基于單片機紅外遙控開關(guān)的課程設(shè)計

1、三 明 學(xué) 院SANMING UNIVERSITY 單 片 機 課 程 設(shè) 計diploma project and thesis（20132014 年）題 目: 基于單片機紅外遙控開關(guān)設(shè)計基于單片機紅外遙控開關(guān)設(shè)計 英文題目: The Design of the Infrared-controller Based on SCM學(xué) 院: 三 明 學(xué) 院 系 別: 機電工程學(xué)院 專 業(yè): 物理學(xué)（光電子技術(shù)及其應(yīng)用方向） 班 級: 2011 級光電班 學(xué)生姓名: 黃鎧 學(xué) 號: 20110664139 指導(dǎo)老師: 曾振武 起訖日期:2013 年 12 月 8 日2013 年 12 月 22 日

2、二 一 三 年十二月摘要摘要紅外遙控技術(shù)的出現(xiàn)，不僅大大提高了勞動生產(chǎn)率，降低了成本，而且減輕了人們的勞動強度，改善了勞動條件。紅外線遙控器具有體積小、功耗低、功能強、成本低等特點從而成為了當(dāng)今非常流行的一種控制方式紅外遙控器是一種利用紅外遙控系統(tǒng)來控制被控對象的系統(tǒng).整個系統(tǒng)由數(shù)字電路和模擬電路兩個部分組成。發(fā)射部分包括鍵盤矩陣、編碼調(diào)制、LED 紅外發(fā)送器；接收部分包括 LED 紅外光發(fā)射、解調(diào)、解碼電路。1通過對設(shè)計要求地認真分析和研究，拿出了幾種可行方案，最終選定了一個最佳方案。該方案是采用先進的單片機技術(shù)實現(xiàn)遙控的主要手段。我們所設(shè)計的遙控器能控制 5 個電器的電源開關(guān)，并且可對一路

3、電燈進行亮度的調(diào)節(jié)。關(guān)鍵字：遙控電路，紅外發(fā)射，紅外接收，單片機AbstractInfrared remote control technology, not only greatly improved labor productivity, reduced costs, and reduce the peoples labor intensity and improve the working conditions. Infrared remote control has a small size, low power consumption, functionality, and low

4、cost in order to become a very popular present-day control.The infrared remote control is one kind of use infrared remote control system controls is controlled the object the department green overall system is composed by the digital circuit and the analogous circuit two parts. Launches partially in

5、cluding the keyboard matrix, the coded modulation, the LED infrared transmitter; Receives partially including the LED infrared light launch, the demodulation, decodes the electric circuit.After analyzing and researching on the request of the design, we take several blue print and we selected the bes

6、t one in the end. The project make use of advanced SCM to realize the remote control. Remote controller we designed can dominate 5 electrical source switches and adjust the brightness of one light.keyword：Remote controlling circuit Infrared emission Infrared receiving, SCMI目目 錄錄第一章 緒 論.11.1 紅外遙控技術(shù)的研

7、究和成果 .11.2 本設(shè)計的方案和比較.3第二章 紅外遙控控制原理.5第三章 紅外遙控器的硬件系統(tǒng)設(shè)計.83.1 所需要的器件及選擇.83.1.1 顯示器件的選擇.83.1.2 按鍵控制方式的選擇 .83.2 電路設(shè)計 .83.2.1 紅外遙控發(fā)射器遙控方式 .83.2.2 發(fā)射電路的設(shè)計 .93.2.3 發(fā)射電路原理圖 .93.2.4 紅外遙控接收器接收方式 .103.2.5 接收電路原理圖 .103.3 系統(tǒng)功能實現(xiàn)方法 .113.3.1 遙控碼的編碼格式 .113.3.2 遙控碼的發(fā)射 .123.3.3 數(shù)據(jù)幀的接收處理 .12第四章 紅外遙控器的軟件系統(tǒng)設(shè)計.144.1 遙控發(fā)射部分

8、 .144.2 遙控接收部分 .15第五章 設(shè)計調(diào)試.185.1 調(diào)試前不加電源的檢查 .185.2 靜態(tài)檢測與調(diào)試 .185.3 動態(tài)檢測與調(diào)試 .185.4 調(diào)試注意事項 .19第六章 結(jié)論.20參考文獻.21致謝.22附錄 （計算機程序清單）.23- 1 -第一章第一章 緒緒 論論目前市面上的遙控器鋪天蓋地，對于家電設(shè)備的控制，首選的就是紅外遙控器，然而技術(shù)和經(jīng)濟的發(fā)展使得家庭數(shù)字化趨勢越來越強烈，一對一遙控器（即一個遙控器只能控制一種類型的家電設(shè)備）已經(jīng)不能滿足用戶要求。多功能紅外遙控器就是在普通紅外遙控器的基礎(chǔ)上，應(yīng)市場需求而產(chǎn)生的，它能控制不同種類的設(shè)備，并且操作方便，深受顧客的歡

