無線遙控開關(guān)畢業(yè)論文

1、 III基于單片機(jī)的無線遙控開關(guān)摘要： 無線射頻技術(shù)作為本世紀(jì)最有發(fā)展前景的信息技術(shù)之一，已經(jīng)得到業(yè)界的高度重視。該技術(shù)利用射頻方式進(jìn)行非接觸雙向通信，可以自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，具有精度高、適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)、抗干擾強(qiáng)、操作快捷等許多優(yōu)點(diǎn)。無線電遙控器是利用無線射頻信號對遠(yuǎn)方的各種機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制的遙控設(shè)備，本文針對擁有多種家用電器的現(xiàn)代化家庭，設(shè)計了一套能夠控制多路用電器的無線遙控開關(guān)。介紹了一種四路無線遙控開關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計方法，并對該系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行了詳細(xì)的說明。該系統(tǒng)采用解碼芯片對接收到的信號進(jìn)行解碼，本文針對擁有多種家用電器的現(xiàn)代化家庭，設(shè)計了一套能夠控制多路用電器的無線遙

2、控開關(guān)。本設(shè)計采用315M穩(wěn)頻無線電遙控組件及其他外圍設(shè)備。組裝的遙控開關(guān)，可對四路220V用電器分別開關(guān)，也可將印制板上連接繼電器各轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)與220V的條劃斷，僅利用繼電器觸點(diǎn)輸出去開關(guān)或控制其他電路。該無線遙控開關(guān)電路可控制四路開關(guān)，可在中短距離（10m）內(nèi)，無需對準(zhǔn)用電器按一按遙控器按鈕，即可實(shí)現(xiàn)多路遙控電源電路接通與斷開的目的，不僅適用于一般家庭，而且也適合于各大賓館、飯店、豪華別墅等場所使用。無線電遙控器是利用無線射頻信號對遠(yuǎn)方的各種機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制的遙控設(shè)備。經(jīng)過試驗驗證，該無線遙控開關(guān)操作方便，工作可靠，符合設(shè)計要求。研究成果對促進(jìn)家居電器的智能化具有重要意義。關(guān)鍵詞：多路；無線電；

3、遙控Microcontroller-based wireless remote control switchAbstract: radio frequency technology information technology as one of this century's most promising, has been the industry's attention. The technique utilizes non-contact radio frequency two-way communication mode can be automatic target

4、recognition and access to relevant data, with high precision, strong ability to adapt to the environment, strong anti-interference, quick operation and many other advantages.Radio remote control is the use of radio frequency signals to remote institutions to control a remote control device, this pap

5、er has a variety of modern household appliances, design a multiplexer can be controlled with a wireless remote control switch electrical appliances. The design method of four wireless remote control switch system, and the structure and working principle of the system has been described in detail. Th

6、e system uses the received signal decoder chip decodes this paper has a variety of modern household appliances, designed a can control multiple appliances wireless remote control switch. This design uses 315M radio-controlled frequency stabilization components and other peripherals. Remote control s

7、witch assembly, respectively, can switch 220V Quad appliances can also be connected to each relay changeover contact with 220V draw off the strips on the PCB, using only the relay contact output to switch or other control circuitry. The wireless remote control switch can control four digital circuit

8、, in short distance (10m) within, without aligning with the electrical pressing a remote control button, you can achieve multi-channel remote power supply circuit is turned off and purpose, It applies not only to the average family, but also for major hotels, restaurants, luxury villas and other pla

9、ces use. Radio remote control is the use of radio frequency signals to remote institutions to control a remote control device.After the test verification, the wireless remote control switch is easy to operate, reliable, and meet the design requirements. Study results have important implications for

10、the promotion of intelligent household appliances.Keywords: Multiple; radio; remote control目 錄第1章 緒論11.1 課題研究背景和意義11.2 設(shè)計要求1第1章 緒論1.1 課題研究背景和意義近十幾年信息通信領(lǐng)域中，發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的就是無線通信技術(shù)。而無線通信技術(shù)又有著集成化，低功耗，易操作的發(fā)展趨勢。目前，一些只由微控制器和集成射頻芯片構(gòu)成的無線通信模塊不斷推出，這種微功率短距離無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)在工業(yè)、民用等領(lǐng)域得到應(yīng)用廣泛。無線射頻技術(shù)作為本世紀(jì)最有發(fā)展前景的信息技術(shù)之一，已經(jīng)得到業(yè)界的高度重

11、視。該技術(shù)利用射頻方式進(jìn)行非接觸雙向通信，可以自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，具有精度高、適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)、抗干擾強(qiáng)、操作快捷等許多優(yōu)點(diǎn)。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對生活質(zhì)量的要求也在漸漸提高，拿日用品來說，越來越多的家用電器都開始使用遙控技術(shù)。電視機(jī)，VCD,空調(diào)，電風(fēng)扇甚至照相機(jī)，電腦······可以說遙控技術(shù)的使用，早已成為一種趨勢。遙控技術(shù)之所以這么受現(xiàn)代人的歡迎，是因為它的使用，給我們帶來極大的方便，今時今日，人們的工作越來越繁忙，時間也顯得越來寶貴。遙控技術(shù)既能幫我們節(jié)省一定的體力，還能節(jié)約我們寶貴的時間。這也是本設(shè)計的最終目

12、的。當(dāng)你勞累了一天回到家里，坐在沙發(fā)上休息時又想打開電視來看；當(dāng)你感到燥熱又想打開空調(diào)來降溫時；當(dāng)天黑了你想打開照明燈時······你都不得不走過去打開電源開關(guān)。雖然電視空調(diào)都有遙控器，但那也是在接通電源的條件下才可以使用。試想一下，如果有一個遙控器可以遙控所有家電的電源開關(guān)，那將會解決許多的煩惱帶來極大的便利。在這次畢業(yè)設(shè)計中，本人所設(shè)計的題目就是四路無線遙控開關(guān)電路。我所設(shè)計的遙控開關(guān)，其技術(shù)指標(biāo)是：電路簡單容易實(shí)現(xiàn)，成本較低，功耗低，抗干擾能力強(qiáng)，遙控距離適合現(xiàn)實(shí)使用。1.2 設(shè)計要求設(shè)計實(shí)現(xiàn)四路無線遙控開關(guān)，對室內(nèi)范圍內(nèi)的受控

