簡(jiǎn)易的紅外遙控控制電燈的系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　紅外遙控技術(shù)近幾年來(lái)發(fā)展迅猛，在電子領(lǐng)域，特別是在家電領(lǐng)域中應(yīng)用比較廣泛。隨著人們生活水平的提高，對(duì)遙控產(chǎn)品的追求是使用更方便，更具智能化，因此，紅外遙控技術(shù)成為了一個(gè)重點(diǎn)的發(fā)展方向。</p><p>　　本文介紹了紅外遙控系統(tǒng)的基本原理，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易的紅外遙控控制電燈的系統(tǒng)，系統(tǒng)包括紅外發(fā)射和

2、紅外接收兩大部分。系統(tǒng)采用了AT89C52單片機(jī)作為遙控發(fā)射、接收的主芯片，HS0038作為一體化紅外接收管，對(duì)載波信號(hào)進(jìn)行接收、解調(diào)、放大、檢波、整形等。當(dāng)用戶在行列式鍵盤上鍵入一個(gè)按鈕，發(fā)送端的單片機(jī)就會(huì)收到一個(gè)控制信息，然后編碼，同時(shí)產(chǎn)生40Hz紅外線方波信號(hào)，經(jīng)過(guò)三極管的放大，由紅外發(fā)射管發(fā)送出去,接收端的紅外接收頭接收到來(lái)自發(fā)送端的紅外信號(hào)，經(jīng)過(guò)一系列處理后送入對(duì)應(yīng)的單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)不同的信息碼對(duì)15路電燈進(jìn)行控制操作。&l

3、t;/p><p>　　本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了遙控系統(tǒng)控制電燈的基本功能，可以控制電燈的開關(guān)和亮度控制。本設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性價(jià)比高，實(shí)用性強(qiáng)。另外本設(shè)計(jì)可以增加按鍵的個(gè)數(shù)，可用于擴(kuò)展控制其他的功能。</p><p>　　關(guān)鍵字：AT89C52單片機(jī)；紅外發(fā)射；紅外接收；電器控制</p><p><b>　　Abstract</b></p>

4、;<p>　　Infrared remote control technology in recent years have rapidly development, which is widely used in the electronic field, especially in the fields of home appliance. Remote control technology provide us wi

5、th convenient in our daily life, for example, the use of remote control lights, remote control TV, remote control air conditioning, etc, improved people's quality of life. As people's living standard rise, the pu

6、rsuit of product is to use more convenient, more intelligent, therefore, infrared </p><p>　　This article introduces the basic principle of infrared remote control system，On the basis of which, a system of in

7、telligent infrared remote-control which consists of the launching part and the receiving part.，was designed for the Electric light. It needs a special launching and receiving chip which depends on AT89C52, and HS0038 as

8、integration infrared receiving tube, on receiving, carrier signal demodulation, amplification, detection, plastic, etc. When one type a button on the keyboard. the S</p><p>　　This system is designed to achie

9、ve basic function of Electric light, such as switch and brightness control. It has simple structure, high performance, high practical value.In addition, It can increase the number of buttons, which can be used to control

10、 the function of the other expansion.</p><p>　　Key words：AT89C52, Infrared launching. Infrared receiving, Electric control</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1 緒論- 1 -</p&g

11、t;<p>　　1.1本設(shè)計(jì)的研究背景和國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀- 1 -</p><p>　　1.2本設(shè)計(jì)的研究目的- 1 -</p><p>　　1.3本設(shè)計(jì)的研究?jī)?nèi)容和方法- 1 -</p><p>　　2 本設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)方案- 3 -</p><p>　　2.1方案論證與比較- 3 -</p><p&

12、gt;　　方案一：基于單片機(jī)AT89C52的遙控系統(tǒng)設(shè)計(jì)- 3 -</p><p>　　方案二：基于凌陽(yáng)16位單片機(jī)SPCE061A的遙控系統(tǒng)設(shè)計(jì)- 5 -</p><p>　　2.2本設(shè)計(jì)方案選擇- 6 -</p><p>　　3硬件電路設(shè)計(jì)- 7 -</p><p>　　3.1 遙控發(fā)射系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)- 7 -</p>

13、;<p>　　3.1.1 發(fā)射端單片機(jī)最小系統(tǒng)- 7 -</p><p>　　3.1.1.1復(fù)位電路- 7 -</p><p>　　3.1.1.2時(shí)鐘電路- 7 -</p><p>　　3.1.1.3 AT89C52單片機(jī)簡(jiǎn)介- 7 -</p><p>　　3.1.2 行列式操作鍵盤- 10 -</p>

14、<p>　　3.1.3紅外發(fā)射電路- 12 -</p><p>　　3.1.3.1紅外發(fā)射管- 12 -</p><p>　　3.1.3.2 限流電阻- 13 -</p><p>　　3.2 遙控接收控制電路設(shè)計(jì)- 13 -</p><p>　　3.2.1 接收端單片機(jī)最小系統(tǒng)- 13 -</p><p

15、>　　3.2.2 紅外接收電路- 13 -</p><p>　　3.2.3電源電路- 14 -</p><p>　　3.2.3.1 7805三端穩(wěn)壓器簡(jiǎn)介- 15 -</p><p>　　3.2.3.2濾波電容- 16 -</p><p>　　3.2.4 50Hz交流過(guò)零檢測(cè)電路- 16 -</p><p&

16、gt;　　3.2.4.1 二極管1N4007簡(jiǎn)介- 17 -</p><p>　　3.2.4.2 三極管9013簡(jiǎn)介- 17 -</p><p>　　3.2.5電燈開關(guān)及亮度控制電路- 18 -</p><p>　　3.2.5.1 雙向晶閘管BT138-600E簡(jiǎn)介- 20 -</p><p>　　3.2.5.2 光電耦合器P521簡(jiǎn)

17、介- 21 -</p><p>　　3.2.5.3 穩(wěn)壓二極管- 22 -</p><p>　　3.2.6電燈亮度顯示電路- 22 -</p><p>　　3.2.6.1 譯碼器CD4511簡(jiǎn)介- 22 -</p><p>　　3.2.6.2 七段共陰極數(shù)碼管簡(jiǎn)介- 24 -</p><p>　　3.3 硬件

18、總電路圖- 25 -</p><p>　　4軟件設(shè)計(jì)和編程- 26 -</p><p>　　4.1系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)- 26 -</p><p>　　4.1.1軟件設(shè)計(jì)功能框圖- 26 -</p><p>　　4.1.2遙控碼的編碼格式- 26 -</p><p>　　4.1.3遙控碼的發(fā)射- 27 -<