9、迎，這也決定了多功能遙控器具有廣闊的應(yīng)用前景。1.11.1 紅外遙控技術(shù)的研究和成果紅外遙控技術(shù)的研究和成果常用的紅外遙控系統(tǒng)一般分發(fā)射和接收兩個部分。發(fā)射部分的主要元件為紅外發(fā)光二極管。它實際上是一只特殊的發(fā)光二極管；由于其內(nèi)部材料不同于普通發(fā)光二極管，因而在其兩端施加一定電壓時，它便發(fā)出的是紅外線而不是可見光。目前大量的使用的紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線波長為 940nm 左右，外形與普通 5 發(fā)光二極管相同，只是顏色不同。紅外發(fā)光二極管一般有黑色、深藍、透明三種顏色。判斷紅外發(fā)光二極管好壞的辦法與判斷普通二極管一樣；用萬用表電阻擋量一下紅外發(fā)光二極管的正、反向電阻即可2。紅外發(fā)光二極管的發(fā)

10、光效率要用專門的儀器才能精確測定，而業(yè)余條件下只能用拉鋸法來粗略判判定。接收部分的紅外接收管是一種光敏二極管。在實際應(yīng)用中要給紅外接收二極管加反向偏壓，它才能正常工作，亦即紅外接收二極管在電路中應(yīng)用時是反向運用，這樣才能獲得較高的靈敏度。紅外發(fā)光二極管一般有圓形和方形兩種。由于紅外發(fā)光二極管的發(fā)射功率一般都較小（100mW 左右） ，所以紅外接收二極管接收到的信號比較微弱，因此就要增加高增益放大電路。紅外遙控常用的載波頻率為 38kHz 這是由發(fā)射端所使用的 455kHz 晶振來決定的。在發(fā)射端要對晶振進行整數(shù)分頻，分頻系數(shù)一般取 12，所以455kHz1237.9kHz38kHz。1.21.

11、2 本設(shè)計的方案和比較本設(shè)計的方案和比較根據(jù)畢業(yè)設(shè)計的要求，利用單片機設(shè)計一個遙控開關(guān)電路，可以擬定以下的幾種方案。方案一：（簡易紅外遙控電路）方案一：（簡易紅外遙控電路）在不需要多路控制的應(yīng)用場合，可以使用由常規(guī)集成電路組成的單通道紅外遙控電路。這種遙控電路不需要使用較貴的專用編譯碼器，因此成本較低。- 2 -紅外發(fā)射部分紅外發(fā)射部分圖 1.1 方案一紅外發(fā)射部分示意圖考慮到本方案電路是簡單的單通道遙控器，可直接產(chǎn)生一個控制功能的震蕩頻率，再通過紅外發(fā)光二極管發(fā)射出去。紅外接收部分紅外接收部分圖 1.2 方案一紅外接收部分示意圖當(dāng)紅外接收頭接收到控制頻率時，由一個電路對其進行解調(diào)并產(chǎn)生相應(yīng)的

12、控制功能。方案二：（利用紅外遙控開關(guān)電路方案二：（利用紅外遙控開關(guān)電路）用單片機制作一個紅外電器遙控器，可以分別控制 5 個電器的電源開關(guān)。 紅外發(fā)射部分：紅外發(fā)射部分：圖 1.3 方案二紅外發(fā)射部分示意圖當(dāng)按下遙控按鈕時，單片機產(chǎn)生相應(yīng)的控制脈沖，由紅外發(fā)光二極管發(fā)射出去。紅外接收部分：圖 1.4 方案三紅外接收部分示意圖當(dāng)紅外接收器接收到控制脈沖后，經(jīng)單片機處理由顯示設(shè)備顯示出當(dāng)前受產(chǎn)生振蕩頻率紅外發(fā)射紅外接收解調(diào)控制受控電器單片機按鍵控制紅外發(fā)射單片機顯示紅外接收受控電器電源開關(guān)- 3 -控電器的序號。 方案比較方案比較綜上所述通過比較三套方案，方案一未采用單片機控制，功能過于單一，僅能

13、對一路電器進行簡單的遙控；方案二的紅外線發(fā)射/接收控制電路采用單片機來實現(xiàn)，電路簡單，實用性強。第二章第二章 紅外遙控控制原理紅外遙控控制原理紅外遙控就是把紅外線作為載體的遙控方式。由于紅外線的波長遠小于無線電波的波長，因此在采用 紅外遙控方式時，不會干擾其他電器的正常工作，也不會影響臨近的無線電設(shè)備。同時，由于采用紅外線遙控器件時，工作電壓低，功耗小，外圍電路簡單，因此它在日常工作生活中的應(yīng)用越來越廣泛。常用的紅外遙控系統(tǒng)一般分發(fā)射和接收兩個部分。常用的紅外遙控系統(tǒng)一般分發(fā)射和接收兩個部分。遙控發(fā)射具有鍵盤矩陣，每按下一個鍵，即產(chǎn)生具有不同的編碼數(shù)字脈沖，這種代碼指令信號調(diào)制在38kHz 的