13、對象進(jìn)行無線遙控，通信利用超再生無線模塊實(shí)現(xiàn)，工作頻率315MHz433MHz。可以對家庭、辦公室、商場、酒店、醫(yī)院、倉庫等場所的燈具照明控制和類似用途電器的控制，也可以實(shí)現(xiàn)隔墻遙控，在房間可遙控客廳的燈具等。遙控距離10m以上。要求與數(shù)據(jù)：（1）工作頻率315MHz；（2）遙控路數(shù)四路；（3）遙控距離10m以上；（4）受控對象：燈具和家用電器。第2章 電路方案論證2.1 方案比較2.1.1 紅外遙控開關(guān)電路紅外遙控器（IR Remote Control）是利用波長為0.761.5m之間的近紅外線來傳送控制信號的遙控設(shè)備。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

14、來決定的。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(shí)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，外形與普通發(fā)光二極管相同，只是顏色不同。接收部分的主要元件為紅外接收二極管，一般有圓形和方形兩種。在實(shí)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(yùn)用，這樣才能獲得較高的靈敏度。紅外遙控的特點(diǎn)是不影響周邊環(huán)境、不干擾其它電器設(shè)備。由于其無法穿透墻壁，故不同房間的家用電器可

15、使用通用的遙控器而不會產(chǎn)生相互干擾；電路調(diào)試簡單，只要按給定電路連接無誤，一般不需任何調(diào)試即可投入工作；編解碼容易，可進(jìn)行多路遙控。因此，現(xiàn)在紅外遙控在家用電器、室內(nèi)近距離（小于10米）遙控中得到了廣泛的應(yīng)用。遙控按鈕單片機(jī)紅外發(fā)射圖2.1 紅外發(fā)射部分方案結(jié)構(gòu)圖紅外線發(fā)射/接收控制電路均采用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)，輸出控制方式可選擇實(shí)用性強(qiáng)。紅外發(fā)射部分方案結(jié)構(gòu)圖如圖2.1所示。當(dāng)按下遙控按鈕時單片機(jī)產(chǎn)生相應(yīng)的控制脈沖，由紅外發(fā)光二極管發(fā)射出。紅外接收部分方案結(jié)構(gòu)圖如圖2.2所示。當(dāng)紅外接收器收到控制脈沖后，由控制方式選擇開關(guān)是“互鎖”還是單路控制，在由單片機(jī)處理后對相應(yīng)的受控電器產(chǎn)生控制。紅外接收控

16、制方式選擇開關(guān)單片機(jī)受控電器圖2.2 紅外接收部分方案結(jié)構(gòu)圖2.1.2 無線電遙控電路圖2.3 無線電遙控發(fā)射電路無線電遙控器（RF Remote Control）是利用無線電信號對遠(yuǎn)方的各種機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制的遙控設(shè)備。常見的無線電發(fā)射接收模塊常用的無線電遙控系統(tǒng)一般分發(fā)射和接收兩個部分。發(fā)射部分一般分為兩種類型，即遙控器與發(fā)射模塊，遙控器和遙控模塊是對于使用方式來說的，遙控器可以當(dāng)一個整機(jī)來獨(dú)立使用，對外引出線有接線樁頭；而遙控模塊在電路中當(dāng)一個元件來使用，根據(jù)其引腳定義進(jìn)行應(yīng)用，使用遙控模塊的優(yōu)勢在于可以和應(yīng)用電路天衣無縫的連接、體積小、價格低、。接收部分一般來說也分為兩種類型，即超外差與超再

17、生接收方式，超再生解調(diào)電路也稱超再生檢波電路，它實(shí)際上是工作在間歇振蕩狀態(tài)下的再生檢波電路。超外差式解調(diào)電路與超外差收音機(jī)相同，它是設(shè)置一本機(jī)振蕩電路產(chǎn)生振蕩信號，與接收到的載頻信號混頻后，得到中頻信號，經(jīng)中頻放大和檢波，解調(diào)出數(shù)據(jù)信號。由于載頻頻率是固定的，所以其電路要比收音機(jī)簡單一些。超外差式的接收器穩(wěn)定、靈敏度高、抗圖2.4 無線電遙控接收電路干擾能力也相對較好；超再生式的接收器體積小、價格便宜。圖2.5 紅外線遙控器 圖2.6 無線電遙控器2.2 電路總體方案由于紅外發(fā)光二極管的發(fā)射功率一般都較?。?00mW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，最

18、近幾年大多都采用成品紅外接收頭。紅外遙控和無線遙控是對不同的載波來說的，紅外遙控器是用紅外線來傳送控制信號的，它的特點(diǎn)是有方向性、不能有阻擋、距離一般不超過7米、不受電磁干擾，電視機(jī)遙控器就是紅外遙控器；無線電遙控器是用無線電波來傳送控制信號的，它的特點(diǎn)是無方向性、可以不“面對面”控制、距離遠(yuǎn)（可達(dá)數(shù)十米，甚至數(shù)公里）、容易受電磁干擾。在需要遠(yuǎn)距離穿透或者無方向性控制領(lǐng)域，比如工業(yè)控制等等，使用無線電遙控器較易解決，基于本課題的設(shè)計要求，所以選擇無線電遙控。第3章 無線電遙控技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用3.1 無線電遙控技術(shù)的發(fā)展圖3.1 傳統(tǒng)機(jī)械開關(guān) 圖3.2 無線遙控開關(guān)無線電遙控技術(shù)發(fā)展只有幾十年的

19、歷史：本世紀(jì)20年代才剛剛出現(xiàn)無線電遙控的雛形。那時，人們試圖將遙控技術(shù)應(yīng)用于無人駕駛飛機(jī)和艦船上，但由于技術(shù)不夠完善而未能成功。二次世界大戰(zhàn)以后，無線電遙控技術(shù)發(fā)展迅速，并逐漸在軍事、國防、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及科學(xué)技術(shù)等方面得到廣泛的應(yīng)用。到現(xiàn)今，隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，新型大規(guī)模遙控集成電路的不斷出現(xiàn)，使得遙控技術(shù)有了日新月異的發(fā)展。遙控裝置的中心控制部件已從早期的分立元件、集成電路逐步發(fā)展到現(xiàn)在的單片微型計算機(jī)，智能化程度大大提高。近年來，遙控技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)、家用電器、安全保衛(wèi)以及人們的日常生活中使用越來越廣泛。在無線遙控領(lǐng)域，目前常用的遙控方式主要有超聲波遙控、紅外線遙控、無線電遙控等。由于