19、/p><p>　　4.1.4數(shù)據(jù)幀的接收處理- 27 -</p><p>　　4.2軟件設(shè)計(jì)流程圖- 28 -</p><p>　　4.2.1遙控發(fā)射部分設(shè)計(jì)流程圖- 28 -</p><p>　　4.2.2 遙控接收部分設(shè)計(jì)流程圖- 28 -</p><p>　　4.3發(fā)射部分軟件設(shè)計(jì)和功能實(shí)現(xiàn)- 29 -&l

20、t;/p><p>　　4.3.1 發(fā)射函數(shù)的設(shè)計(jì)- 29 -</p><p>　　4.3.2 功能實(shí)現(xiàn)- 30 -</p><p>　　4.4接收部分軟件設(shè)計(jì)和功能實(shí)現(xiàn)- 30 -</p><p>　　4.4.1 接收函數(shù)的設(shè)計(jì)- 30 -</p><p>　　4.4.2 功能實(shí)現(xiàn)- 32 -</p>

21、<p>　　5系統(tǒng)調(diào)試及分析- 33 -</p><p>　　5.1調(diào)試工具- 33 -</p><p>　　5.2硬件調(diào)試及分析- 33 -</p><p>　　5.2.1電源部分電路調(diào)試及分析- 33 -</p><p>　　5.2.1.1對(duì)變壓器的調(diào)試- 33 -</p><p>　　5.

22、2.1.2 對(duì)三端穩(wěn)壓電路進(jìn)行調(diào)試- 34 -</p><p>　　5.2.2 遙控發(fā)射系統(tǒng)的調(diào)試及分析- 35 -</p><p>　　5.2.3遙控接收系統(tǒng)的調(diào)試及分析- 36 -</p><p>　　5.2.3.1 HS0038的調(diào)試- 36 -</p><p>　　5.2.3.2 控制電路的調(diào)試- 36 -</p>

23、;<p>　　5.3軟件調(diào)試及分析- 37 -</p><p>　　5.3.1發(fā)送程序調(diào)試及分析- 38 -</p><p>　　5.3.2接收控制程序調(diào)試及分析- 40 -</p><p>　　6結(jié)論及展望- 42 -</p><p>　　6.1結(jié)論- 42 -</p><p>　　6.2展望

24、- 42 -</p><p><b>　　致謝- 43 -</b></p><p>　　參考文獻(xiàn)- 44 -</p><p>　　附錄1 遙控發(fā)射系統(tǒng)的電路圖- 45 -</p><p>　　附錄2 遙控接收控制電路圖- 46 -</p><p>　　附錄3 發(fā)射C程序- 47 -&l

25、t;/p><p>　　附錄4 接收C程序- 51 -</p><p>　　附錄5 實(shí)物圖- 56 -</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1本設(shè)計(jì)的研究背景和國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀</p><p>　　60年代初，一些發(fā)達(dá)國(guó)家開始研究民用產(chǎn)品的遙控技術(shù)，但是因受到當(dāng)時(shí)技術(shù)

26、條件的限制，遙控技術(shù)的發(fā)展很緩慢。70年代末，隨著大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，遙控技術(shù)才得到快速的進(jìn)步。在遙控方式上大體經(jīng)歷了從高成本的有線控制到成本低廉控制方便的無(wú)線控制。無(wú)論采用何種方式，準(zhǔn)確無(wú)誤傳輸信號(hào)，最終達(dá)到滿意的控制效果是非常重要的。最初的無(wú)線遙控裝置大多采用的是電磁波傳輸信號(hào)。由于電磁波容易產(chǎn)生干擾，也容易受到外界干擾，因此逐漸采用超聲波和紅外線媒介來(lái)傳輸信號(hào)。與紅外線相比，超聲傳感器頻帶窄，所能攜帶的信息量少，易受

27、到外界干擾。作為理想的光控模式，紅外線遙控方式逐漸被采用而取代了超聲波遙控方式，于是紅外線多功能遙控器出現(xiàn)了。</p><p>　　隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，紅外遙控技術(shù)已經(jīng)滲透到了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各部門以及人們的日常生活中，在工業(yè)自動(dòng)化控制、信息通信、環(huán)境監(jiān)測(cè)、安全防范、家用電氣控制、國(guó)防工業(yè)及日常生活等許多方面都得到了廣泛的應(yīng)用。紅外遙控裝置的中心控制部件已從早期的分立組件、集成電路逐步發(fā)展到現(xiàn)在的單片微型計(jì)算機(jī)，智

28、能化程度大大提高。</p><p>　　1.2本設(shè)計(jì)的研究目的</p><p>　　紅外遙控技術(shù)雖然方便，但是仍然存在某些美中不足之處。目前，市場(chǎng)上一般的遙控系統(tǒng)均采用專用的邏輯編碼及解碼集成電路，雖然制作簡(jiǎn)單，但是功能鍵數(shù)及功能都受到特定的限制，只適用于某一專用電器產(chǎn)品的應(yīng)用，應(yīng)用范圍受到限制。為了克服這些不足，基于單片機(jī)的遙控系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。采用單片機(jī)進(jìn)行遙控系統(tǒng)的應(yīng)用設(shè)計(jì)，具有編碼靈活

29、多樣，操作碼個(gè)數(shù)可隨意設(shè)定等特點(diǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，單片機(jī)因其高可靠性和高性價(jià)比，在智能化家用電器、儀表儀器等諸多領(lǐng)域內(nèi)得到了極為廣泛的應(yīng)用。當(dāng)前單片機(jī)對(duì)家用電器的控制呈現(xiàn)出外形簡(jiǎn)單化、功能多樣化、性能優(yōu)越化的發(fā)展趨勢(shì)。因此，基于單片機(jī)的遙控系統(tǒng)設(shè)計(jì)是方便可行的，可以實(shí)現(xiàn)各種遙控器之間的統(tǒng)一。</p><p>　　1.3本設(shè)計(jì)的研究?jī)?nèi)容和方法</p><p>　　設(shè)計(jì)一個(gè)單片機(jī)遙控系統(tǒng)，

30、要求用一個(gè)單片機(jī)作為控制芯片制作一個(gè)遙控器，另一個(gè)單片機(jī)控制系統(tǒng)能被遙控操作。要求制作15路電路遙控器，可以分別控制15個(gè)電路的電源開關(guān)，并且可對(duì)一路電燈進(jìn)行亮度的遙控。該遙控器采用脈沖個(gè)數(shù)編碼，4*8鍵盤開關(guān)，可擴(kuò)充到32個(gè)電路的控制。</p><p>　　本設(shè)計(jì)主要分為調(diào)制、發(fā)射和接收三部分。</p><p>　　調(diào)制：紅外遙控是以調(diào)制的方式發(fā)射數(shù)據(jù)，就是把數(shù)據(jù)和一定頻率的載波進(jìn)行“與