14、截波上，激勵紅外光二級管產(chǎn)生具有脈沖串的紅外波，通過空間的傳送到受控機內(nèi)的遙控接收器。在接收過程中，紅外波信號通過光電二級管轉(zhuǎn)換為 38kHz 的電信號，此信號經(jīng)過放大、檢波、整形、解調(diào)、送到解碼與接口電路，從而完成相應(yīng)的遙控功能。編碼和調(diào)制鍵盤放大解調(diào)解碼單片機紅外遙控器一體化紅外接收頭圖 2.1 紅外遙控原理圖發(fā)射部分的主要元件為紅外發(fā)光二極管。它實際上是一只特殊的發(fā)光二極管；由于其內(nèi)部材料不同于普通發(fā)光二極管，因而在其兩端施加一定電壓時，它便發(fā)出的是紅外線而不是可見光。目前大量的使用的紅外發(fā)光二極管發(fā)出的- 4 -紅外線波長為 940nm 左右，外形與普通 5 發(fā)光二極管相同，只是顏色不

15、同（如圖 2.1） 。紅外發(fā)光二極管一般有黑色、深藍、透明三種顏色。判斷紅外發(fā)光二極管好壞的辦法與判斷普通二極管一樣；用萬用表電阻擋量一下紅外發(fā)光二極管的正、反向電阻即可。紅外發(fā)光二極管的發(fā)光效率要用專門的儀器才能精確測定，而業(yè)余條件下只能用拉鋸法來粗略判判定2。圖 2.2 紅外發(fā)光二極管接收部分的紅外接收管是一種光敏二極管（如圖 2.2） 。在實際應(yīng)用中要給紅外接收二極管加反向偏壓，它才能正常工作，亦即紅外接收二極管在電路中應(yīng)用時是反向運用，這樣才能獲得較高的靈敏度。紅外發(fā)光二極管一般有圓形和方形兩種2。圖 2.3 紅外接收二極管- 5 -由于紅外發(fā)光二極管的發(fā)射功率一般都較?。?00mW

16、左右） ，所以紅外接收二極管接收到的信號比較微弱，因此就要增加高增益放大電路。前些年常用pc1373H、CX20106A 等紅外接收專用放大集成電路。最近幾年不論是業(yè)余制作還是正式產(chǎn)品，大多都采用成品紅外接收頭。成品紅外接收頭的封裝大致有兩種：一種采用鐵皮屏蔽；一種是塑料封裝。均有三只引腳，即電源正（VDD） 、電源負（GND）和數(shù)據(jù)輸出（VO 或 OUT） 。紅外接收頭的引腳排列因型號不同而不盡相同，可參考廠家的使用說明。成品紅外接收頭的優(yōu)點是不需要復(fù)雜的調(diào)試和外殼屏蔽，使用起來如同一只三極管，非常方便。但在使用時注意成品紅外接收頭的載波頻率。紅外遙控常用的載波頻率為 38kHz 這是由發(fā)射

17、端所使用的 455kHz 晶振來決定的。在發(fā)射端要對晶振進行整數(shù)分頻，分頻系數(shù)一般取12，所以 455kHz1237.9kHz38kHz。也有一些遙控系統(tǒng)采用 36 kHz、40 kHz、56 kHz 等，一般由發(fā)射端晶振的振蕩頻率來決定。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。紅外通信的基本原理是發(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。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（Pulse-width modulation）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 PTM(Pulse-time m

18、odulation)兩種方法 。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。通常發(fā)送端采用脈時調(diào)制（PTM）方式，將二進制數(shù)字信號調(diào)制成某一頻率的脈沖序列，并驅(qū)動紅外發(fā)射管以光脈沖的形式發(fā)送出去；接收端將接收到的光脈轉(zhuǎn)換成電信號，再經(jīng)過放大、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 。對于發(fā)送端來說，當(dāng)無紅外脈沖發(fā)射時，發(fā)送的是二進制數(shù)據(jù) 1；而有紅外脈沖發(fā)射時發(fā)送的是二進制數(shù) 0。而對于接收端來說，沒有接收到紅外光，則認為是 1；接收到則認為是 0。相比之下，96 年發(fā)布的 FIR 不再依