20、無線電波是由發(fā)射點(diǎn)向四面八方傳播，可以穿過阻擋物，而且可以傳播到很遠(yuǎn)的距離，因此它的控制可以在很大區(qū)域和空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)，成為遙控的主要方式，在國防、軍事、生產(chǎn)、建設(shè)和日常生活中有極廣泛的應(yīng)用。為此，在前人研究的基礎(chǔ)上設(shè)計出了一種集成芯片無線電遙控多通道開關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計方法。研究表明，采用該方法設(shè)計的遙控開關(guān)系統(tǒng)控制方便，適用于含有較多受控電器的場合，可實(shí)現(xiàn)多路多功能控制。傳統(tǒng)的機(jī)械式開關(guān)愈來愈滿足不了人們追求完美生活的需求。隨著生活水平的不斷提高，科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，智能型無線遙控技術(shù)取代傳統(tǒng)的手動控制，已成為現(xiàn)代生活的一種時尚。運(yùn)用無線遙控照明開關(guān)，在某一空間的任意位置，任意時刻，都可以隨意調(diào)控電

21、燈及其它電器，讓我們真正感受到高科技帶來的無窮魅力和便捷。無線遙控與紅外遙控、聲控相比較，具有無線遙控覆蓋范圍寬，控制距離遠(yuǎn)，穿透力強(qiáng)等特點(diǎn)，在諸如爆破遙控、工廠生產(chǎn)控制和一些地形地貌險要、操作人員難接近或不能接近的實(shí)際場合中，更顯魅力，倍加令人注目。近些年來無線遙控技術(shù)在家庭生活和科學(xué)研究中也占很重要的地位，在汽車、摩托車防盜報警中，在門、窗、庫房控制中，在兒童玩具中，在無線數(shù)據(jù)傳輸，無線定時控制中，無線遙控獲得更加廣泛的應(yīng)用。無線電遙控器是利用無線電信號對遠(yuǎn)方的各種機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制的遙控設(shè)備。這些信號被遠(yuǎn)方的接收設(shè)備接收后，可以指令或驅(qū)動其它各種相應(yīng)的機(jī)械或者電子設(shè)備，去完成各種操作，如閉合電

22、路、移動手柄、開動電機(jī)，之后再由這些機(jī)械進(jìn)行需要的操作。作為一種性能良好的遙控器種類，在車庫門、電動門、道閘遙控控制，防盜報警器，工業(yè)控制以及無線智能家居領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。無線電遙控常用的載波頻率為315mHz或者433mHz，遙控器使用的是國家規(guī)定的開放頻段，在這一頻段內(nèi)，發(fā)射功率小于10mW、覆蓋范圍小于100m或不超過本單位范圍的，可以不必經(jīng)過“無線電管理委員會”審批而自由使用。我國的開放頻段規(guī)定為315mHz和433mHz，本課題選用315 mHz頻段。圖3.3 工業(yè)行車3.2 無線電遙控器的應(yīng)用（1）工業(yè)行車：工業(yè)用行車是遙控系統(tǒng)應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域之一，以德國為例，占遙控系統(tǒng)每年產(chǎn)

23、量的40%左右；特別是冶金、汽車制造、造紙廠、物料倉庫等新增行車幾乎全部配備工業(yè)無線遙控器；（2）汽車吊、隨車吊：通常，大型汽車吊遙控系統(tǒng)還配置了數(shù)據(jù)反饋裝置，反饋裝置可將運(yùn)行參數(shù)（如負(fù)荷、起重臂長、負(fù)荷力矩、油溫，壓力，角度等）顯示在發(fā)射系統(tǒng)顯示屏上，操作人員可根據(jù)顯示數(shù)據(jù)來監(jiān)控吊車；（3）混凝土泵車：混凝土泵車操作時因控制·臺距澆注作業(yè)面有幾十米（甚至上百米），傳統(tǒng)的操作方式需數(shù)人配合才能完成，由于效率低，限制了混凝土泵車的性能發(fā)揮；對于長距離、大排量的大型泵車，矛盾更為突出；采用工業(yè)無線遙控器可以最大地發(fā)揮整機(jī)的性能，泵車司機(jī)在工作地點(diǎn)駕車定位后，即可用攜帶遙控系統(tǒng)依次操作泵車

24、的各個動作，如布料桿的左右回轉(zhuǎn)，多級桿的變幅升降等。操作人員可攜帶發(fā)射系統(tǒng)，遠(yuǎn)離泵車控制臺，直接站在軟管噴口附近，控制布料桿的動作和混凝土泵的運(yùn)作；圖3.4 建筑塔吊（4）礦山機(jī)械：對于礦井里能見度較低的場合下，可選用配有反饋裝置的工業(yè)無線遙控器控制液壓機(jī)械。即使在能見度較低、環(huán)境惡劣的地方，也可以方便控制重型鑿巖機(jī)架鉆孔作業(yè)。操作員可以選擇最近的地點(diǎn)對位鉆孔，而不必呆在距鉆孔作業(yè)點(diǎn)十米以外的鉆孔機(jī)的操作臺上。無線電控制裝置采用IP65保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)完全適應(yīng)在潮濕和含鹽的環(huán)境中使用。大大增加了操作的安全性、舒適性和準(zhǔn)確性，節(jié)約投資，提高了效率；（5）專用機(jī)械如：煉鋼廠清渣裝載機(jī)，采用工業(yè)無線遙控器對

25、裝載機(jī)進(jìn)行遙控改造，在不改變現(xiàn)有手動操作方式的前提下，百分之百模擬原履帶裝載機(jī)的機(jī)械動力性能和作業(yè)功能，達(dá)到無人駕駛完成清渣作業(yè)的目的。操作員帶著輕巧的發(fā)射機(jī)，自由選擇最佳的視覺位置，遙控的裝載機(jī)在清渣作業(yè)中運(yùn)行自如。遙控裝載機(jī)的成功運(yùn)用消除了以往環(huán)境惡劣，視線不清，高溫落渣帶來的事故隱患，使操作人員從惡劣的環(huán)境中解脫出來，提高了清渣作業(yè)效率、改善冶金工人的工作環(huán)境，降低工人的勞動強(qiáng)度；（6）建筑塔吊：在歐洲、北美超過60%的建筑回轉(zhuǎn)式塔吊采用無線遙控方式控制，不僅在設(shè)備制造時節(jié)省成本（無空中操作臺），安全性和可靠性也得到充分保障，提高了施工效率；（7）其它方面：隨著工業(yè)無線遙控器技術(shù)的發(fā)展，

