单片机红外遥控电路设计毕业论文
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毕业设计(论文)题目:基于单片机的红外遥控智能小车西安邮电学院毕业设计(论文)任务书学生姓名指导教师职称工程师学院电子工程学院系部光电子技术专业光电信息工程题目基于单片机的红外遥控智能小车任务与要求任务:以51单片机为控制核心,实现具有自动避障、加速、减速等功能的红外遥控智能小车。
要求:1 搜集资料,熟悉单片机开发流程;熟悉红外传感器等相关器件;掌握单片机接口和外围电路应用;具备一定的单片机开发经验。
2 学会电路设计、仿真等相关软件的使用;3 具备一定的硬件调试技能。
4 学会查阅资料;5 学会撰写科技论文。
开始日期2010年3月22日完成日期2010年6月27日主管院长(签字) 年月日西安邮电学院毕业设计 (论文) 工作计划学生姓名赵美英指导教师崔利平职称工程师学院电子工程学院系部光电子技术专业光电信息工程题目基于单片机的红外遥控智能小车工作进程主要参考书目(资料)1、何立民,单片机应用系统设计,北京:航天航空大学出版社;2、李广弟,单片机基础,北京:北京航空航天大学出版社,2001;3、何立民,MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术,北京航空航天大学出版社,1990.01;4、赵负图,传感器集成电路手册,第一版,化学工业出版社,2004;5、Atmel.AT89S51数据手册.主要仪器设备及材料1.普通计算机一台,单片机开发环境;2.电路安装与调试用相关仪器和工具。
(如示波器、万用表、电烙铁、镊子、钳子等)。
论文(设计)过程中教师的指导安排每周四进行交流与总结;其余时间灵活安排,及时解决学生问题。
对计划的说明依学生实际情况,适当调整工作进度。
西安邮电学院毕业设计(论文)开题报告电子工程学院光电子技术系(部)光电信息工程专业2006 级光电0601班课题名称:基于单片机的红外遥控智能小车学生姓名:赵美英学号:05064028指导教师:崔利平报告日期: 2010年3月25日说明:本报告必须由承担毕业论文(设计)课题任务的学生在毕业论文(设计) 正式开始的第1周周五之前独立撰写完成,并交指导教师审阅。
摘要本文首先描述了红外线通信原理和红外线接收电路,其次,介绍了直流电机的结构和工作原理,然后,详细的阐述了单片机内部结构及其原理,最后,着重介绍了PWM调速和直流电动机正转,反转和制动的原理。
直流电机具有良好的调速特性。
调速简单,平滑,调速范围大,过载能力强的特点。
能满足工业和生活中各种不同的要求,在近代社会发展中起着重要的作用。
电机采用红外遥控功能控制后,整个电机控制更简单、方便、且易于操作。
本文中通过红外线按键发射遥控信号,经过红外线接收元件接收信号,然后通过单片机对直流电动机的控制,实现对电动机的启动,降速、升速和停止功能。
关键词红外线遥控,直流电机,单片机,调速,制动AbstractThis paper describes the principle of infrared communication and the infrared receiving circuit, secondly, introduced the structure and working principle of DC motor, and then, described in detail the internal structure and principle of single chip microcomputer, finally, introduces the PWM control and the DC motor forward, reverse, brake principleDC motor with a speed regulation characteristic of good. Speed control is simple, smooth, wide speed range, the characteristics of strong overload capacity. To meet the requirements of different kinds of industry and daily life, in the development of modern society play a important role. The use of infrared remote control function to control the motor, the motor control more simple, convenient, and easy to operate.This paper through the infrared remote control signal transmitter, through the infrared receiving element