19、托 UART（Universal Asynchronous Receiver Transmitter，通用異步收發(fā)器） ，其最高通訊速率有了質(zhì)的飛躍，可達到 4Mbps 的水平 。FIR 采用了全新的 4PTM 調(diào)制解調(diào)，即通過分析脈沖的相位來辨別所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息，每 2 個二進制數(shù)據(jù)位有 4 種狀態(tài)，把每個位分為 4個相，脈沖出現(xiàn)不同的相位上表示兩位數(shù)據(jù)的不同狀態(tài)。4 - 6 -第三章第三章 紅外遙控器的硬件系統(tǒng)紅外遙控器的硬件系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計3.13.1 所需要的器件及選擇所需要的器件及選擇3.1.13.1.1 顯示器件的選擇顯示器件的選擇在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中,使用的顯示器主要有 LED(發(fā)光二

20、極管)和LCD(夜晶顯示器)。這兩種顯示器成本低廉，配置靈活，與單片機接口方便。但是他們也是各有特點的：LED 接口非常簡單，不需要專用的驅(qū)動程序，在設(shè)計程序時也非常的簡單；LCD 顯示的字比較豐富，也比較清楚，給人的感覺很好，但是他接口復(fù)雜，且要自己造字庫，難度不小。對于萬用表來說，在配置一些指示燈的前提下，只顯示數(shù)字就夠了，故沒必要采用 LCD，用 LED 就夠了3.1.23.1.2 按鍵控制方式的選擇按鍵控制方式的選擇由于本設(shè)計所控制的電器數(shù)目較少，所以不用外接擴充鍵盤，直接使用單片機上的接口，直接使用 8 個點觸式開關(guān)即可。3.23.2 電路設(shè)計電路設(shè)計用單片機制作一個紅外電器遙控器，

21、可以同時分別控制 5 個電器的電源開關(guān)。3.2.13.2.1 紅外遙控發(fā)射器遙控方式紅外遙控發(fā)射器遙控方式本遙控發(fā)射器采用碼分制遙控方式， “碼分制”是對信號進行正交編碼，利用數(shù)學(xué)上的正交特性區(qū)別不同信號，在頻率上、時間上和空間上不分割，接受端根據(jù)相應(yīng)的“碼型”來識別和選擇所需的信號。碼分制紅外遙控就是指令信號產(chǎn)生電路以不同的脈沖編碼（不同的脈沖數(shù)目及組合）代表不同的控制指令。當(dāng)不同的指令鍵被按下時，指令信號電路產(chǎn)生不同脈沖編碼的指令信號，也就是進行編碼，然后經(jīng)調(diào)制電路調(diào)制，變?yōu)榫幋a脈沖編碼脈沖調(diào)制信號，再由驅(qū)動電路驅(qū)動紅外發(fā)射器發(fā)射紅外信號5。整體過程如下：指令鍵指令編碼調(diào)制驅(qū)動紅外發(fā)射-

22、7 -圖 3.1 碼分制遙控方式示意圖3.2.23.2.2 發(fā)射電路的設(shè)計發(fā)射電路的設(shè)計本發(fā)射電路采用一個 12M 的晶體振蕩器，產(chǎn)生相對應(yīng)受控開關(guān)的脈沖頻率，通過紅外發(fā)射管發(fā)射出去。單片機第 9 腳（RST）所接的是一個最簡單的 RC 上電復(fù)位電路。P3.5 接一個三級管發(fā)光二級管利用紅外光為介質(zhì)，將控制信以紅外光脈沖的形式發(fā)射出去，由接收電路再進行放大，解調(diào)，信號還原。晶體三極管主要用于放大電路中起放大作用，本設(shè)計采用的是一個 NPN 型的三級管 9013，為了得到更大的放大倍數(shù)，采用了類似共射級接法。因為從 p3.5口出來的為高電壓，而三級管 9013 不能承受此電壓，所以采用了一個阻值

23、較大的電阻來起分壓作用，從而緩沖了加到三級管上的電壓。3.2.33.2.3 發(fā)射電路原理圖發(fā)射電路原理圖 下圖為該系統(tǒng)遙控發(fā)射器電路原理圖，其中第 1 腳至第 5 腳接 5 個點觸式的開關(guān)，用來遙控電器電源開關(guān)，第 9 腳為單片機的復(fù)位腳，采用簡單的 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56。圖 3.2 發(fā)射電路電路圖- 8 -3.2.43.2.4 紅外遙控接收器接收方式紅外遙控接收器接收方式圖 3.3 接收器接收方式示意圖由上述可見，紅外遙控系統(tǒng)中的指令信號及檢出電路，在碼分制系統(tǒng)中由編碼電路和解碼電路構(gòu)成，而且