26、在裝載機(jī)、調(diào)車機(jī)車、液壓機(jī)械和移動車輛港口裝卸船機(jī)等設(shè)備中，工業(yè)無線遙控器都得到了廣泛應(yīng)用，市場前景極為廣闊。3.3 無線遙控距離的影響因素（1）發(fā)射功率：發(fā)射功率大則距離遠(yuǎn)，但耗電大，容易產(chǎn)生干擾； （2）接收靈敏度：接收器的接收靈敏度提高，遙控距離增大，但容易受干擾造成誤動或失控；（3）天線：采用直線型天線，并且相互平行，遙控距離遠(yuǎn)，但占據(jù)空間大，在使用中把天線拉長、拉直可增加遙控距離； （4）高度：天線越高，遙控距離越遠(yuǎn)，但受客觀條件限制； （5）阻擋：目前使用的無線遙控器使用國家規(guī)定的UHF頻段，其傳播特性和光近似，直線傳播，繞射較小，發(fā)射器和接收器之間如有墻壁阻擋將大大打折遙控距離，

27、如果是鋼筋混泥土的墻壁，由于導(dǎo)體對電波的吸收作用，影響更甚。3.4 無線電遙控設(shè)備工作原理無線電遙控設(shè)備由發(fā)射機(jī)、接收機(jī)及執(zhí)行機(jī)構(gòu)三部分組成。發(fā)射機(jī)主要包括編碼電路和發(fā)射電路。編碼電路由操作器(操作開關(guān)或電位器等)控制，操作者通過操作器，使編碼電路產(chǎn)生所需要的控制指令。這些控制指令具有某些特征的、相互間易于區(qū)分的電信號。除了可以用頻率特征外，還可以用正弦信號的幅度及相位特征、脈沖信號的幅度、寬度及相位特征以及碼組特征等表示各種指令。編碼電路產(chǎn)生的指令信號都是頻率較低的電信號，無法直接傳送到遙控目標(biāo)上去，還要將指令信號送到發(fā)射電路使它載在高頻信號（載波）上，才能由發(fā)射天線發(fā)送出去。就如同用火車、

28、飛機(jī)等運(yùn)載工具運(yùn)送貨物一樣，指令信號相當(dāng)于貨物，載波相當(dāng)于運(yùn)載工具。我們把指令信號載到載波上去的過程叫調(diào)制，調(diào)制作用由發(fā)射電路的調(diào)制器完成。發(fā)射電路的主要作用是產(chǎn)生載波，并由調(diào)制器將指令信號調(diào)制在載波上，由天線將已調(diào)制波發(fā)送出去。接收機(jī)由接收電路及譯碼電路組成。接收電路又包括高頻部分及解調(diào)器部分。由接收天線送來的微弱信號經(jīng)接收機(jī)高頻部分的選擇和放大后，送到解調(diào)器。就像火車、飛機(jī)等運(yùn)載工具到站后，把貨物卸下來的情況一樣，解調(diào)器的作用是從載波上“缷”下指令信號。由于卸下來的各種指令信號是混雜在一起的、還要送到譯碼電路譯碼。譯碼電路的工作就像把卸下來的貨物鑒別分類，再分別送到使用場地一樣，它對各種指

29、令信號進(jìn)行鑒別，送到相應(yīng)的執(zhí)行放大電路。執(zhí)行放大電路把指令信號放大到具有一定的功率，用驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械動作，例如電機(jī)的轉(zhuǎn)動、電磁鐵的吸動等，帶動被控的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（例如舵面），從而實(shí)現(xiàn)對被控目標(biāo)的控制。第4章 硬件電路的設(shè)計和實(shí)現(xiàn)4.1 單片機(jī)及最小系統(tǒng)4.1.1 STC89C51單片機(jī)介紹單片機(jī)，亦稱單片微電腦或單片微型計算機(jī)。它是把中央處理器（CPU）、隨機(jī)存取存儲器（RAM）、只讀存儲器（ROM）、輸入/輸出端口（I/0）等主要計算機(jī)功能部件都集成在一塊集成電路芯片上的微型計算機(jī)。現(xiàn)在可以說單片機(jī)是百花齊放的時期，世界上各大芯片制造公司都推出了自己的單片機(jī)，從8位、16

30、位到32位，數(shù)不勝數(shù)，應(yīng)有盡有，它們各具特色，互成互補(bǔ)，為單片機(jī)的應(yīng)用提供廣闊的天地6?？v觀單片機(jī)的發(fā)展過程，可以預(yù)示單片機(jī)的發(fā)展趨勢。MCS-51系列的8031推出時的功耗達(dá)630mW，而現(xiàn)在的單片機(jī)普遍都在100mW左右，隨著對單片機(jī)功耗要求越來越低，現(xiàn)在的各個單片機(jī)制造商基本都采用了CMOS（互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體工藝）。80C51就采用了HMOS（即高密度金屬氧化物半導(dǎo)體工藝）和CHMOS（互補(bǔ)高密度金屬氧化物半導(dǎo)體工藝）?，F(xiàn)在常規(guī)的單片機(jī)普遍都是將中央處理器（CPU）、隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲（RAM）、只讀程序存儲器（ROM）、并行和串行通信接口，中斷系統(tǒng)、定時電路、時鐘電路集成在一塊單一的

31、芯片上，增強(qiáng)型的單片機(jī)集成了如A/D轉(zhuǎn)換器、PMW（脈寬調(diào)制電路）、WDT（看門狗）、有些單片機(jī)將LCD（液晶）驅(qū)動電路都集成在單一的芯片上，這樣單片機(jī)包含的單元電路就更多，功能就越強(qiáng)大。7STC89C51RC單片機(jī)是宏晶科技推出的新一代高速、低功耗、超強(qiáng)抗干擾的單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051單片機(jī)，12時鐘/機(jī)器周期和6時鐘/機(jī)器周期可以任意選擇。主要特性如下：增強(qiáng)型8051單片機(jī)，6時鐘/機(jī)器周期和12時鐘/機(jī)器周期可以任意選擇，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051。工作電壓：5.5V3.3V（5V單片機(jī)）/3.8V2.0V（3V單片機(jī)）工作頻率范圍：040MHz，相當(dāng)于普通8051的080