receives the signal, and then through the singlechip control of DC motor, the motor starting, speed, speed up and stop function.KEY WORDS:Infrared remote control, dc motor, single chip microcomputer, speed control, brakeis目录前言 (4)第1章红外线通信 (5)1.1 红外通信原理 (5)1.1.1 红外接收电路 (5)1.1.2红外发光管 (6)1.1.3红外接收器件 (6)1.1.4红外遥控系统结构 (6)1.1.5硬件电路设计 (7)1.1.6红外解码过程 (7)第2章直流电动机原理 (8)2.1 直流电动机 (8)2.2 直流电动机结构 (8)2.2.1 定子的结构和原理 (8)2.2.2转子的结构和原理 (9)2.2.3其它部分的结构和原理 (9)2.3直流电动机的控制原理 (10)第3章单片机STC89C51 (11)3.1 单片机概况 (11)3.2 单片机内部结构和原理 (11)3.2 复位电路及时钟电路 (12)3.1 单片机最小系统 (13)第4章PWM调制和电机的使用 (14)4.1 PWM调制 (14)4.2 直流电机的使用 (14)4.2.1 电机的启动 (14)4.2.2 电机的调速 (14)4.2.3 电机的反转 (15)4.2.4电机的制动 (15)4.3 电机驱动芯片L293d (15)第5章系统硬件设计 (17)5.1 系统硬件电路图 (17)5.2 系统硬件PCB图 (18)5.3 实物图 (19)结论 (20)致谢 (21)参考文献 (22)附录 (1)前言红外线器件应用范围的越来越广,也逐渐的走进了人们的日常生活。
智能红外遥控器的设计毕业设计论文(本文档为word格式。
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随着家用电器的增多和无线遥控产品的普及,红外遥控的使用频率越来越多。
针对国内红外遥控学习技术成熟但商业化程度低的特点,本文自主设计了一款具有红外学习和触摸屏显示功能的红外遥控器,以促进红外遥控学习技术在国内市场的普及。
在红外解码中,传统的方法是利用单片机中断或查询来采集红外信号,在不理想的环境下可能需要多次解码。
本文采用计算机辅助记录全波形,通过相关软件优化波形,解码一次即可成功。
在红外发射方面,实验表明红外发射距离受载波占空比和红外二极管通电流的影响,经过调试,38千赫载波红外信号的发射距离增加到10米。
在红外接收方面,进行了红外干扰测试。
在触摸屏验证中,通过实验获得触摸屏数据,利用matlab参数估计lsqcurvefit函数获得校正参数,解决了触摸屏漂移问题。
在彩屏显示方面,遥控器的所有按键都简化为方向键和确认键,虚拟数码管显示按键位置,避免了单片机资源短缺的问题。
此外,彩色屏幕仅支持16位R5G6B5格式数据。
自176*2XXXX以来,遥控技术已经越来越广泛地应用于工业生产、家用电器、安防以及人们的日常生活中。
随着社会科学技术的发展而增加,人们的生活水平也日益提高。
为了减少人们的工作量,有必要为各种家用电器和电子设备设计一个高度集成的控制系统。
单片机集成度高。
它具有体积小、重量轻、价格低、功耗低等突出特点。
特别是,它消耗更少的功率,并且使电源体积小、重量轻。
因此,它特别适用于“基于计算机的产品”。
其应用已深入到工业、农业、国防、科研、教育和日用品(家用电器和玩具)等各个领域单片机特别适合在产品内部制造,代替一些机械和电子零件或部件本发明可以减少产品体积,增强功能,实现不同程度的智能化。
红外线是一种光线,具有普通光的特性,能以光速直线传播,强度可调,能被光学透镜聚焦,能被不透明物体阻挡等特制的半导体发光二极管可以发射特定波长的红外线(通常是近红外线),通过控制二极管的电流可以很容易地改变红外线的强度,达到调制的目的。
本科生毕业设计摘要随着21世纪到来,社会日益科技化,各种电子信息技术进入高速发展阶段,包括信息系统技术微电子、计算机和现代通信技术、传感器技术,这也包括红外线技术,红外线是一种人的肉眼看不见的光线,最近二三十年来,初露头角的红外技术,在各个领域里获得了广泛的应用。
开始应用到生产上,并形成了一门崭新的技术—红外技术。
本设计针对传统机械锁的不足而设计的通过红外来控制的密码锁,主要利用单片机AT89S51来实现红外遥控密码锁的设计并在PROTEUS软件上实现仿真。
红外遥控密码锁是将红外遥控技术和单片机技术应用相结合的一种。
红外电子密码锁能实现多种控制功能,有较好的市场发展。
针对传统的机械锁的各种缺点和重要部门安全性,设计了一种红外遥控电子密码锁,可以满足安全方面的要求。
电路主要由红外线编码电路、红外线电路、掉电保护电路、声光提示报警电路、键盘及显示电路组成。
系统能完成开锁、出错报警、、修改用户密码等基本功能,并且能实现遥控、掉电存储等电子密码锁。