24、要有調(diào)制和解調(diào)的過程，因為碼分制系統(tǒng)編碼脈沖的頻率極低，為超低頻，如果不用調(diào)制與解調(diào)電路，外界突然的光線變化可能會對接收電路造成干擾，產(chǎn)生誤動作，系統(tǒng)的抗干擾能力及可靠性就難以保證。12133.2.53.2.5 接收電路原理圖接收電路原理圖以下是為該系統(tǒng)的遙控接收器電原理圖。第 1 至 8 接數(shù)碼管，用來顯示被控電器開關(guān)的序號，顯出數(shù)字 0 至 5。第 35 至 39 口接作為 5 個電器的電源控制輸出，后接繼電器，此處是實現(xiàn)控制電器開關(guān)的主要。當(dāng)有輸出電流的時候，電流通過繼電器，繼電器檢測到電流后開啟功能，對應(yīng)的電器電源接通。同時電流流過發(fā)光二極管，二極管發(fā)光，我們就可以知道控制是否成功。第

25、 10 腳為50Hz 交流市電相位基準(zhǔn)輸入，第 12 腳為中斷輸入口，第 11 腳用于接收紅外遙控碼輸入信號5611。紅外接收前置放大解調(diào)指令解碼驅(qū)動執(zhí)行- 9 -圖 3.4 接收電路電路圖3.33.3 系統(tǒng)功能實現(xiàn)方法系統(tǒng)功能實現(xiàn)方法3.3.13.3.1 遙控碼的編碼格式遙控碼的編碼格式該遙控器采用脈沖個數(shù)編碼，不同的脈沖個數(shù)代表不同的碼，最小為 2 個脈沖，最大為 9 個脈沖，為了使接收可靠，第一位碼寬為 3ms，其余為 1ms，遙控碼數(shù)據(jù)幀間隔大于 10ms，如下圖所示：第 11 腳輸出編碼波形48。電器0遙控輸出碼電器1遙控輸出碼電器4遙控輸出碼- 10 -圖 3.5 第 10 腳輸出

26、編碼波形3.3.23.3.2 遙控碼的發(fā)射遙控碼的發(fā)射當(dāng)某個被控電器的電源開關(guān)被按下時，單片機先讀出鍵值，然后根據(jù)鍵值設(shè)定遙控碼的脈沖個數(shù)，再調(diào)制成 40kHz 方波由紅外線發(fā)光管發(fā)身出去。發(fā)射電路的第 15 腳的輸出調(diào)制波如下圖所示48： 第15腳輸出編碼波形圖 3.6 第 15 腳輸出編碼波形3.3.33.3.3 數(shù)據(jù)幀的接收處理數(shù)據(jù)幀的接收處理當(dāng)紅外線接收器輸出脈沖幀數(shù)據(jù)時，第一位碼的低電平將啟動中斷程序，實時接收數(shù)據(jù)幀。在數(shù)據(jù)幀接收時，將對第一位(起始位)碼的碼寬進行驗證.若第一位低電平碼的脈寬小于 2ms，將作為錯誤碼處理。當(dāng)間隔位的高電平脈寬大于 3ms 時，結(jié)束接收,然后根據(jù)累加

27、器 A 中的脈沖個數(shù),執(zhí)行相應(yīng)輸出口的操作。下圖為紅外線接收器輸出的一幀遙控碼波形圖48。 10ms第一位3ms1ms停止位1ms圖 3.8 紅外線接收器的一幀遙控碼波形圖- 11 -第四章第四章 紅外遙控器的軟件系統(tǒng)設(shè)計紅外遙控器的軟件系統(tǒng)設(shè)計4.14.1 遙控發(fā)射部分遙控發(fā)射部分 圖 4.1 遙控發(fā)射主程序上圖是遙控發(fā)射的主程序，首先初始化程序,然后調(diào)用鍵掃描處理子程序。 N開始 初始化調(diào)用鍵掃描處理子程序掃鍵開始鍵按下？逐行掃描，按 P口值查鍵號按鍵號轉(zhuǎn)至相應(yīng)的發(fā)射程序返回- 12 - Y圖 4.2 掃鍵過程流程圖掃鍵過程：首先判斷控制鍵是否按下，若有控制鍵按下則進行逐行掃描，按照 P

28、口值查找鍵號，最后按照鍵號轉(zhuǎn)至相應(yīng)的發(fā)射程序如下所示。 Y N 發(fā)射開始裝入發(fā)射脈沖個數(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- 13 - 圖 4.3 紅外信號發(fā)射程序紅外信號發(fā)射過程：首先裝入發(fā)射脈沖個數(shù)(發(fā)射時為 3ms 脈沖，停發(fā)時為1ms 脈沖)，此時若發(fā)射脈沖個數(shù)為 1 則返回主程序，若不為 1 則發(fā) 1ms 脈沖，然后停發(fā) 1ms 脈沖，這樣便結(jié)束整個發(fā)射過程。在實踐中，采用紅外線遙控方式時，由于受遙控距離，角度等影響，使用效果不是很好，如采用調(diào)頻或調(diào)幅發(fā)射接收碼，可提高遙控距離，并且沒有角度影響。4.24.2 遙控接收部分遙控接收部分