31、”操作，這樣既可以提高發(fā)射效率又可以降低電源功耗。</p><p>　　發(fā)射：紅外線通過(guò)紅外發(fā)光二極管(LED)發(fā)射出去，紅外發(fā)光二極管內(nèi)部構(gòu)造與普通的發(fā)光二極管基本相同，材料和普通發(fā)光二極管不同，在紅外發(fā)射管兩端施加一定電壓時(shí)，它發(fā)出的是紅外線而不是可見(jiàn)光。由于發(fā)射系統(tǒng)一般用電池供電，這就要求芯片的功耗要很低，芯片大多都設(shè)計(jì)成可以處于休眠狀態(tài)，當(dāng)有按鍵按下時(shí)才工作，這樣可以降低功耗。芯片所用的晶振應(yīng)該有足夠的耐

32、物理撞擊能力，不能選用普通的石英晶體，一般是選用陶瓷共鳴器，陶瓷共鳴器準(zhǔn)確性沒(méi)有石英晶體高，但通常一點(diǎn)誤差可以忽略不計(jì)。</p><p>　　接收：接收系統(tǒng)一般采用一體化紅外接收頭，內(nèi)部電路包括紅外監(jiān)測(cè)二極管，放大器，限幅器，帶通濾波器，積分電路，比較器等。紅外監(jiān)測(cè)二極管監(jiān)測(cè)到紅外信號(hào)，然后把信號(hào)送到放大器和限幅器，限幅器把脈沖幅度控制在一定的水平，而不論紅外發(fā)射器和接收器的距離遠(yuǎn)近。交流信號(hào)進(jìn)入帶通濾波器，帶通

33、濾波器可以通過(guò)30KHz到60KHz的負(fù)載波，通過(guò)解調(diào)電路和積分電路進(jìn)入比較器，比較器輸出高低電平，還原出發(fā)射端的信號(hào)波形。注意輸出的高低電平和發(fā)射端是反相的，這樣的目的是為了提高接收的靈敏度。</p><p>　　2 本設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)方案</p><p>　　2.1方案論證與比較</p><p>　　方案一：基于單片機(jī)AT89C52的遙控系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p>

34、<p>　　該方案主要由遙控發(fā)射系統(tǒng)和接收控制系統(tǒng)兩大板塊構(gòu)成。發(fā)射部分如圖1所示主要由AT89C52單片機(jī)、紅外管發(fā)射電路、行列式鍵盤和+5V電源電路組成。行列式鍵盤可供給用戶鍵入相應(yīng)的按鈕，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)設(shè)備的某個(gè)控制，例如控制LED小燈的亮滅。當(dāng)用戶通過(guò)行列式鍵盤鍵入按鈕以后，對(duì)應(yīng)的控制信息就傳到了發(fā)射控制中心單片機(jī)中，此時(shí)，該單片機(jī)的定時(shí)器1會(huì)產(chǎn)生40kHz的方波信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)過(guò)放大以后，就會(huì)從單片機(jī)某口到達(dá)紅外線發(fā)

35、射管發(fā)送出去，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)控制信息的發(fā)送。+5V電源電路由橋式整流、濾波電容、7805穩(wěn)壓器以及電源指示燈組成，主要是給單片機(jī)供電的。</p><p>　　圖1 單片機(jī)遙控器設(shè)計(jì)原理框圖</p><p>　　接收控制部分如圖2所示主要由AT89C52單片機(jī)、+5V電源電路、紅外接收電路、狀態(tài)指示電路、50Hz交流過(guò)零檢測(cè)電路、電燈的亮滅以及調(diào)光控制電路等組成。其中紅外接收電路主要作用是接收來(lái)自

36、遙控發(fā)射端的控制信號(hào)，然后處理，傳送給單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)不同的信息碼對(duì)15個(gè)端口進(jìn)行控制操作。狀態(tài)指示電路主要用來(lái)顯示LED小燈的亮度層次。過(guò)零檢測(cè)電路由橋式整流電路和兩個(gè)9013三極管組成，主要作用是根據(jù)輸入該電路的電壓大小控制三極管的導(dǎo)通和截止，從而影響輸出端的高低電平。調(diào)光控制電路是利用可控硅調(diào)光燈來(lái)調(diào)節(jié)LED小燈的亮度。</p><p>　　圖2 接收控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理框圖</p><p

37、>　　方案二：基于凌陽(yáng)16位單片機(jī)SPCE061A的遙控系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　遙控發(fā)射部分的原理框圖與方案一基本相同，如圖3所示，只是單片機(jī)換成了SPCE061A。</p><p>　　圖3基于SPCE061A遙控器設(shè)計(jì)原理框圖</p><p>　　同理接收控制部分原理框圖如圖4所示。</p><p>　　圖4基于SPCE061

38、A的接收控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理框圖</p><p>　　2.2本設(shè)計(jì)方案選擇</p><p>　　與51系列單片機(jī)相比，SPCE061A具有更加豐富的資源，有32個(gè)可編程的I/O口，14個(gè)中斷源。但考慮到本設(shè)計(jì)沒(méi)有用到如此多資源且價(jià)格昂貴，市場(chǎng)比較少見(jiàn)，技術(shù)不穩(wěn)定。綜合分析考慮，選擇方案一。</p><p><b>　　3硬件電路設(shè)計(jì)</b><

39、/p><p>　　3.1 遙控發(fā)射系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1.1 發(fā)射端單片機(jī)最小系統(tǒng)</p><p>　　此最小系統(tǒng)主要AT89C52單片機(jī)、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路構(gòu)成，如圖5所示。</p><p>　　圖5 發(fā)射端單片機(jī)最小系統(tǒng)</p><p>　　3.1.1.1復(fù)位電路</p><p&

40、gt;　　圖中復(fù)位電路的極性電容C4直接影響單片機(jī)的復(fù)位時(shí)間，一般采用10~30uF，51單片機(jī)最小系統(tǒng)容值越大需要的復(fù)位時(shí)間越短，本次使用10uF。</p><p>　　3.1.1.2時(shí)鐘電路</p><p>　　時(shí)鐘電路中，晶振的振蕩頻率直接影響單片機(jī)的處理速度，頻率越大處理速度越快。在正常工作的情況下可以采用更高頻率的晶振，本次使用12MHz晶振。起振電容C1、C2一般采用15~33

41、pF，并且電容離晶振越近越好，晶振離單片機(jī)越近越好，本次使用30pF。</p><p>　　3.1.1.3 AT89C52單片機(jī)簡(jiǎn)介</p><p>　　本次設(shè)計(jì)選擇的核心器件AT89C52單片機(jī)管腳圖如圖6所示。實(shí)際使用中為了下載程序方便，也有可能用STC的C52替代，因?yàn)槎咭_排列完全相同。</p><p>　　AT89C52是一個(gè)低電壓，高性能CMOS 的8