关键词:单片机;红外技术;遥控;密码锁;PROTEUS仿真1本科生毕业设计ABSTRACTWith the advent of the 21st century, an increasingly technological society, all kinds of electronic information technologies to speed the development stage, including information systems technology in microelectronics, computers and modern communication technology, sensor technology, which also includes infrared technology, infrared is a man The naked eye can not see the light, the recent 23 years, budding infrared technology, in various fields has been widely applied. Applied to the production began, and formed a new technology - infrared technology.The design for the lack of traditional mechanical lock designed to control by infrared lock, the main advantage of infrared remote control MCU AT89S51 locks to achieve the design and implementation in the PROTEUS simulation software.The electronic password lock is based on infrared remote control. It is the design of combining technical application of the micro-control unit with infrared remote control technology. A lot of functions are accomplished and it has good market perspective and the value of technical application. This electronic password lock not only meets safety requirements, but also be able to adapt to the needs in some special environment. The circuit of password lock consists of infra-red coding circuit, infrared decoder circuit, the protecting circuit of drop electricity, sound and light alarm circuit, the keyboards and display circuit. This system has the basic function of opening the lock, alarming the error prompt and modifying the password of the users as well as the function of remote control, protecting drop electricity and saving, the hint of sound and light etc.Keywords:microcontroller; infrared technology; remote control; password lock; PROTEUS simulation2本科生毕业设计目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1前言 (1)1.2选题背景及研究的目的与意义 (2)1.3红外遥控密码锁国内外研究现状及存在问题 (3)1.4研究方法 (3)第2章密码锁的整体设计 (4)2.1密码锁的结构与组成 (4)2.2密码锁的工作原理 (7)2.3本章小结 (5)第3章系统硬件电路设计 (8)3.1单片机AT89C51简介 (9)3.2红外发射与接收装置 (9)3.3各类模块器件功能 (13)3.4本章小结 (14)第4章系统软件设计 (18)4.1遥控发射部分程序设计 (20)4.2主机接收部分程序设计 (20)4.3数据处理 (24)4.4本章小结 (27)结论 (28)参考文献 (29)致谢 (30)3本科生毕业设计附录 (31)4本科生毕业设计第1章绪论1.1前言随着人们生活的不断进步,社会日益科技化,各种电子信息技术进入高速发展阶段,包括信息系统技术微电子、计算机和现代通信技术、传感器技术,这也包括红外线技术。