32、MHz，實(shí)際工作頻率可達(dá)48MHz用戶應(yīng)用程序空間為8K字節(jié)片上集成512字節(jié)RAM通用I/O口（32個），復(fù)位后為：P1/P2/P3/P4是準(zhǔn)雙向口/弱上拉，P0口是漏極開路輸出，作為總線擴(kuò)展用時，不用加上拉電阻，作為I/O口用時，需加上拉電阻。ISP（在系統(tǒng)可編程）/IAP（在應(yīng)用可編程），無需專用編程器，無需專用仿真器，可通過串口（RXD/P3.0，TXD/P3.1）直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片具有EEPROM功能具有看門狗功能共3個16位定時器/計數(shù)器。即定時器T0、T1、T2外部中斷4路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路，Power Down模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒通用

33、異步串行口（UART），還可用定時器軟件實(shí)現(xiàn)多個UART工作溫度范圍：-40+85（工業(yè)級）/075（商業(yè)級）STC89C51RC單片機(jī)的工作模式掉電模式：典型功耗<0.1A，可由外部中斷喚醒，中斷返回后，繼續(xù)執(zhí)行原程序空閑模式：典型功耗2mA正常工作模式：典型功耗4mA7mA掉電模式可由外部中斷喚醒，適用于水表、氣表等電池供電系統(tǒng)及便攜設(shè)備圖4.1 STC89C52引腳圖下圖4.1為STC89C51RC引腳功能說明。VCC（40引腳）：電源電壓VSS（20引腳）：接地P0口：為8位準(zhǔn)雙向I/O接口，它的每一位都可以分別定義為輸入線或輸出線（作為輸入時，口鎖存器必須置1），可啟動4個TT

34、L負(fù)載。P1口：為8位準(zhǔn)雙向I/O接口，它的每一位都可以分別定義為輸入線或輸出線（作為輸入時，口鎖存器必須置1），可啟動4個TTL負(fù)載。P2口：為8位準(zhǔn)雙向I/O接口，當(dāng)它作為I/O接口使用時，可直接連接外部I/O設(shè)備；在接有片外存儲器或擴(kuò)展I/O且尋址范圍超過256字節(jié)時，P2口可用做高8位的地址總線。P3口：為8位準(zhǔn)雙向I/O接口，還可以將每一位用于第二功能，第二功能的定義見表4-1。端口功能第二功能P3.0RXD（串行輸入口）P3.1TXD（串行輸入口）P3.2INT/0（外中斷0）P3.3INT/1（外中斷1）P3.4T0（定時/計數(shù)器0）P3.5T0（定時/計數(shù)器1）P3.6外部數(shù)據(jù)

35、存儲器寫選通P3.7外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通表4-1 STC89C51 P3口的第二功能XTAL1：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。本設(shè)計的主程序主要由液晶顯示、通訊子按鍵程序組成。主程序的工作流程描述如下：首先初始化各種硬件功能模塊進(jìn)行初始化。包括開機(jī)液晶顯示、鍵盤掃描、指紋模塊建立通信。4.1.2 STC89C51單片機(jī)最小系統(tǒng)最小系統(tǒng)包括單片機(jī)及其所需的必要的電源、時鐘、復(fù)位等部件，能使單片機(jī)始終處于正常的運(yùn)行狀態(tài)。電源、時鐘等電路是使單片機(jī)能運(yùn)行的必備條件，可以將最小系統(tǒng)作為應(yīng)用系統(tǒng)的核心部分，通過對其進(jìn)行存儲器擴(kuò)展、A/D擴(kuò)展等，使單片機(jī)

36、完成較復(fù)雜的功能。圖4.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖時鐘電路復(fù)位電路STC89C51I/0口STC89C51是片內(nèi)有ROM/EPROM的單片機(jī)，因此，這種芯片構(gòu)成的最小系統(tǒng)簡單可靠。用STC89C52單片機(jī)構(gòu)成最小應(yīng)用系統(tǒng)時，只要將單片機(jī)接上時鐘電路和復(fù)位電路即可，結(jié)構(gòu)如圖4.2所示，由于集成度的限制，最小應(yīng)用系統(tǒng)只能用作一些小型的控制單元。4.1.3 外部晶振的設(shè)計單片機(jī)系統(tǒng)里都有晶振，在單片機(jī)系統(tǒng)里晶振作用非常大，全程叫晶體振蕩器，它結(jié)合單片機(jī)內(nèi)部電路產(chǎn)生單片機(jī)所需的時鐘頻率，單片機(jī)晶振提供的時鐘頻率越高，那么單片機(jī)運(yùn)行速度就越快，單片接的一切指令的執(zhí)行都是建立在單片機(jī)晶振提供的時鐘頻率。在通

37、常工作條件下，普通的晶振頻率絕對精度可達(dá)百萬分之五十，高級的精度更高。有些晶振還可以由外加電壓在一定范圍內(nèi)調(diào)整頻率，稱為壓控振蕩器（VCO）。晶振用一種能把電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的晶體在共振的狀態(tài)下工作，以提供穩(wěn)定，精確的單頻振蕩。8單片機(jī)晶振的作用是為系統(tǒng)提供基本的時鐘信號。通常一個系統(tǒng)共用一個晶振，便于各部分保持同步。有些通訊系統(tǒng)的基頻和射頻使用不同的晶振，而通過電子調(diào)整頻率的方法保持同步。晶振通常與鎖相環(huán)電路配合使用，以提供系統(tǒng)所需的時鐘頻率。如果不同子系統(tǒng)需要不同頻率的時鐘信號，可以用與同一個晶振相連的不同鎖相環(huán)來提供。STC89C51使用11.0592MHz的晶體振蕩器作為振蕩源，由于

