of

12、f。b-光標閃爍開關控制位。b=1，光標閃爍on；b=0，光標閃爍off。sc-顯示器或光標移位選擇。sc =1: 顯示器平移一個字符位。sc=0：光標rl-移位方向選擇dl-傳輸數(shù)據(jù)的有效位長度選擇。dl=1，有效位為8位；dl=0，有效位為4位。n-顯示器行數(shù)選擇位。n=1，兩行顯示；n=0，一行顯示。f-字符顯示塊的點陣選擇。f=1，5*10點陣字符；f=0，5*7點陣字符。bf-忙標志位。bf=1，忙；bf=0，空閑狀態(tài)。cgram-字符發(fā)生器ram。ddram-顯示數(shù)據(jù)ram。 3.2.3 lcd流程圖 3.4 lcd顯示流程圖3.3 主程序設計本論文所設計的主程序工作流程如圖3.5

13、所示。先各子程序初始化，利用紅外遙控器發(fā)送指令，判斷有按鍵按下，有則解碼，且要判斷其值是否正確，若正確則進行相應的顯示，若不正確則退出。 圖3.5主程序流程圖其程序見附錄所示4.設計小結 三周的課程設計完成了，對我來說這一個星期比平時上課還要累，在這三周的學習中，我學到了很多，也找到了自己身上的不足，感觸良多，獲益匪淺。這次課程設計對我們來說都是一個挑戰(zhàn)，理論知識又不是很牢固，一開始都不知道從何下手，但是在大家的共同努力下，我們還是順利的完成了任務。在這次活動中將理論與實踐相結合，使得我們對于單片機的實際應用有了更加深刻的認識和了解。通過實踐，增強了下階段的學習信心，為畢業(yè)設計奠定了堅實基礎。

14、在本次畢業(yè)設計中，雖然學到了很多課外知識而且能鞏固專業(yè)知識，但是在很多方面還需要進一步的改進和提高。在這樣的一個過程中我們學到了很多，學會換位思考，學會怎樣去和別人溝通，理解別人所做的事，別人也會寬容的對待我們，從而在無形之中加強可自己的人際交往能力，也讓我們彼此更加團結。課程設計結束了，但我們一起奮斗的精神和這份寶貴的精力將會成為人生道路上一道亮麗的風景線。 參考文獻1 張洪潤.單片機原理及應用.清華大學出版社. 2008.2 朱大奇.單片機原理應用與實驗. 科學出版社. 2009. 3 彭為. 單片機典型系統(tǒng)設計. 電子工業(yè)出版社. 2006.4 劉同法. 陳忠平等. 單片機外圍接口電路及

15、工程實踐. 北京航空航天大學出版社. 2009.5 謝維成. 楊加國. 單片機原理與應用及c51程序設計. 清華大學出版社. 2006. 附錄：課程設計程序清單 #include#include #include #include sbit rs = p22;sbit rw = p21;sbit e = p20;bit irpro_ok,irok;uchar irtime;/紅外用全局變量uchar ircord4;uchar ircore4; /處理后的紅外碼，分別是 客戶碼，客戶碼，數(shù)據(jù)碼，數(shù)據(jù)碼反碼uchar irdata33; /33個高低電平的時間數(shù)據(jù)uchar table1=f1;

16、uchar table2=f2;void delay(uint z) /延時函數(shù),z的取值為這個函數(shù)的延時（ms）數(shù) uint x,y;for(x=z;x0;x-)for(y=11;y0;y-);void write_com(uchar com) /寫指令e=0;rs=0;rw=0;p0=com;delay(5);e=1;delay(10);e=0;void write_data(uchar dat)/寫數(shù)據(jù)e=0;rs=1;rw=0;p0=dat;delay(5);e=1;delay(10);e=0;void init() / 1602lcd的初始化delay(150); / 延時15msw

17、rite_com(0x38); / 寫指令38hdelay(150);/ 延時15mswrite_com(0x38); / 寫指令38hdelay(150);/ 延時15mswrite_com(0x38); / 寫指令38hwrite_com(0x38); / 顯示模式設置write_com(0x08); / 顯示關閉 write_com(0x01); / 顯示清平 write_com(0x06); / 顯示光標移動設置write_com(0x0c);/ 顯示開及光標設置 void main(void) ex0init(); /初始化外部中斷 tim0init();/初始化定時器 while(

18、1)/主循環(huán) if(irok) /如果接收好了進行紅外處理 ircordpro(); irok=0; if(irpro_ok) /如果處理好后進行工作處理，如按對應的按鍵后顯示對應的數(shù)字等 ir_work();irpro_ok=0; /*/* 定時器0中斷服務函數(shù) */*/void tim0_isr (void) interrupt 1 using 1/定時器0中斷服務函數(shù) irtime+; /用于計數(shù)2個下降沿之間的時間/*/* 外部中斷0函數(shù) */*/void ex0_isr (void) interrupt 2 using 2/外部中斷1服務函數(shù) static uchar i; /接收紅

19、外信號處理 static bit startflag; /是否開始處理標志位 if(startflag) if(irtime=33)/引導碼 tc9012的頭碼，9ms+4.5ms i=0; irdatai=irtime;/存儲每個電平的持續(xù)時間，用于以后判斷是0還是1 irtime=0; i+; if(i=33) irok=1; i=0; elseirtime=0;startflag=1;/*/* 定時器0初始化 */*/void tim0init(void)/定時器0初始化 tmod=0x02;/定時器0工作方式2，th0是重裝值，tl0是初值 th0=0x00; /重載值 tl0=0x0

20、0; /初始化值 et0=1; /開中斷 tr0=1; /*/* 外部中斷初始化 */*/void ex0init(void) it1 = 1; /指定外部中斷0下降沿觸發(fā)，int0 (p3.2) ex1 = 1; /使能外部中斷 ea = 1; /開總中斷/*/* 紅外鍵值處理 */*/ void ir_work(void) /紅外鍵值散轉程序 uchar jin; init(); switch(ircord3) case 0x2b:write_com(0xce);for(jin=0;jin2;jin+)write_data(table1jin);break; /顯示結果1case 0x07

21、:write_com(0xce);for(jin=0;jin2;jin+)write_data(table2jin);break; /顯示結果2case 0x47:write_com(0xcf);write_data(1);break; /顯示結果3 case 0x4b:write_com(0xcf);write_data(2);break; /顯示結果4 case 0x4f:write_com(0xcf);write_data(3);break; /顯示結果5 case 0x53:write_com(0xcf);write_data(4);break; /顯示結果6 case 0x57:write_com(0xcf);write_data(5);break; /顯示結果7case 0x5b:write_com(0xcf);write_data(6);break; /顯示結果8 case 0x5f:write_com(0xcf);write_data(7);break; /顯示結果9case 0x63:write_com(0xcf);write_data(8);break; /顯示結果