单位计算机09-1班学号09202134江西农业大学南昌商学院本科毕业论文(电子信息工程专业)基于单片机的红外线遥控器设计与仿真姓名李卫民专业电子信息工程指导教师衷裕水江西农业大学南昌商学院二0一二年十一月论文独创性声明本人声明,所呈交的学位论文系在导师指导下独立完成的研究成果。
文中合法应用他人的成果,均已做出明确标注或得到许可。
论文内容未包含法律意义上已属于他人的任何形式的研究成果,也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成果。
本文如违反上述声明,愿意承担以下责任和后果:1.交回学校授予的学士学位;2.学校可在相关媒体上对本人的行为进行通报;3.本文按照学校规定的方式,对因不当取得学位给学校造成的名誉损害,进行公开道歉;4.本人负责因论文成果不实产生的法律纠纷;论文作者签名:日期:年月日摘要随着家电行业的不断发展,如今家电市场的竞争越来越激烈。
作为家电的重要部件之一,遥控器的竞争也是可想而知的。
红外遥控器是一种用户可以在几米甚至十几米外就能对各种电器进行操作控制的装置,而且他有控制功能强、结构简单、体积小、功耗低、扩展灵活、可靠性高、易于掌握、价格低廉等特点,所以在家电产品中有广泛应用,但各产品的遥控器不能相互兼容,使得生活中遥控器数目也越来越多,使用时常常混淆。
另外若遥控器丢失,找到配套的遥控器也很困难,所以就现在这种状况,研究一种万能型的遥控器势在必行。
具有学习功能的智能遥控器是以普通的低成本单片机为核心,能解码与记忆遥控器编码,并模拟发射,使一个遥控器可以代替多个遥控器控制多个电器,是一种智能化的控制工具,由于它比以前的遥控器更加方便,所以研究一个万能型的遥控器是现在电子厂商掌控电子市场的必要途径。
目前市面上常见的智能遥控器大多只能对某几种产品进行控制,不是真正的“万能”。
本文介绍的多功能红外遥控器利用AT89C52单片机作为整个系统的主控部件,具有多功能自适应性, 两种工作状态:即学习状态和控制状态。
基于51单片机的电器遥控设计毕业论文.txt49礁石因为信念坚定,才激起了美丽的浪花;青春因为追求崇高,才格外地绚丽多彩。
50因为年轻,所以自信;因为自信,所以年轻。
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目录......一总体设计方案...... 4 ...... 1 利用红外遥控开关电路...... 4 ......二系统硬件电路设计...... 5 1.2 显示器件选择...... 6 1.3 调光器件选择 (6)1.4 按键控制方式选择…… 62.电路设计:…… 2.电路设计:…… 7 电路设计2.1.发射电路部分…… 7 2.2.接收电路部分…… 10 2.3.系统功能实现方法……2.3.系统功能实现方法...... 11 2.3.1.遥控码的编码格式...... 11 2.3.2.遥控码的发射...... 12 2.3.3.数据帧的接收处理...... 12 2.4.遥控发射及接收控制电路的软件设计 2.4.遥控发射及接收控制电路的软件设计...... 13 2.4.1 遥控发射部分:...... 13 2.4.2 遥控接收部分: ...... 15 ......三设计调试...... 16 调试步骤: ......调试步骤: ...... 16 ......四结束语...... 19 附录(参考文献及计算机程序清单)......附录(参考文献及计算机程序清单)...... 20 参考文献:......参考文献:...... 20 ......程序清单 (21)1摘要随着电子科学技术的发展,遥控遥测技术在高科技研究、工农业生产、通信技术、军事技术、家用电器等诸多领域得到了广泛地应用。
特别是随着各类遥控专用集成电路不断问世,使得各类遥控设备的性能更加优越、可靠,功能也更加完善。
该系统设计主要是围绕红外遥控的相关理论和应用进行研究。
基于51单片机的红外遥控器设计近年来,随着智能家居的兴起,红外遥控器在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。
本文将基于51单片机,设计一个简单的红外遥控器。
首先,我们需要了解红外遥控器的工作原理。
红外遥控器使用红外线来传输指令。
当用户按下遥控器上的按键时,红外发射器发射一个特定的红外信号。
接收器接收到这个信号后,将其转换成电信号,并将其发送到电子设备中,实现对设备的控制。
接下来,我们需要选择合适的红外发射器和接收器。
常见的红外发射器有红外LED,常见的红外接收器有红外接收头。
在选择红外发射器和接收器时,要根据其工作频率、传输距离、灵敏度等因素进行选择。
在本设计中,我们选择了工作频率为38kHz的红外发射器和接收器。