42、位單片機(jī)，使用+5V電源電壓，片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲(chǔ)器和256 *8位的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的AT89C52單片機(jī)可為您提供許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場(chǎng)合。AT89C52有40個(gè)引腳，32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時(shí)內(nèi)含2個(gè)外中斷口，3個(gè)16位可編

43、程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口，2個(gè)讀寫口線，AT89C52可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和Flash存儲(chǔ)器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的Flash存儲(chǔ)器可有效地降低開發(fā)成本。</p><p>　　圖6 AT89C52單片機(jī)引腳圖</p><p>　　AT89C52主要功能特性如下：</p><p>　　[1]兼容MCS51指令系統(tǒng)

44、 </p><p>　　[2]8k可反復(fù)擦寫(大于1000次）Flash ROM； </p><p>　　[3]32個(gè)雙向I/O口； </p><p>　　[4]256x8bit內(nèi)部RAM； </p><p>　　[5]3個(gè)16位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷； </p><p>　　[6]時(shí)鐘頻率0-24MHz； </

45、p><p>　　[7]2個(gè)串行中斷，可編程UART串行通道； </p><p>　　[8]2個(gè)外部中斷源，共8個(gè)中斷源； </p><p>　　[9]2個(gè)讀寫中斷口線，3級(jí)加密位； </p><p>　　[10]低功耗空閑和掉電模式，軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能； </p><p>　　[11]有PDIP、PQFP、TQFP及P

46、LCC等幾種封裝形式，適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。</p><p>　　P0 口是一組8 位漏極開路型雙向I/O 口，也即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口用時(shí)，每位能吸收電流的。方式驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯門電路，對(duì)端口P0 寫“1”時(shí)，可作為高阻抗輸入端用。在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8 位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問(wèn)期間激活內(nèi)部上拉電阻。在Flash 編程時(shí)，P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)

47、，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。 </p><p>　　P1 是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P1 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4 個(gè)TTL 邏輯門電路。對(duì)端口寫“1”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流(IIL)。與AT89C51 不同之處是，P1.0 和P1.1 還可分別作為定時(shí)/計(jì)數(shù)器

48、2 的外部計(jì)數(shù)輸入（P1.0/T2）和輸入（P1.1/T2EX），參見(jiàn)表1。Flash 編程和程序校驗(yàn)期間，P1 接收低8 位地址。 </p><p>　　表1 P1.0和P1.1的第二功能</p><p>　　P2 是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P2 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4 個(gè)TTL 邏輯門電路。對(duì)端口P2 寫“1”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此

49、時(shí)可作輸入口，作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流(IIL)。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行MOVX @DPTR 指令）時(shí)，P2 口送出高8 位地址數(shù)據(jù)。在訪問(wèn)8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行MOVX @RI 指令）時(shí)，P2 口輸出P2 鎖存器的內(nèi)容。Flash 編程或校驗(yàn)時(shí)，P2亦接收高位地址和一些控制信號(hào)。 </p><p>　　P3 口

50、是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口。P3 口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4 個(gè)TTL 邏輯門電路。對(duì)P3 口寫入“1”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。此時(shí)，被外部拉低的P3 口將用上拉電阻輸出電流（IIL）。P3 口除了作為一般的I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能P3口還接收一些用于Flash 閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。 </p><p>　　RST為復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩

51、器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。 </p><p>　　當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。一般情況下，ALE 仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6 輸出固定的脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意的是：每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè)ALE 脈沖。對(duì)Flash 存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG）。如有必要

52、，可通過(guò)對(duì)特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH 單元的D0 位置位，可禁止ALE 操作。該位置位后，只有一條MOVX 和MOVC指令才能將ALE 激活。此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置ALE 禁止位無(wú)效。 </p><p>　　程序儲(chǔ)存允許PSEN輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)AT89C52 由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN 有效，即輸出兩個(gè)脈沖。在此期間，

53、當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過(guò)兩次PSEN信號(hào)。 </p><p>　　EA/VP為外部訪問(wèn)允許。欲使CPU 僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000H—FFFFH），EA 端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1 被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存EA端狀態(tài)。如EA端為高電平（接Vcc端），CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。Flash 存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12V 的編程允許電源Vpp，當(dāng)然這必須是該器件

54、是使用12V 編程電壓Vpp。 </p><p>　　XTAL1為振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。XTAL2為振蕩器反相放大器的輸出端。</p><p>　　3.1.2 行列式操作鍵盤</p><p>　　行列式操作鍵盤又稱為矩陣式鍵盤如圖7所示。用I/O線組成行、列結(jié)構(gòu)，按鍵設(shè)置在行列的交點(diǎn)上，行列線分別連接到按鍵開關(guān)的兩端，鍵盤中有無(wú)按鍵按下是由列線

55、送入掃描字、行線讀入行線狀態(tài)來(lái)判斷的，有鍵按下時(shí)通過(guò)查鍵并執(zhí)行鍵功能程序。本次使用到P0口，需要外接上拉電阻，如圖8所示。</p><p><b>　　圖7 行列式鍵盤</b></p><p>　　圖8 P0口接上拉電阻</p><p>　　3.1.3紅外發(fā)射電路</p><p>　　紅外管發(fā)射電路主要由紅外發(fā)射管（94

56、0nm）、9013三極管、限流電阻構(gòu)成，電路如圖9所示。</p><p>　　圖9 紅外管發(fā)射電路</p><p>　　3.1.3.1紅外發(fā)射管</p><p>　　紅外線發(fā)射管在肉眼下是看不見(jiàn)的，可以通過(guò)手機(jī)或電腦視頻的攝像頭對(duì)準(zhǔn)已通電的發(fā)射管的發(fā)射端可以看見(jiàn)白色的亮點(diǎn)。</p><p>　　常用的紅外發(fā)光二極管如SE303、PH303，其

57、外形和發(fā)光二極管LED相似，發(fā)出紅外光。管壓降約1.4V，工作電流一般小于20mA。為了適應(yīng)不同的工作電壓，回路中常常串有限流電阻。</p><p>　　紅外發(fā)射管按照峰值波長(zhǎng)主要分為：850nm，870nm，880nm，940nm，980nm</p><p>　　就功率而言：850nm>880nm>940nm</p><p>　　就價(jià)格而言：850nm

58、>880nm>940nm</p><p>　　現(xiàn)在市場(chǎng)上使用較多的是850nm和940nm</p><p>　　因?yàn)?50nm發(fā)射功率大，照射的距離較遠(yuǎn)，所以主要用于紅外監(jiān)控器材上；而940nm主要用于家電類的紅外遙控器上。</p><p>　　峰值波長(zhǎng)λp (單位：nm) ：發(fā)光體或物體在分光儀上所量測(cè)的能量分布，其峰值位置所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)，稱為峰值波長(zhǎng)λ