38、單片機(jī)內(nèi)部帶有振蕩電路，所以外部只要連接一個晶振和兩個電容即可，電容容量一般在15pF至50pF之間。圖4.3 外部晶振電路STC89C51的內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，通過XTAL1，XTAL2外部接上一片作為反饋元件的晶體，與C1和C2構(gòu)成了并聯(lián)諧振電路，使其構(gòu)成自激振蕩器，電容的值具有微調(diào)的作用，我們?nèi)?0PF，具體的接法如圖4.3外部晶振電路。STC89C51的工作頻率范圍在024MHZ。我們選用的是11.0592MHZ的晶振，振蕩周期約為1us機(jī)器周期約為0.1us，所以這個晶振可以滿足這個系統(tǒng)的要求。并且晶振不能離單片機(jī)太遠(yuǎn)，不然使用外部晶振進(jìn)行軟件調(diào)試時就會發(fā)現(xiàn)找

39、不到信號。4.1.4 復(fù)位電路的設(shè)計單片機(jī)的置位和復(fù)位，都是為了把電路初始化到一個確定的狀態(tài)，一般來說，單片機(jī)復(fù)位電路作用是把一個例如狀態(tài)機(jī)初始化到空狀態(tài)，而在單片機(jī)內(nèi)部，復(fù)位的時候單片機(jī)是把一些寄存器以及存儲設(shè)備裝入廠商預(yù)設(shè)的一個值。單片機(jī)復(fù)位電路原理是在單片機(jī)的復(fù)位引腳RST上外接電阻和電容，實(shí)現(xiàn)上電復(fù)位，當(dāng)復(fù)位電平持續(xù)兩個機(jī)器周期以上時復(fù)位有效。復(fù)位電平的持續(xù)時間必須大于單片機(jī)的兩個機(jī)器周期。具體數(shù)值可以由RC電路計算出時間常數(shù)。復(fù)位電路由按鍵復(fù)位和上電復(fù)位兩部分組成。（1）上電復(fù)位：STC89系列單片及為高電平復(fù)位，通常在復(fù)位引腳RST上連接一個電容到VCC，再連接一個電阻到GND，由

40、此形成一個RC充放電回路保證單片機(jī)在上電時RST腳上有足夠時間的高電平進(jìn)行復(fù)位，隨后回歸到低電平進(jìn)入正常工作狀態(tài)，這個電阻和電容的典型值為10K和10uF。（2）按鍵復(fù)位：按鍵復(fù)位就是在復(fù)位電容上并聯(lián)一個開關(guān)，當(dāng)開關(guān)按下時電容被放電、RST也被拉到高電平，而且由于電容的充電，會保持一段時間的高電平來使單片機(jī)復(fù)位。圖4.4 復(fù)位電路本系統(tǒng)采用的復(fù)位電路如圖4.4所示。單片機(jī)在上電瞬間，RC電路充電，RST引腳端出現(xiàn)正脈沖，只要RST端保持兩個機(jī)器周期以上的高電平，就能使單片機(jī)有效復(fù)位。其中電容選10uF、電阻選10K。4.1.5 STC89C51中斷技術(shù)概述圖4.5 中斷響應(yīng)和處理過程中斷技術(shù)主

41、要用于實(shí)時監(jiān)測與控制，要求單片機(jī)能及時地響應(yīng)中斷請求源提出的服務(wù)請求，并作出快速響應(yīng)、及時處理。這是由片內(nèi)的中斷系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)中斷請求源發(fā)出中斷請求時，如果中斷請求被允許，單片機(jī)暫時中止當(dāng)前正在執(zhí)行的主程序，轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)處理程序處理中斷服務(wù)請求。中斷服務(wù)處理程序處理完中斷服務(wù)請求后，再回到原來被中止的程序之處（斷點(diǎn)），繼續(xù)執(zhí)行被中斷的主程序。圖4.4為整個中斷響應(yīng)和處理過程。如果單片機(jī)沒有中斷系統(tǒng)，單片機(jī)的大量時間可能會浪費(fèi)在查詢是否有服務(wù)請求發(fā)生的定時查詢操作上。采用中斷技術(shù)完全消除了單片機(jī)在查詢方式中的等待現(xiàn)象，大大地提高了單片機(jī)的工作效率和實(shí)時性。4.2 繼電器驅(qū)動設(shè)計繼電器是一種電子

42、控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應(yīng)用于自動控制電路中，它實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關(guān)”。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。圖4.6 繼電器驅(qū)動電路電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點(diǎn)簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常開觸點(diǎn)）吸合。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點(diǎn)與原來的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）吸合。這樣吸合、釋放，從而達(dá)到了在

43、電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。對于繼電器的“常開、常閉”觸點(diǎn)，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時處于斷開狀態(tài)的靜觸點(diǎn)，稱為“常開觸點(diǎn)”；處于接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn)稱為“常閉觸點(diǎn)”。電路中繼電器室通過PNP型三極管驅(qū)動，當(dāng)閥值超過設(shè)定時，單片機(jī)會由高電平跳變成低電平，三極管導(dǎo)通繼電器吸合，繼電器起開關(guān)作用，可以驅(qū)動負(fù)載。4.3 遙控器電路設(shè)計由于無線信號容易受外界環(huán)境影響，因此從系統(tǒng)的可靠性考慮，發(fā)射的控制信號采用編碼的方式進(jìn)行傳送，而且在同一區(qū)域內(nèi)要同時使用多個系統(tǒng)而相互間又不影響，所以無線信號的編碼由SC2262集成電路完成，該電路具有8位地址信號和4位數(shù)據(jù)信號，不同的地址與數(shù)據(jù)的組合，可以編制上萬種

44、編碼，完全可以滿足同一區(qū)域內(nèi)互不影響地工作。發(fā)射芯片地址編碼輸入有“1”、“0”和“開路”三種狀態(tài)，數(shù)據(jù)輸入有“1”和“0”兩種狀態(tài)。由各地址、數(shù)據(jù)的不同接腳狀態(tài)決定，編碼從輸出端Dout輸出，通過紅外發(fā)射管發(fā)射出去。Dout輸出的編碼信號是調(diào)制在38kHz載波上的，OSC1、OSC2外接的電阻決定載頻頻率，一般電阻可在430k820k之間選擇即可。SC2262-IR是2262系列用于紅外遙控的專用芯片，它是一種CMOS工藝制造的低功耗低價位通用編碼電路，SC2262-IR最多可有12位(A0-A11)三態(tài)地址端管腳(懸空，接高電平，接低電平)，任意組合可提供531441地址碼，SC2262-