接下来,我们需要设计电路,并进行程序开发。
首先,我们需要连接红外发射器和接收器到51单片机上。
红外发射器的一个引脚连接到51单片机的I/O口,另一个引脚连接到正极电源,第三个引脚连接到电源的接地端。
红外接收器的输出引脚连接到51单片机的I/O口,电源和接地端分别连接到正负电源。
接下来,我们需要编写程序。
首先,我们需要设置51单片机的I/O 口为输入或输出。
然后,我们需要编写程序来发送红外信号。
我们可以使用PWM技术来模拟红外信号的脉冲。
当用户按下遥控器上的按键时,我们可以发送一个特定的脉冲序列,来控制电子设备。
同时,我们还需要编写程序来接收红外信号。
当红外接收器接收到红外信号时,会输出一个特定的电平信号。
我们可以使用外部中断来检测这个信号,并进行相应的处理。
在程序开发过程中,我们需要注意红外信号的协议。
常见的红外信号协议有NEC、SONY等。
我们需要根据所使用的红外接收器的协议来编写相应的程序。
最后,我们需要测试代码的功能和稳定性。
可以通过连接电子设备,按下遥控器上的按键,来测试红外信号的发送和接收功能。
如果一切正常,我们的红外遥控器设计就完成了。
总结起来,基于51单片机的红外遥控器设计是一个简单而有趣的项目。
智能红外遥控器的设计-(毕业论文)LT摘要随着家用电器种类的增加和无线遥控产品的普及,红外遥控器的使用频率越来越高,针对国内红外遥控学习技术成熟,但产品化程度低的特点,本文自主设计一种具有红外学习和触屏显示功能的红外遥控器,借此促进红外遥控学习技术在国内市场的产品化推广。
在红外解码方面,传统方法采用单片机中断或者查询方式采集红外信号,环境不理想情况下可能需要多次解码,本文借助电脑辅助记录全波形,通过相关软件优化波形,解码一次即可成功;在红外发射方面,本文通过实验发现红外发射距离受载波占空比和红外二极管贯通电流影响,通过调试将38KHz 载波红外信号发射距离提高到10 米;在红外接收方面,进行了红外干扰测试;在触屏校验方面,通过实验获取触屏数据,利用matlab 参数估计lsqcurvefit 函数求得校正参数,解决了触屏漂移问题;在彩屏显示方面,将遥控器所有按键简化为方向键和确认键,虚拟数码管显示按键位置,避免了单片机片上资源紧张的问题,此外,彩屏仅支持16 位R5G6B5 格式数据,一张176*220 图片占用72. 6KB 空间,造成极大浪费,本文借此讨论了适合本系统的图片压缩技术,给出了一种具体的图片压缩格式。
按照由简单到复杂的顺序,本文先后制作了遥控接收解码装置、遥控编码发射装置、万能学习型红外遥控器,以SAA3010 遥控器作为典型代表(遵循飞利浦RC-5编码协议),成功的实现了红外编解码、发射接收、按键触屏双输入、彩屏显示等基本功能,最终制作的万能学习型遥控器在功能上可以完全代替SAA3010 遥控器。
关键词:红外学习;红外解码;单片机控制;声卡采样;触屏校验第III页共44页AbstractIn the electronic world, the infrared remote control technology is widely used in our lives. Various appliances on the market have the technology of infrared remote control system with maturity and low cost. However, to avoid different brands and between different types of equipment malfunction, people use different devices in different transport rules or identification number, which makes various types of remote control apply only to their remote objects and easy causes confusing results that the actual use of the remote control are many and complex. The design requirements is to achieve an intelligent learning IR remote control implementations.By studying infrared codec, infrared transmitting and receiving, MCU control, LCD display technology, remote control of other learning and learning sent successfully restored infrared remote control system.Key and core part of the