59、p</p><p>　　輻射強(qiáng)度POWER（單位：mW/sr）：用以表示紅外線發(fā)光二極管（IR LED）輻射紅外線能量之大小。</p><p>　　輻射強(qiáng)度（POWER）與輸入電流（If）成正比，發(fā)射距離與輻射強(qiáng)度（POWER）成正比。</p><p>　　3.1.3.2 限流電阻</p><p>　　國(guó)產(chǎn)的芯片所加工出來(lái)的發(fā)射管最大承受電流

60、大慨只有4~500mA,所有遙控器在設(shè)計(jì)時(shí)最好加上一個(gè)限流電阻，一般情況下2歐即可（因?yàn)榘l(fā)射管一般在300mA下Vf約在1.7V,在加上三極管的壓降0.7V,則兩節(jié)電池3V下剛好2歐電阻可滿足要求），且在300mA條件下國(guó)產(chǎn)芯片所作發(fā)射管差不多可達(dá)到其峰值的發(fā)射功率。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)紅外發(fā)射管限制電流可以最好小于100mA，一般紅外二極管壓降1.8V，三極管壓降0.7V，若提供+5V直流電源，得到最

61、小限流電阻值為（5-1.8-0.7）/0.1=25Ω。實(shí)際中，限流電阻越小，額外的電壓降越小，可以盡可能提高電源利用率，同時(shí)獲得發(fā)射功率和距離變大，因此限流電阻不能過(guò)大，選擇39Ω電阻。</p><p>　　3.2 遙控接收控制電路設(shè)計(jì)</p><p>　　3.2.1 接收端單片機(jī)最小系統(tǒng)</p><p>　　接收端單片機(jī)最小系統(tǒng)如圖10所示，具體分析同3.1.1。

62、</p><p>　　圖10 接收端單片機(jī)最小系統(tǒng)</p><p>　　3.2.2 紅外接收電路</p><p>　　紅外接收電路結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，主要利用了一體化紅外接收頭HS0038對(duì)來(lái)自發(fā)送端的信號(hào)進(jìn)行一系列處理，然后送入到單片機(jī)P3.1口，如圖11所示。</p><p>　　圖11 紅外接收電路</p><p>　

63、　本次使用的HS0038引腳分布如圖12所示。</p><p>　　圖12 HS0038引腳分布</p><p><b>　　3.2.3電源電路</b></p><p>　　電源電路如圖13所示由橋式整流、濾波電容、7805穩(wěn)壓器及電源指示燈組成。交流電經(jīng)過(guò)橋式整流變成直流電，再經(jīng)過(guò)電容濾波，7805集成穩(wěn)壓器穩(wěn)壓成為穩(wěn)定的+5V電源，用一個(gè)發(fā)

64、光二極管指示燈指示電源狀態(tài)。</p><p><b>　　圖13 電源電路</b></p><p>　　3.2.3.1 7805三端穩(wěn)壓器簡(jiǎn)介</p><p>　　電子產(chǎn)品中，常見(jiàn)的三端穩(wěn)壓集成電路有正電壓輸出的78 ×× 系列和負(fù)電壓輸出的79××系列。顧名思義，三端IC是指這種穩(wěn)壓用的集成電路，只有三

65、條引腳輸出，分別是輸入端、接地端和輸出端，如圖14所示。它的樣子象是普通的三極管，TO- 220 的標(biāo)準(zhǔn)封裝，也有9013樣子的TO-92封裝。</p><p>　　用78/79系列三端穩(wěn)壓IC來(lái)組成穩(wěn)壓電源所需的外圍元件極少，電路內(nèi)部還有過(guò)流、過(guò)熱及調(diào)整管的保護(hù)電路，使用起來(lái)可靠、方便，而且價(jià)格便宜。該系列集成穩(wěn)壓IC型號(hào)中的78或79后面的數(shù)字代表該三端集成穩(wěn)壓電路的輸出電壓，如7805表示輸出電壓為+5V，

66、7909表示輸出電壓為-9V。</p><p>　　78××系列的穩(wěn)壓集成塊的極限輸入電壓是36V，最低輸入電壓比輸出電壓高3-4V。還要考慮輸出與輸入間壓差帶來(lái)的功率損耗，所以一般輸入為9-15V之間。</p><p>　　圖14 7805引腳</p><p>　　3.2.3.2濾波電容</p><p>　　電源內(nèi)部的電

67、容一般是用做濾波作用以達(dá)到穩(wěn)定電壓的目的。耗電量小時(shí)多余的電能存入電容，當(dāng)用電量突然增大時(shí)電容放電以補(bǔ)充供電能力。一般說(shuō)來(lái)電容容量越大越好，不過(guò)這也不是絕對(duì)的，大容量的電容不易過(guò)濾出高頻干擾信號(hào)，而多個(gè)小容量電容并聯(lián)卻比單個(gè)大容量電容更有效、更穩(wěn)定。電容是起濾波作用的，可稍大不可小。本次濾波電容選擇25v,4700uf電解電容。</p><p>　　3.2.4 50Hz交流過(guò)零檢測(cè)電路</p>&l

68、t;p>　　過(guò)零檢測(cè)的作用可以理解為給主芯片提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的起點(diǎn)是零電壓，可控硅導(dǎo)通角的大小就是依據(jù)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。也就是本次設(shè)計(jì)中所控制電燈的每一個(gè)亮度層次都對(duì)應(yīng)一個(gè)導(dǎo)通角，而每個(gè)導(dǎo)通角的導(dǎo)通時(shí)間是從零電壓開始計(jì)算的，導(dǎo)通時(shí)間不一樣，導(dǎo)通角度的大小就不一樣，因此，電燈的亮度層次也不一樣。</p><p>　　過(guò)零檢測(cè)電路主要由橋式整流電路和兩個(gè)9013三極管組成，如圖15所示。</p>&

69、lt;p>　　圖15 50Hz過(guò)零比較電路</p><p>　　當(dāng)UA=UBE>=0.7V時(shí)，T1三極管導(dǎo)通，T2三極管截止，B點(diǎn)為低電平，C點(diǎn)（P3.0）為高電平；當(dāng)UA=UBE<0.7V時(shí)，T1三極管截止，T2三極管導(dǎo)通，B點(diǎn)變高電平，C點(diǎn)（P3.0）為低電平。</p><p>　　50HZ交流電過(guò)零檢測(cè)電路圖中各點(diǎn)電壓波形如圖16所示。</p><

70、;p>　　圖16交流過(guò)零檢測(cè)電路各點(diǎn)波形</p><p>　　3.2.4.1 二極管1N4007簡(jiǎn)介</p><p>　　一般的二極管如IN4148,由于耐壓偏低，損壞后將出現(xiàn)電燈閃爍或者指示燈閃爍等故障，因此今后的設(shè)計(jì)和維修都需要選擇1N4007。</p><p>　　1N4007基本資料：</p><p><b>　　整流