45、IR最多可有6位(D0-D5)數(shù)據(jù)端管腳，設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從17腳串行輸出，可用于遙控發(fā)射電路。圖4.7 發(fā)射芯片管腳圖編碼芯片SC2262-IR發(fā)出的編碼信號由：地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個完整的碼字，當(dāng)有按鍵按下時，SC2262-IR得電工作，其第17腳輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號。SC2262-IR的管腳圖如圖4.7所示，管腳說明如表4-2所示。 名稱管腳說 明A0-A111-8、10-13地址管腳，用于進(jìn)行地址編碼，可置為“0”，“1”，“f”(懸空)。D0-D57-8、10-13數(shù)據(jù)輸入端，有一個為“1”即有編碼發(fā)出，內(nèi)部下拉。Vcc18電源正端（）Vss9電源負(fù)端（）TE14編碼

46、啟動端，用于多數(shù)據(jù)的編碼發(fā)射，低電平有效。OSC116振蕩電阻輸入端，與OSC2所接電阻決定振蕩頻率。OSC215振蕩電阻振蕩器輸出端；Dout17編碼輸出端（正常時為低電平）表4-2 管腳說明SC2262-IR特點(diǎn)：CMOS工藝制造，低功耗，外部元器件少，RC振蕩電阻，工作電壓范圍寬：2.615v ，數(shù)據(jù)最多可達(dá)6位，地址碼最多可達(dá)531441種。應(yīng)用范圍：車輛防盜系統(tǒng)、家庭防盜系統(tǒng)、遙控玩具、其他電器遙控。4.3.1 紅外工作方式圖4.8 周期位碼（1）位碼：位碼是編碼波形的基本單元，可分為 AD位（地址、數(shù)據(jù)位）和SYNC 位（同步位），根據(jù)相應(yīng)端子電平的低、高、或懸空狀態(tài)，AD 位可對

47、應(yīng)分別置為“0”，“1”或“f”，每位波形由兩個脈沖周期構(gòu)成，每個脈沖周期含有16個時鐘周期，如圖4.8。圖4.9 周期位寬圖4.8中，a2×時鐘振蕩周期（時鐘振蕩周期在芯片16腳用示波器測得），位“f”僅對碼地址有效。同步位的長度是4個AD位的長度，含一個1/8AD位寬度的脈沖。如圖4.9。地址碼和數(shù)據(jù)碼都用寬度不同的脈沖來表示，兩個窄脈沖表示“0”；兩個寬脈沖表示“1”；一個窄脈沖和一個寬脈沖表示“f”也就是地址碼的“懸空”。（2）幀碼：同樣，幀碼由字碼構(gòu)成，SC2262-IR每次發(fā)射的所有字碼構(gòu)成了一組幀碼。SC2262-IR每次發(fā)射時至少發(fā)射4組字碼，單片機(jī)只有在連續(xù)兩次檢測

48、到相同的地址碼加數(shù)據(jù)碼才會將數(shù)據(jù)碼中的“1”驅(qū)動相應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出端為高電平。第一組字碼容易產(chǎn)生誤碼，所以程序可以丟棄處理。4.3.2 有效接收確認(rèn)當(dāng)單片機(jī)收到編碼信號時，它會檢查該信號是否有效，它必須是一個完整的字碼。SC2262-IR芯片的地址編碼設(shè)定和修改：采用8位地址碼和4位數(shù)據(jù)碼，這時編碼電路SC2262-IR的第18腳為地址設(shè)定腳，有三種狀態(tài)（懸空、接正電源、接地三種狀態(tài)）可供選擇，38=6561，所以地址編碼不重復(fù)度為6561組。圖4.10 SC2262接線圖SC2262-IR可以按照圖4.10進(jìn)行接線，可以通過調(diào)整發(fā)射端Rosc電阻的大小使接收距離最遠(yuǎn)，發(fā)射端電阻的調(diào)整范圍390K

49、430K。在具體的應(yīng)用中，外接振蕩電阻可根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，阻值越大振蕩頻率越慢，編碼的寬度越大，發(fā)碼一幀的時間越長。（1）上電后單片機(jī)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)；（2）檢查有否接收信號。若無接收信號，仍停留在待機(jī)狀態(tài)；否則在收到信號后，進(jìn)行接收碼地址與設(shè)置碼地址比較；（3）當(dāng)接收地址與設(shè)置地址相互匹配時，數(shù)據(jù)存于寄存器中。當(dāng)檢查到連續(xù)兩幀的碼地址都匹配，且數(shù)據(jù)都一致時，相應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出端有輸出。圖4.8 遙控系統(tǒng)原理圖本設(shè)計利用無線芯片配合無線模塊實(shí)現(xiàn)無線的傳輸，采用編碼的形式，采用兩套無線芯片使用不同的編碼，使得設(shè)計更加安全可靠，系統(tǒng)原理圖如圖4.8。4.4 無線接收電路設(shè)計接收電路的無線接收與解調(diào)部

50、分采用的是現(xiàn)成的高頻接收模塊，可以簡化設(shè)計工作，而且可靠性較好,接收模塊采用的是超再生接收，具體的解調(diào)過程為：當(dāng)發(fā)射器發(fā)送1時，相應(yīng)的發(fā)射高頻電路工作，接收部分就會相應(yīng)地收到一個315 M的高頻信號，使模塊輸出為1，當(dāng)發(fā)射部分發(fā)送的是0時，發(fā)射高頻部分停止工作，接收部分就輸出為0，這樣就實(shí)現(xiàn)了無線信號的傳輸。經(jīng)高頻接收且解調(diào)出來的信號是編碼集成電路SC2262編碼后的串行信號，必須經(jīng)相應(yīng)的解碼電路解碼才能還原出控制信號數(shù)據(jù)。SC2272就擔(dān)任了這個解碼任務(wù)。SC2262和SC2272是一對專用的編、解碼集成電路，當(dāng)接收部分SC2272的8位地址數(shù)據(jù)與發(fā)射部分的8位地址數(shù)據(jù)相同時，就會在SC22