design is that through software decoding it can achieve the self-study function of the infrared signal and be controlled by MCU to make the learned signal in store and forward.Keywords: Infrared remote controller;The 38KHZ carrier;Self-study;Infrared remote receiver;Infrared remote transmitter1 绪论1.1 选题的目的意义随着电子工程在产品设计中的应用日益广泛,对产品的人性化设计成为设计领域一个新的革命。
基于单片机的电器遥控器设计毕业设计论文题目: 基于单片机的电器遥控器设计皖西学院本科毕业设计(论文)创作诚信承诺书1.本人郑重承诺:所提交的毕业设计,论文,~题目《基于单片机的电器遥控器设计》是本人在指导教师指导下独立完成的~没有弄虚作假~没有抄袭、剽窃别人的内容,2.毕业设计,论文,所使用的相关资料、数据、观点等均真实可靠~文中所有引用的他人观点、材料、数据、图表均已标注说明来源,3. 毕业设计,论文,中无抄袭、剽窃或不正当引用他人学术观点、思想和学术成果~伪造、篡改数据的情况,4.本人已被告知并清楚:学校对毕业设计,论文,中的抄袭、剽窃、弄虚作假等违反学术规范的行为将严肃处理~并可能导致毕业设计,论文,成绩不合格~无法正常毕业、取消学士学位资格或注销并追回已发放的毕业证书、学士学位证书等严重后果,5.若在省教育厅、学校组织的毕业设计,论文,检查、评比中~被发现有抄袭、剽窃、弄虚作假等违反学术规范的行为~本人愿意接受学校按有关规定给予的处理~并承担相应责任。
学生,签名,:日期: 年月日目录前言 ...............................................................2 1控制信息的传递方式 ................................................21.1无线电遥控方式 (2)1.2红外遥控方式 (3)1.3wifi方式 (3)1.4ZigBee方式 (3)1.5方式选择 (3)...................................................... 4 2总体设计方案2.1方案一:最简红外遥控电路 (4)红外遥控开关电路(简单控制) ........................ 4 2.2方案二:2.3方案三:利用红外遥控开关电路(复杂控制) (5)2.4方案比较 .................................................... 6 3硬件部分设计 (6)3.1单片机的选择 (6)................................................ 7 3.2显示器的选择3.3调光器的选择 (7)3.4按键的选择 (7)3.5红外发射管与接收头的选择 (7)3.6电路设计 .................................................... 8 4软件部分设计 .. (13)4.1遥控码的信息协议 (13)4.2程序设计 ................................................... 15 5最后总结 ......................................................... 19 6主要参考文献 .. (20)皖西学院2014届本科毕业设计(论文)基于单片机的电器遥控器设计学生:(指导老师:)(皖西学院机械与电子工程学院)摘要:遥控,即控制对象的远程控制,使其根据指令执行动作。
单片机红外遥控电路设计毕业论文第一章课题概况1.1 红外遥控电路设计的目的本次设计的主要任务是利用单片机技术,并将数字电子技术、模拟电子技术和红外学相关知识相结合,设计一款可以实现灯泡的开关和调光(或者电机启动和调速)控制的红外遥控电路。
通过设计红外遥控电路来巩固和加强对三年来所学的理论知识和锻炼自己的动手能力,熟悉和掌握以单片机为核心的电路设计的基本方法和技术,熟悉传感器的使用,提高电子电路的设计和动手能力,加深对单片机软硬件知识的理解,获得初步的应用经验,为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。
1.2红外遥控电路设计功能介绍本设计要求红外遥控电路实现以下功能:(1)利用红外接收和发射探头发送和接收红外线;(2)该遥控系统可以实现灯泡的开关(或者电机启动)控制;(3)能够按键启动/停止,使用单片机进行设计或者纯数字模拟电路设计;1.3课题方案设计目前红外遥控器已经在各类电器上得到了广泛应用。