71、二極管 </b></p><p>　　較強(qiáng)的正向浪涌承受能力：30A </p><p>　　最大正向平均整流電流：1.0A</p><p>　　最高反向耐壓：1000V </p><p>　　低的反向漏電流：5uA（最大值） </p><p>　　正向壓降：1.0V </p><p>

72、;　　最大反向峰值電流：30uA </p><p>　　典型熱阻：65℃/W </p><p>　　典型結(jié)電容：15pF </p><p>　　工作溫度：－50℃～+150℃ </p><p><b>　　封裝：DO-41</b></p><p>　　3.2.4.2 三極管9013簡(jiǎn)介</p

73、><p>　　9013是一種NPN型硅小功率的三極管它是非常常見(jiàn)的晶體三極管，在收音機(jī)以及各種放大電路中經(jīng)?？吹剿瑧?yīng)用范圍很廣，它是NPN型小功率三極管。也可用作開關(guān)三極管。9013的基本參考數(shù)據(jù)：9013 NPN 20V 625mA 500mW 低頻管 放大倍數(shù)40-110</p><p>　　9013引腳圖如圖17所示。</p><p>　　圖17 9013引腳圖

74、</p><p>　　由于實(shí)際中要用到多個(gè)9013三極管，為了保險(xiǎn)起見(jiàn)還是測(cè)試了一下該三極管的三個(gè)引腳，方法如下：</p><p>　　(a) 判定基極。用萬(wàn)用表R×100或R×1k擋測(cè)量管子三個(gè)電極中每?jī)蓚€(gè)極之間的正、反向電阻值。當(dāng)用第一根表筆接某一電極，而第二表筆先后接觸另外兩個(gè)電極均測(cè)得低阻值時(shí)，則第一根表筆所接的那個(gè)電極即為基極b。這時(shí)，要注意萬(wàn)用表表筆的極性，

75、如果紅表筆接的是基極b。黑表筆分別接在其他兩極時(shí)，測(cè)得的阻值都較小，則可判定被測(cè)管子為PNP型三極管；如果黑表筆接的是基極b，紅表筆分別接觸其他兩極時(shí)，測(cè)得的阻值較小，則被測(cè)三極管為NPN型管如9013，9014,9018。 　　</p><p>　　(b) 判定三極管集電極c和發(fā)射極e。(以PNP型三極管為例)將萬(wàn)用表置于R×100或R×1K擋，紅表筆基極b，用黑表筆分別接觸另外兩個(gè)管腳時(shí)，

76、所測(cè)得的兩個(gè)電阻值會(huì)是一個(gè)大一些，一個(gè)小一些。在阻值小的一次測(cè)量中，黑表筆所接管腳為集電極；在阻值較大的一次測(cè)量中，黑表筆所接管腳為發(fā)射極。</p><p>　　3.2.5電燈開關(guān)及亮度控制電路</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的亮度控制電路如圖18所示，實(shí)際中主要用到用可控硅材料制造的雙向晶閘管BT138，光電耦合器P521,10V穩(wěn)壓二極管。（注：電路圖中的光電耦合器、雙向晶閘管僅為參考，

77、元件具體型號(hào)以實(shí)際購(gòu)買為準(zhǔn)。）</p><p>　　圖18 可控硅亮度控制電路</p><p>　　本次設(shè)計(jì)，電燈的開關(guān)受P2.0口控制，也可由可控硅的導(dǎo)通角控制。AT89C52產(chǎn)生可控硅控制的移相脈沖，移相角的改變實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通角的改變，即當(dāng)移相角較大時(shí)，可控硅的導(dǎo)通角較小，輸出電壓較低，電燈較暗；當(dāng)移相角較小時(shí)，可控硅的導(dǎo)通角較大，輸出電壓較高，電燈較亮。</p><p&

78、gt;　　當(dāng)AT89C52的P2.7位低電平時(shí)，9012三極管導(dǎo)通，三極管集電極電流驅(qū)動(dòng)光電耦合器導(dǎo)通，使可控硅的G極產(chǎn)生脈沖信號(hào)觸發(fā)可控硅導(dǎo)通；當(dāng)AT89C52的P2.7位高電平時(shí)，9012三極管、光電耦合器、可控硅都處于截止?fàn)顟B(tài)?？煽毓鑼?dǎo)通角控制</p><p>　　電路中各點(diǎn)參考波形如圖19所示。</p><p>　　圖19 可控硅導(dǎo)通角控制電路中各點(diǎn)波形圖</p>&

79、lt;p>　　3.2.5.1 雙向晶閘管BT138-600E簡(jiǎn)介</p><p>　　雙向晶閘管又叫雙向可控硅，是在普通可控硅的基礎(chǔ)上發(fā)展而成的，它不僅能代替兩只反極性并聯(lián)的可控硅，而且僅需一個(gè)觸發(fā)電路，是比較理想的交流開關(guān)器件。其英文名稱TRIAC即三端雙向交流開關(guān)之意。</p><p>　　BT138是一種NPNPN五層結(jié)構(gòu)的硅雙向器件，主要用于加熱控制器;調(diào)光/調(diào)速控制器;彩燈

80、控制器;自動(dòng)麻將機(jī)，攪拌機(jī)，果汁機(jī)，面包機(jī)等家用電器。BT138-600E電流16A，耐壓600V。主要參數(shù)如表2所示。</p><p>　　表2 主要參數(shù)（Tj=25攝氏度）</p><p>　　BT138引腳如圖20所示</p><p>　　圖20 BT138引腳圖</p><p>　　實(shí)際使用中為了安全起見(jiàn)，特別用萬(wàn)用表電阻檔測(cè)試了引腳

81、，方法如下：</p><p>　　用萬(wàn)用表分別兩兩測(cè)試引腳之間的電阻，出現(xiàn)三組數(shù)據(jù)，其中兩組電阻為無(wú)窮大，另外一組電阻為幾百歐，由此判斷電阻為幾百歐的那一組為T1和G，同時(shí)未測(cè)的那個(gè)引腳為T2。</p><p>　　比較阻值為幾百歐那組數(shù)據(jù)，交換萬(wàn)用表紅黑表筆，發(fā)現(xiàn)讀數(shù)略微有差異，由此判斷讀數(shù)較小時(shí)黑表筆對(duì)應(yīng)的引腳為T1，另外一個(gè)為G。</p><p>　　3.2.