29、 NY開始初始化按顯示數(shù)據(jù)設(shè)定控制脈沖延時值P3.1=0?調(diào)延時程序P2.0 至 P2.4口輸出控制脈沖- 14 - 圖 4.4 遙控接收部分主程序 遙控接收部分的主程序及初始化及延時過程如上：首先初始化，然后按照顯示數(shù)據(jù)設(shè)定控制脈沖延時值，看 P3.1 口的脈沖是否為 0，若不為 0 則調(diào)入延時程序，此時 P2.7 口輸出控制脈沖然后返回；若為 0 則直接返回。 NYN Y 圖 4.5圖 4.5 中斷過程程序中斷開始低電平脈寬2ms接收并對低電平脈沖計數(shù)高電平脈寬3ms？按脈沖個數(shù)至對應(yīng)的功能程序中斷返回- 15 -中斷過程：首先判斷低電平脈寬度是否大于 2ms,若脈寬不到 2ms，則中斷返

30、回；若低電平大于 2ms，則接收并地低電平脈沖計數(shù)，接下來看判斷高電平脈寬度沖是否大于 3ms，若脈寬不到 3ms，則返回上一接收計數(shù)過程；若高電平脈寬大于 3ms，則按照脈沖個數(shù)至對應(yīng)功能程序.此時中斷返回。4610第五章第五章 設(shè)計調(diào)試設(shè)計調(diào)試控制電路板的安裝與調(diào)試在整個電路的設(shè)計中占有重要位置，它是把理論付諸實踐的過程，也是把紙面設(shè)計轉(zhuǎn)變位實際產(chǎn)品的必經(jīng)階段。對試驗階段的電路板的安裝一般有兩種方式即焊接方式和面包板插接方式。使用面包板焊接更加方便，容易更換線路和器件，而且可以多次使用。本設(shè)計常用的調(diào)試儀器有：萬用表、穩(wěn)壓電源、示波器、信號發(fā)生器等。5.15.1 調(diào)試前不加電源的檢查調(diào)試前

31、不加電源的檢查對照電路圖和實際線路檢查連線是否正確，包括錯接、少接、多接等；用萬用表電阻檔檢查焊接和接插是否良好；元器件引腳之間有無短路，連接處有無接觸不良，二極管、三極管、集成電路和電解電容的極性是否正確；電源供電包括極性、信號源連線是否正確；電源端對地是否存在短路（用萬用表測量電阻） 。經(jīng)過上述檢查，我們發(fā)現(xiàn)我們所設(shè)計的電路存在錯接和連接處不良接觸的問題，經(jīng)過細心的檢查后，解決了上述的一些電路上的問題。5.25.2 靜態(tài)檢測與調(diào)試靜態(tài)檢測與調(diào)試斷開信號源，把經(jīng)過準(zhǔn)確測量的電源接入電路，用萬用表電壓檔監(jiān)測電源電壓，觀察有無異?，F(xiàn)象：如冒煙、異常氣味、手摸元器件發(fā)燙，電源短路等，如發(fā)現(xiàn)異常情況

32、，立即切斷電源，排除故障；- 16 -我們的電路在此項測試中如無異常情況，接著我們又分別測量各關(guān)鍵點直流電壓，如靜態(tài)工作點、放大電路輸入、輸出端直流電壓等是否在正常工作狀態(tài)下，結(jié)果有個別電路不符，經(jīng)過調(diào)整電路元器件參數(shù)、更換元器件，使電路最終工作在合適的工作狀態(tài)；對于放大電路我們還用示波器觀察是否有自激發(fā)生。結(jié)果一切正常。5.35.3 動態(tài)檢測與調(diào)試動態(tài)檢測與調(diào)試動態(tài)調(diào)試是在靜態(tài)調(diào)試的基礎(chǔ)上進行的，調(diào)試的方法地在電路的輸入端加上所需的信號源，并循著信號的注射逐級檢測各有關(guān)點的波形、參數(shù)和性能指標(biāo)是否滿足設(shè)計要求，如必要，要對電路參數(shù)作進一步調(diào)整。發(fā)現(xiàn)問題，要設(shè)法找出原因，排除故障，繼續(xù)進行。我

33、們所設(shè)計的遙控器電路是采用碼分制遙控方式，我們用示波器對發(fā)射電路輸出端及接收電路輸入端的信號波型的進行了檢查，發(fā)現(xiàn)當(dāng)按下不同的開關(guān)按鈕時所顯示的波型是不同的。這說明了此電路是工作在正常狀態(tài)的。5.45.4 調(diào)試注意事項調(diào)試注意事項經(jīng)過我們自己動手調(diào)試電路。我們從問題之中總結(jié)出來一些常用電路調(diào)試的注意事項。（1）正確使用測量儀器的接地端，儀器的接地端與電路的接地端要可靠連接；（2）在信號較弱的輸入端，盡可能使用屏蔽線連線，屏蔽線的外屏蔽層要接到公共地線上，在頻率較高時要設(shè)法隔離連接線分布電容的影響，例如用示波器測量時應(yīng)該使用示波器探頭連接，以減少分布電容的影響。（3）測量電壓所用儀器的輸入阻抗必