市场上一般设备系统均采用专用的遥控编码及解码集成电路,具有制作简单等特点,但由于这些芯片价格较贵,功能键数及功能受到特定的限制,且相互之间采用的遥控编码格式互不兼容.所以各机型的遥控器通常只能针对各自的遥控对象而无法通用,只适用于某一专用电器产品的应用,应用围受到限制。
采用单片机进行遥控系统的应用设计,具有硬件接口简单方便。
编程灵活多样,操作码个数可随意设定等优点。
此方案可用控制键实现对电器的控制,方便实用。
且本设计用到的元器件较少,电路相对简单实用。
红外遥控电发射器主要由单片机、操作键盘和红外发射电路三部分组成。
红外发射部分结构图如图1.1所示:图1.1红外遥控电路发射设计原理框图当按下遥控按钮时,单片机产生相应的控制脉冲,由红外发光二极管发射出去。
控制系统采用3V 电源电压,并具有低功耗空闲和掉电方式控制。
红外遥控电发射器主要由单片机、指示电路和红外接收电路三部分组成。
红外接收部分结构如图1.2所示:图1.2红外遥控电路接收设计原理框图当红外接收器接收到控制脉冲后,经单片机处理由显示设备显示出当前受控电器的序号,并判断是否对电灯进行调光,如需调光则经调光电路处理后实现调光功能。
系统采用5V 单电源电压供电,能满足低功耗空闲状态,并具有掉电记忆控制功能。
第二章系统硬件部分方案设计2.1红外遥控接发电路的主控芯片AT89C52是一个低电压,高性能CMOS 8位单片机,片含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片置通用8位中央处理器和Flash存储单元,AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。
编辑本段主要功能特性1、兼容MCS51指令系统2、8k可反复擦写(大于1000次)Flash ROM;3、2个双向I/O口;4、256x8bit部RAM;5、3个16位可编程定时/计数器中断;6、时钟频率0-24MHz;7、2个串行中断,可编程UART串行通道;8、2个外部中断源,共8个中断源;9、2个读写中断口线,3级加密位;10、低功耗空闲和掉电模式,软件设置睡眠和唤醒功能;11、有PDIP、PQFP、TQFP及PLCC等几种封装形式,以适应不同产品的需求。
AT89C52为8 位通用微处理器,采用工业标 PDIP封装的AT89C52引脚图准的C51核,在部功能及管脚排布上与通用的8xc52 相同,其主要用于会聚调整时的功能控制。
功能包括对会聚主IC 部寄存器、数据RAM及外部接口等功能部件的初始化,会聚调整控制,会聚测试图控制,红外遥控信号IR的接收解码及与主板CPU通信等。
主要管脚有:XTAL1(19 脚)和XTAL2(18 脚)为振荡器输入输出端口,外接12MHz 晶振。
RST/Vpd(9 脚)为复位输入端口,外接电阻电容组成的复位电路。
VCC(40 脚)和VSS(20 脚)为供电端口,分别接+5V电源的正负端。
P0~P3 为可编程通用I/O 脚,其功能用途由软件定义,在本设计中,P0 端口(32~39 脚)被定义为N1 功能控制端口,分别与N1的相应功能管脚相连接,13 脚定义为IR输入端,10 脚和11脚定义为I2C总线控制端口,分别连接N1的SDAS(18脚)和SCLS(19脚)端口,12 脚、27 脚及28 脚定义为握手信号功能端口,连接主板CPU 的相应功能端,用于当前制式的检测及会聚调整状态进入的控制功能。
2.2红外发送电路单片机遥控发射器原理图如图2.1所示,单片机遥控发射器主要由AT89C52单片机、操作键盘和红外发射电路等组成。
单片机部分主要完成遥控发射器发射过程的控制、键盘扫描的管理和显示。
其中P1.3用于输出控制红外发射电路的工作的信号,P2..1到P2.5连接键盘,用于接受键盘的信号。
电路采用5V电池供电,当有按键被按下,遥控器信息码由AT89C52单片机的定时器1中断产生38KHZ的红外线信号,由P1.3口输出—,经过三极管9013放大,由红外发射管发送。
待发送完毕。
电路采用LED发光二极管来实现按键的操作指示。
图2.1 红外发射原理图遥控器采用按键中断扫描方式。
当按下按键K1时,所有灯灭;当按下按键K2时,红灯亮,其他灯灭;当按下按键K3时,黄灯亮,其他等灭;当按下按键K4时,绿灯亮,其他灯灭;按键K5是备用按键。
2.3红外接收电路单片机遥控接受器原理图如图2.2所示,单片机遥控发射器主要由AT89C52单片机、红外线接收电路、和电灯亮灭电路等组成。
当红外接受接收到遥控器发射的信号后,将信号传给AT89C52单片机,AT89C52单片机根据收到的信息码的不同,进行相应的状态指示。
图2.2 红外接收原理图第三章系统软件部分方案设计3.1红外编码原理遥控发射器专用芯片很多,根据编码格式可以分成两大类,这里我们以运用比较广泛,解码比较容易的一类来加以说明,现以日本NEC的uPD6121G组成发射电路为例说明编码原理。
当发射器按键按下后,即有遥控码发出,所按的键不同遥控编码也不同。