82、5.2 光電耦合器P521簡(jiǎn)介</p><p>　　光電耦合器亦稱光耦合器，簡(jiǎn)稱光耦。光電耦合器以光為媒介傳輸電信號(hào)。它對(duì)輸入，輸出電信號(hào)有良好的隔離作用，所以，它在各種電路中得到了廣泛的應(yīng)用。目前它已經(jīng)成為種類最多、用途最廣的光電器之一。光電耦合器一般由三部分組成：光的發(fā)射、光的接收及信號(hào)放大。輸入的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管（LED），使之發(fā)出一定波長(zhǎng)的光，被光探測(cè)器接收而產(chǎn)生光電流，而經(jīng)過(guò)進(jìn)一步放大后輸出。這就完

83、成了電-光-電的轉(zhuǎn)換，從而起到輸入、輸出、隔離的作用。由于光電耦合器輸入輸出間互相隔離，電信號(hào)傳輸具有單向性等特點(diǎn)，因而具有良好的點(diǎn)絕緣能力和抗干擾能力。又由于光電耦合器的輸入端屬于電流型工作的低阻元件，因而具有很強(qiáng)的共模抑制能力。所以，它在長(zhǎng)線傳輸信息中作為終端隔離元件可以大大提高信噪比。在計(jì)算機(jī)數(shù)字通信及實(shí)時(shí)控制中作為信號(hào)隔離的接口元件，可以大大增加計(jì)算機(jī)工作的可靠性。</p><p>　　光電耦合器的主要優(yōu)

84、點(diǎn)：</p><p>　　信號(hào)單向傳輸，輸入端與輸出端完全實(shí)現(xiàn)了電氣隔離，輸出信號(hào)對(duì)輸入端無(wú)影響，抗干擾能力強(qiáng)，工作穩(wěn)定，無(wú)觸點(diǎn)，使用壽命長(zhǎng)，傳輸效率高。光電耦合器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電氣絕緣、電平轉(zhuǎn)換、級(jí)間耦合、驅(qū)動(dòng)電路、開關(guān)電路、斬波器、多謝振蕩器、信號(hào)隔離、級(jí)間隔離、脈沖放大電路、數(shù)字儀表、遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸、脈沖放大、固態(tài)繼電器（SSR）、儀器儀表、通信設(shè)備及微機(jī)接口中。在單片開關(guān)電源中，利用線性光耦器可構(gòu)成光耦反

85、饋電路，通過(guò)調(diào)節(jié)控制端電流來(lái)改變占空比，達(dá)到精密穩(wěn)壓目的。</p><p>　　P521引腳如圖21所示。其中1輸入正極，2為輸入負(fù)極，3為輸出發(fā)射極，4為輸出集電極。（實(shí)際元件中從一個(gè)小點(diǎn)開始，逆時(shí)針看過(guò)去分別為輸入正極、輸入負(fù)極、輸出發(fā)射極、輸出集電極。）</p><p>　　圖21 P521光耦引腳圖</p><p>　　3.2.5.3 穩(wěn)壓二極管</p

86、><p>　　穩(wěn)壓二極管是一種直到臨界反向擊穿電壓前都具有很高電阻的半導(dǎo)體器件.在這臨界擊穿點(diǎn)上,反向電阻降低到一個(gè)很小的數(shù)值,在這個(gè)低阻區(qū)中電流增加而電壓則保持恒定,穩(wěn)壓二極管是根據(jù)擊穿電壓來(lái)分檔的,因?yàn)檫@種特性,穩(wěn)壓管主要被作為穩(wěn)壓器或電壓基準(zhǔn)元件使用.其伏安特性見(jiàn)圖22,本次采用10V穩(wěn)壓二極管。</p><p>　　圖22 穩(wěn)壓二極管伏安特性曲線</p><p>

87、;　　3.2.6電燈亮度顯示電路</p><p>　　電燈亮度層次顯示電路主要由譯碼器CD4511和七段共陰極數(shù)碼管組成，亮度層次分為0到7八個(gè)級(jí)別，0為最暗，7為最亮，其電路如圖23所示。</p><p>　　圖23 譯碼顯示電路</p><p>　　3.2.6.1 譯碼器CD4511簡(jiǎn)介</p><p>　　CD4511是一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)共陰

88、極 LED （數(shù)碼管）顯示器的 BCD 碼—七段碼譯碼器，其特點(diǎn)：具有BCD轉(zhuǎn)換、消隱和鎖存控制、七段譯碼及驅(qū)動(dòng)功能的CMOS電路能提供較大的拉電流。可直接驅(qū)動(dòng)LED顯示器。</p><p>　　CD4511 是一片 CMOS BCD—鎖存/7 段譯碼/驅(qū)動(dòng)器，引腳排列如圖24 所示。其中A0、A1、A2、A3 為 BCD 碼輸入，A0為最低位。</p><p>　　CD4511真值表如表

89、3所示。LT為燈測(cè)試端，加高電平時(shí)，顯示器正常顯示，加低電平時(shí)，顯示器一直顯示數(shù)碼“8”，各筆段都被點(diǎn)亮，以檢查顯示器是否有故障。BI為消隱功能端，低電平時(shí)使所有筆段均消隱，正常顯示時(shí)， B1端應(yīng)加高電平。另外 CD4511有拒絕偽碼的特點(diǎn)，當(dāng)輸入數(shù)據(jù)越過(guò)十進(jìn)制數(shù)9(1001)時(shí)，顯示字形也自行消隱。LE是鎖存控制端，高電平時(shí)鎖存，低電平時(shí)傳輸數(shù)據(jù)。a～g是 7 段輸出，可驅(qū)動(dòng)共陰LED數(shù)碼管。另外，CD4511顯示數(shù)“6”時(shí)，a段消隱

90、；顯示數(shù)“9”時(shí)，d 段消隱，所以顯示 6、9 這兩個(gè)數(shù)時(shí)，字形不太美觀。所謂共陰 LED 數(shù)碼管是指 7 段 LED 的陰極是連在一起的，在應(yīng)用中應(yīng)接地。限流電阻要根據(jù)電源電壓來(lái)選取，電源電壓5V時(shí)可使用300Ω的限流電阻。</p><p>　　圖24 CD4511引腳圖</p><p>　　表3 CD4511真值表</p><p>　　3.2.6.2 七段共陰極

91、數(shù)碼管簡(jiǎn)介</p><p>　　LED數(shù)碼管根據(jù)LED的接法不同分為共陰和共陽(yáng)兩類，了解LED的這些特性，對(duì)編程是很重要的，因?yàn)椴煌愋偷臄?shù)碼管，除了它們的硬件電路有差異外，編程方法也是不同的。圖25（a）、25（b）是共陰和共陽(yáng)極數(shù)碼管的內(nèi)部電路，它們的發(fā)光原理是一樣的，只是它們的電源極性不同而已。</p><p>　　將多只LED的陰極連在一起即為共陰式，而將多只LED的陽(yáng)極連在一起即