34、須遠大于被測處的等效阻抗。（4）測量儀器的帶寬必須大于被測量電路的帶寬。（5）正確選擇測量點和測量。（6）認真觀察記錄實驗過程，包括條件、現(xiàn)象、數(shù)據(jù)、波形、相位等。（7）出現(xiàn)故障時要認真查找原因。- 17 -第六章第六章 結(jié)論結(jié)論 本篇設(shè)計詳細介紹了基于單片機的紅外遙控開關(guān)的工作原理、基本結(jié)構(gòu)；分析了紅外遙控技術(shù)的原理，清晰的總結(jié)出紅外發(fā)射電路和接收電路的工作原理和技術(shù)要求。并針對其特點，采用脈沖個數(shù)編碼方法，通過設(shè)定碼寬和遙控碼數(shù)據(jù)幀間隔，成功解決了數(shù)據(jù)幀接收時的可靠問題。其次，本設(shè)計在對現(xiàn)有紅外遙控技術(shù)的大量文獻調(diào)研的基礎(chǔ)上，提出了運用先進的單片機系統(tǒng)制作多功能紅外遙控器，使其在原有控制多

35、個電器開關(guān)的基礎(chǔ)上，增加了對電燈進行亮度的調(diào)光控制的功能，使得本次設(shè)計的紅外遙控開關(guān)更加的有實用性。通過實驗表明，在有效距離（8m 以內(nèi)）里我們成功的對 5 個發(fā)光二極管進行了開關(guān)控制，LED 上的顯示隨著受控開關(guān)變化正常。由于先前進行了嚴格的器件的挑選，整個紅外遙控器系統(tǒng)的靈敏度、測量精度、穩(wěn)定性都有不錯的表現(xiàn)，達到了本次設(shè)計的要求。當(dāng)然，由于時間和本人水平的制約，本設(shè)計可能還存在著某些 Bug 或不足之處！希望各位專家、學(xué)者和同學(xué)們給予指正。- 18 -參考文獻參考文獻1李建華. 實用遙控器原理與制作.北京: 人民郵電出版社,19962蘇長贊. 紅外線與超聲波遙控. 北京: 人民郵電出版社

36、,19953舒經(jīng)文. 最新彩電機芯及其遙控系統(tǒng)的原理與維修. 北京: 電子工業(yè)出版社, 19934王明亮等. 廣播.電視調(diào)頻發(fā)送技術(shù),上、下冊. 北京: 中國廣播電視出版社,19935梁延貴. 遙控電路可控硅觸發(fā)電路語音電路分冊 北京: 科學(xué)技術(shù)文獻出版社,20026 李華. MCS-51 系列單片機實用接口技術(shù). 北京: 航天航空大學(xué)出版社,19997 邱關(guān)源.電路.高等教育出版社.1989.第三版.8 焦李成.電流模式信號處理的進展與展望.電子學(xué)報.1992.20（7）：87929 張肅文,陸兆文. 高頻電子電路.高等教育出版社.1993.第三版.10 康光華,陳大欽. 電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬

37、部分）.高等教育出版社.1999.6.第四版.11 陳汝全. 電子技術(shù)常用器件手冊.北京:機械工業(yè)出版社,199412 魯兵,楊楚民. 基于單片機系統(tǒng)的顯示接口.機械與電子出版社,199213 J.M.Kahn, R.You, “Imaging Diversity Receivers for HighSpeed Infrared - 19 -Wireless Communication”. IEEE Communications Magazine, p.88 (1998).14 J.M.Kahn, J.R.Barry,”Wireless Infrared Communications” Pro

38、c.IEEE, vol.85, p.265 ( 1997).15 S.Jivkova, M.Kavehrad, ”Receiver Designs and Channel Characterisation for MultiSpot HighBitRate Wireless Infrared Communications” IEEE Trans. On Communication, vol.49,p.2145 (2001).致謝致謝經(jīng)過幾個月的努力，我們在樸老師的耐心幫助和自己的努力下終于完成了此次設(shè)計，并按設(shè)計要求實現(xiàn)了遙控器的各項功能。通過這次設(shè)計使我們從中學(xué)到到了很多課本上學(xué)不到的知識，