这种遥控码具有以下特征:采用脉宽调制的串行码,以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms的组合表示二进制的“0”;以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms的组合表示二进制的“1”,其波形如下图所示。
上述“0”和“1”组成的32位二进制码经38kHz的载频进行二次调制以提高发射效率,达到降低电源功耗的目的。
然后再通过红外发射二极管产生红外线向空间发射。
编码数据,载波,发射,接收解码如下图所示:UPD6121G产生的遥控编码是连续的32位二进制码组,其中前16位为用户识别码,能区别不同的电器设备,防止不同机种遥控码互相干扰。
该芯片的用户识别码固定为十六进制01H;后16位为8位操作码(功能码)及其反码。
UPD6121G 最多额128种不同组合的编码。
遥控器在按键按下后,周期性地发出同一种32位二进制码,周期约为108ms。
一组码本身的持续时间随它包含的二进制“0”和“1”的个数不同而不同,大约在45~63ms之间,发射波形图如下图所示。
当一个键按下超过36ms,振荡器使芯片激活,将发射一组108ms的编码脉冲,这108ms发射代码由一个起始码(9ms),一个结果码(4.5ms),低8位地址码(9ms~18ms),高8位地址码(9ms~18ms),8位数据码(9ms~18ms)和这8位数据的反码(9ms~18ms)组成。
如果键按下超过108ms仍未松开,接下来发射的代码(连发代码)将仅由起始码(9ms)和结束码(2.5ms)组成。
3.2红外遥控初始化程序和主程序红外遥控接收部分与发射部分初始化程序如图2.8、图2.10所示,红外遥控接收部分与发射部分主程序如图2.9、图2.11所示。
Y图2.8 发射初始化程序流程图图2.9发射主程序流程图红外遥控发射部分初始化程序,初始化程序主要是使单片机复位,即为将IO 口置于高电平状态,关闭遥控输出口P1.3口,选择定时器/计数器0方式二,自动重装初值。
红外遥控发射部分主程序,先调用初始化程序,再完成调用键盘程序。
系统完成键盘查询程序后,解码,执行相应的状态指示即显示LED 灯的亮灭。
开始图2.10 接收初始化流程图图2.11接收主程序流程图红外遥控接收部分初始化程序,初始化程序主要使单片机复位,即为将IOP2口为高电平状态,开外部中断0,设置默认彩灯亮灭标志位。
红外遥控接收部分主程序,先调用初始化程序,初始化程序完毕,进入主程序循环状态。
程序在循环中主要任务是接收红外数据,处理后解码送去显示。
3.3红外遥控键盘扫描、红外发射程序红外遥控键盘扫描程序流程图如图2.12所示,红外发射程序如图2.13所示。
键盘扫键过程:首先判断控制键是否按下,若有控制键按下则进行逐行扫描,按照P 口值查找键号。
最后按照键号转至相应的发射程序。
红外信号发射过程:首先是发射9MS 的引导码(4.5ms 高电平和4.5ms 低电平),接着发送8位用户码和八位用户反码,发完后发送8位数据码和8位数据反码。
在实践中,采用红外线遥控方式时,由于受遥控距离,角度等影响,使用效果不是很好,如采用调频或调幅发射接收码,可提高遥控距离,并且没有角度影响。
图2.12 键盘扫描程序流程图 图2.13发射程序流程图3.4红外遥控接收部分外部中断程序中断过程:首先判断两个下降沿之间的时间是否大于9ms ,若不到9ms ,则中断返回;若低电平大于9ms ,则接收并对下降沿计数,如果接收到了33个下降沿,说明一帧数据接收完了。
计数清零,并送去才处理。
Y图2.14 外部中断0中断服务程序流程图第四章系统调试控制电路板的安装与调试在整个系统研制中占有重要位置,它是把理论付诸实践的过程,也是把纸面设计转变位实际产品的必经阶段。
对试验阶段的电路板的安装一般有两种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,容易更换线路和器件,而且可以多次使用。
但在多次使用的面包板中弹簧片会变松,弹性变差,容易造成接触不良,这是需要注意的。
实验和调试常用的仪器有:万用表、稳压电源、示波器、信号发生器等。
调试的主要步骤。
1.调试前不加电源的检查对照电路图和实际线路检查连线是否正确,包括错接、少接、多接等;用万用表电阻档检查焊接和接插是否良好;元器件引脚之间有无短路,连接处有无接触不良,二极管、三极管、集成电路和电解电容的极性是否正确;电源供电包括极性、信号源连线是否正确;电源端对地是否存在短路(用万用表测量电阻)。
若电路经过上述检查,确认无误后,可转入静态检测与调试。
2.静态检测与调试断开信号源,把经过准确测量的电源接入电路,用万用表电压档监测电源电压,观察有无异常现象:如冒烟、异常气味、手摸元器件发烫,电源短路等,如发现异常情况,立即切断电源,排除故障;如无异常情况,分别测量各关键点直流电压,如静态工作点、数字电路各输入端和输出端的高、低电平值及逻辑关系、放大电路输入、输出端直流电压等是否在正常工作状态下,如不符,则调整电路元器件参数、更换元器件等,使电路最终工作在合适的工作状态;对于放大电路还要用示波器观察是否有自激发生。