51、72的17腳輸出一個高電平，表示解碼成功，同時在4位數(shù)據(jù)位上輸出相應(yīng)的數(shù)據(jù)信號，后續(xù)的輸出控制電路就根據(jù)解碼輸出的數(shù)據(jù)位。名稱管腳說明A0-A111-8,10-13地址管腳,用于進(jìn)行地址編碼,可置為 “0”,“1”,“f”(懸空),必須與2262一致,否則不解碼D0-D57-8,10-13地址或數(shù)據(jù)管腳,當(dāng)做為數(shù)據(jù)管腳時,只有在地址碼與2262一致一致,數(shù)據(jù)管腳才能輸出與2262數(shù)據(jù)端對應(yīng)的高電平,否則輸出為低電平,鎖存型只有在接收到下一數(shù)據(jù)才能轉(zhuǎn)換VCC18電源正端（）GND9電源負(fù)端（）DIN14數(shù)據(jù)信號輸入端，來自接收模塊輸出端OSC116振蕩電阻輸入端，與OSC2所接電阻決定振蕩頻率；

52、OSC215振蕩電阻振蕩器輸出端；VT17解碼有效確認(rèn) 輸出端（常低）解碼有效變成高電平（瞬態(tài)）表4-3 SC2272管腳說明SC2272的暫存功能是指當(dāng)發(fā)射信號消失時，SC2272的對應(yīng)數(shù)據(jù)輸出位即變?yōu)榈碗娖?。而鎖存功能是指，當(dāng)發(fā)射信號消失時，SC2272的數(shù)據(jù)輸出端仍保持原來的狀態(tài)，直到下次接收到新的信號輸入。為了能正確解調(diào)出調(diào)制的編碼信號，接收端需加一級前置放大級，保證輸入SC2272的信號幅度足夠大。SC2272各輸出端通過各種接口即可控制相應(yīng)的負(fù)載。電路圖如圖4.9所示。圖4.9 接收電路圖第5章 軟件編程及仿真5.1 軟件簡介5.1.1 keil軟件簡介：1、系統(tǒng)概述 Keil C

53、51是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。用過匯編語言后再使用C來開發(fā)，體會更加深刻。 圖5.1 Keil c 軟件界面圖Keil C51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。下面詳細(xì)介紹Keil C51開發(fā)系統(tǒng)各部分功能和使用。 Keil_c軟件界面如圖5.

54、1。2、Keil C51單片機(jī)軟件開發(fā)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu) C51工具包的整體結(jié)構(gòu)，其中uVision與Ishell分別是C51 for Windows和for Dos的集成開發(fā)環(huán)境(IDE)，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個開發(fā)流程。開發(fā)人員可用IDE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件。然后分別由C51及A51編譯器編譯生成目標(biāo)文件(.OBJ)。目標(biāo)文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng)L51連接定位生成絕對目標(biāo)文件(.ABS)。ABS文件由OH51轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的Hex文件，以供調(diào)試器dScope51或tScope51使用進(jìn)行源代碼級調(diào)試，也可由仿真器使用直接對目標(biāo)板進(jìn)行調(diào)

55、試，也可以直接寫入程序存貯器如EPROM中。 使用獨(dú)立的Keil仿真器時，注意事項 ：（1）仿真器標(biāo)配11.0592MHz的晶振，但用戶可以在仿真器上的晶振插孔中換插其他頻率的晶振。 （2）仿真器上的復(fù)位按鈕只復(fù)位仿真芯片，不復(fù)位目標(biāo)系統(tǒng)。 （3）仿真芯片的31腳（/EA）已接至高電平，所以仿真時只能使用片內(nèi)ROM，不能使用片外ROM；但仿真器外引插針中的31腳并不與仿真芯片的31腳相連，故該仿真器仍可插入到擴(kuò)展有外部ROM（其CPU的/EA引腳接至低電平）的目標(biāo)系統(tǒng)中使用。3、應(yīng)用Keil進(jìn)行軟件仿真開發(fā)的主要步驟編寫源程序并保存建立工程并添加源文件設(shè)置工程編譯/匯編、連接，產(chǎn)生目標(biāo)文件程序

56、調(diào)試。Keil使用“工程”（Project）的概念，對工程（而不能對單一的源程序）進(jìn)行編譯/匯編、連接等操作。工程的建立、設(shè)置、編譯/匯編及連接產(chǎn)生目標(biāo)文件的方法非常易于掌握。首先選擇菜單File-New，在源程序編輯器中輸入?yún)R編語言或C語言源程序（或選擇File-Open，直接打開已用其它編輯器編輯好的源程序文檔）并保存，注意保存時必須在文件名后加上擴(kuò)展名.asm（.a51）或.c；然后選擇菜單Project-New Project，建立新工程并保存（保存時無需加擴(kuò)展名，也可加上擴(kuò)展名.uv2）；工程保存后會立即彈出一個設(shè)備選擇對話框，選擇CPU后點(diǎn)確定返回主界面。這時工程管理窗口的文件頁（

57、Files）會出現(xiàn)“Target1”，將其前面+號展開，接著選擇Source Group1，右擊鼠標(biāo)彈出快捷菜單，選擇“Add File to Group Source Group1”，出現(xiàn)一個對話框，要求尋找并加入源文件（在加入一個源文件后，該對話框不會消失，而是等待繼續(xù)加入其它文件）。加入文件后點(diǎn)close返回主界面，展開“Source Group1”前面+號，就會看到所加入的文件，雙擊文件名，即可打開該源程序文件。緊接著對工程進(jìn)行設(shè)置，選擇工程管理窗口的Target1，再選擇Project-Option for TargetTarget1（或點(diǎn)右鍵彈出快捷菜單再選擇該選項），打開工程屬性設(shè)置對話框，共有8個選項卡，主要設(shè)置工作包括在Target選項卡中設(shè)置晶振頻率、在Debug選項卡中設(shè)置實(shí)驗仿真板等，如要寫片，還必須在Output選項卡中選中“Creat Hex Fi”；其它選項卡內(nèi)容一般可取默認(rèn)值。工程設(shè)置后按F7鍵（或點(diǎn)擊編譯工具欄上相應(yīng)圖標(biāo)）進(jìn)行編譯/匯編、連接以及產(chǎn)生目標(biāo)文件。 成功編譯/匯編、連接后，選擇菜單Debug-Start/Stop Debug Session（或按Ctrl+F5鍵）進(jìn)入程序調(diào)試狀態(tài)。5.1.2 Proteus