39、了解了紅外遙控器的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，并學(xué)會了用單片機開發(fā)產(chǎn)品的完整的過程，明白了設(shè)計的概念。通過自己親自去動手和調(diào)試我明白的實踐的重要性，明白了理論結(jié)合實踐的含義，同時也大大的提高了自己的動手能力和團隊合作能力，這在我以后的工作中都是非常有用的。在這次設(shè)計中，樸老師不厭其煩的給我講解問題和修正錯誤，在此表示衷心的感謝！- 20 -附錄附錄 （計算機程序清單）（計算機程序清單）偽定義: KEYX0 EQU P1.0 KEYX1 EQU P1.1 KEYX2 EQU P1.2 KEYX3 EQU P1.3 KEYY EQU P0 主 程 序 和 中 斷 程 序 入 口ORG 0000HORG AJM

40、P STARTORG 0003H RETIORG 000BH RETIORG 0013H RETIORG 001BH LJMP INTT1- 21 -ORG 0023H RETIORG 002BH RETI 初 始 化 程 序CLEARMEMIO: CLR A DEC A MOV P0,A MOV P1,A MOV P2,A MOV P3,A CLR P3.5CLEARMEM: MOV SP,#70H MOV IE,#00H MOV IP,#01H MOV TMOD,#22H MOV TH1,#0F3H MOV TL1,#0F3H SETB EA RET主程序START: LCALL CLEA

41、RMEMIO;MAIN: LCALL KEYWORK LJMP MAIN NOP NOP NOP LJMP START; T1 中斷服務(wù)程序INTT1: CPL P3.5 RET1KEYWORK: MOV KEYY,#0FFH CLR KEYX0 CLR KEYX1- 22 - CLR KEYX2 CLR KEYX3 MOV A,KEYY MOV B,A CLNE A,#0FFHKKEYHITKEYOUT: RET;KEYHIT: LCALL DL10MS MOV A,KEYY CJNE A,B,KEYOUT SETB KEYX1 SETB KEYX2 SETB KEYX3 MOV A,KEY

42、Y CJNE A,#0FFH,KEYVAL0 SETB KEYX0 CLR KEYX1 MOV A,KEYY CJNE A,#0FFH,KEYVAL1 SETB KEYX1 CLR KEYX2 MOV A,KEYY CJNE A,#0FFH,KEYVAL2 SETB KEYX2 CLR KEYX3 MOV A,KEYY CJNE A,#0FFH,KEYVAL3 LJMP KEYOUT;KEYVAL0: MOV R2,#00H LJMP KEYVAL4;KEYVAL1: MOV R2,#08H LJMP KEYVAL4;- 23 -KEYVAL2: MOV R2,#10H LJMP KEYVAL

43、4;KEYVAL3: MOV R2,#18H LJMP KEYVAL4;KEYVAL4: MOV DPTR,#KEYVALTAB MOV B,A CLR A MOV R0,AKEYVAL5: MOV A,R0 SUBB A,#08H JNC KEYOUT MOV A,R0 MOVC A,A+DPTR INC R0 CJNE A,B,KEYVAL5 DEC R0 MOV A,R0 ADD A,R2 MOV B,A RL A ADD A,B MOV DPTR,#KEYFUNTAB JMP A+DPTRKEYFUNTAB: LJMP KEYFUN00 LJMP KEYFUN01 LJMP KEYFU

44、N02 LJMP KEYFUN03 LJMP KEYFUN04 LJMP KEYFUN05 LJMP KEYFUN06 LJMP KEYFUN07KEYVALTAB DB 0FEH,0FDH,0FBH,0F7H,0EFH,ODFH,0BFH,7FH; RET- 24 -;KEYFUN00: MOV A,#02H LJMP REMOTE RET;KEYFUN01: MOV A,#03H LJMP REMOTE RET;KEYFUN02: MOV A,#04H LJMP REMOTE RET;KEYFUN03: MOV A,#05H LJMP REMOTE RET;KEYFUN04: MOV A,

45、#06H LJMP REMOTE RET;KEYFUN05: MOV A,#07H LJMP REMOTE RET;KEYFUN06: MOV A,#08H LJMP REMOTE RET;KEYFUN07: MOV A,#09H LJMP REMOTE RET;編碼發(fā)射程序- 25 -REMOTE: MOV R1,A LJMP OUT3OUT: MOV R0,#55HOUT1: SETB ET1 SETB TR1 NOP NOP NOP NOP NOP DJNZ R0,OUT1 MOV R0,#32HOUT2: CLR TR1 CLR ET1 CLR P3.5 NOP NOP NOP NOP NOP DJNZ R0,OUT2 DJNZ R1,OUT LCALL DL500MS RETOUT3: MOV R0,#0FFH LJMP OUT1延時 513SDELAY: MOV R2,#0FFHDELAY1: DJNZ R2,DELAY1 RET10ms 延時程序DL10MS: MOV R3,#14HDL10MS1: LCALL DELAY DJNZ R3,DL10MS1 RET- 26 - END主程序和中斷程序入口 ORG 0000H LJMP START ORG 0003H LJMP INTEX0 ORG 000BH RETI ORG 0