92、為共陽(yáng)式。</p><p>　　以共陰式為例，如把陰極接地，在相應(yīng)段的陽(yáng)極接上正電源，該段即會(huì)發(fā)光。當(dāng)然，LED的電流通常較小，一般均需在回路中接上限流電阻。假如我們將"b"和"c"段接上正電源，其它端接地或懸空，那么"b"和"c"段發(fā)光，此時(shí)，數(shù)碼管顯示將顯示數(shù)字“1”。而將"a"、"b"、&

93、quot;d"、"e"和"g"段都接上正電源，其它引腳懸空，此時(shí)數(shù)碼管將顯示“2”。其它字符的顯示原理類同。</p><p>　　圖25（a）共陰極 圖25（b）共陽(yáng)極</p><p>　　實(shí)際使用的一位七段共陰極數(shù)碼管引腳如圖26所示。</p><p>　　

94、圖26 一位七段數(shù)碼管引腳圖</p><p>　　3.3 硬件總電路圖</p><p>　　硬件總電路圖見(jiàn)附錄1和附錄2。</p><p><b>　　4軟件設(shè)計(jì)和編程</b></p><p>　　4.1系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)</p><p>　　4.1.1軟件設(shè)計(jì)功能框圖</p><

95、p>　　軟件設(shè)計(jì)功能框圖如圖27所示。</p><p>　　圖27 軟件設(shè)計(jì)功能框圖</p><p>　　4.1.2遙控碼的編碼格式</p><p>　　遙控采用脈沖個(gè)數(shù)編碼，不同的脈沖個(gè)數(shù)代表不同的碼。最小為2個(gè)脈沖，最大為17個(gè)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。</p><p>　

96、　圖28 P3.5口輸出脈沖波形</p><p>　　4.1.3遙控碼的發(fā)射</p><p>　　當(dāng)某個(gè)操作按鍵按下時(shí)，單片機(jī)先讀出鍵值，然后根據(jù)鍵值設(shè)定遙控碼的脈沖個(gè)數(shù)，再調(diào)制成40KHZ方波由紅外線發(fā)光管發(fā)射出去。P3.5端口的輸出調(diào)制波如圖28所示。</p><p>　　4.1.4數(shù)據(jù)幀的接收處理</p><p>　　當(dāng)紅外線接收器輸出

97、脈沖幀數(shù)據(jù)時(shí)，第一位碼的低電平將啟動(dòng)中斷程序，實(shí)時(shí)接收數(shù)據(jù)幀。在數(shù)據(jù)幀接收時(shí)，將對(duì)第一位（起始位）碼的碼寬進(jìn)行驗(yàn)證，若第一位低電平碼的脈寬小于2mS，將作為錯(cuò)誤碼處理，當(dāng)間隔位的高電平脈寬大于3mS時(shí)，結(jié)束接收，然后根據(jù)累加器A中的脈沖個(gè)數(shù)，執(zhí)行相應(yīng)輸出口的操作。圖29為紅外線接收器輸出的一幀遙控碼波形。</p><p>　　圖29 紅外接收頭一般的輸出波形</p><p>　　4.2軟件

98、設(shè)計(jì)流程圖</p><p>　　4.2.1遙控發(fā)射部分設(shè)計(jì)流程圖</p><p>　　遙控發(fā)射部分設(shè)計(jì)流程包括主程序、鍵掃描程序、遙控碼發(fā)射程序三部分流程圖，如圖30所示。</p><p>　　圖30 主程序、鍵掃描程序、遙控碼發(fā)射程序流程圖</p><p>　　4.2.2 遙控接收部分設(shè)計(jì)流程圖</p><p>　　

99、遙控接收主程序、中斷程序流程圖如圖31所示。</p><p>　　圖31 遙控接收主程序、中斷程序流程圖</p><p>　　4.3發(fā)射部分軟件設(shè)計(jì)和功能實(shí)現(xiàn)</p><p>　　4.3.1 發(fā)射函數(shù)的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　sed()</b></p><p><b>　　{&

100、lt;/b></p><p>　　ET1=1;TR1=1;delay1ms(3);ET1=0;TR1=0;remoteout=0;//40KHZ發(fā)3毫秒</p><p>　　for(m=keyvol;m>0;m--)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delay1ms(1);

101、 //停1毫秒</p><p>　　ET1=1;TR1=1;delay1ms(1);ET1=0;TR1=0;remoteout=0;//40KHZ發(fā)1毫秒</p><p><b>　　}</b></p><p>　　delay1ms(10);</p><p>

102、<b>　　}</b></p><p><b>　　tx()</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　switch(keyvol)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　case 0

103、:keyvol=keyvol+1;sed();break;</p><p>　　case 1:keyvol=keyvol+1;sed();break;</p><p>　　case 2:keyvol=keyvol+1;sed();break;</p><p>　　case 3:keyvol=keyvol+1;sed();break;</p><p

104、>　　case 4:keyvol=keyvol+1;sed();break;</p><p>　　case 5:keyvol=keyvol+1;sed();break;</p><p>　　case 6:keyvol=keyvol+1;sed();break;</p><p>　　case 7:keyvol=keyvol+1;sed();break;</

105、p><p>　　case 8:keyvol=keyvol+1;sed();break;</p><p>　　case 9:keyvol=keyvol+1;sed();break;</p><p>　　case 10:keyvol=keyvol+1;sed();break;</p><p>　　case 11:keyvol=keyvol+1;sed

106、();break;</p><p>　　case 12:keyvol=keyvol+1;sed();break;</p><p>　　case 13:keyvol=keyvol+1;sed();break;</p><p>　　case 14:keyvol=keyvol+1;sed();break;</p><p>　　case 15:key

107、vol=keyvol+1;sed();break;</p><p>　　default:break;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　4.3.2 功能實(shí)現(xiàn)</p><p>　　該發(fā)射函數(shù)主要由兩個(gè)子函數(shù)sed

108、()和tx()構(gòu)成，tx()函數(shù)檢測(cè)用戶輸入的按鍵，利用switch語(yǔ)句選擇執(zhí)行對(duì)應(yīng)的語(yǔ)句，然后將結(jié)果送入到sed(),用戶按鍵不同，sed()函數(shù)控制發(fā)出的脈沖個(gè)數(shù)是不一樣的。起初sed()發(fā)送的3秒波形將會(huì)被接收端的作為接收開始標(biāo)志。</p><p>　　4.4接收部分軟件設(shè)計(jì)和功能實(shí)現(xiàn)</p><p>　　4.4.1 接收函數(shù)的設(shè)計(jì)</p><p>　　voi

109、d intt0(void) interrupt 0 </p><p><b>　　{</b></p><p>　　EX0=0;keyvol=0;</p><p>　　if(remotein==0)</p><p>　　{delay1ms(1);</p><p>　　if(remotein==0)&

110、lt;/p><p><b>　　{while(1)</b></p><p>　　{while(remotein==0);</p><p>　　keyvol++;k=0;</p><p>　　while(remotein==1){delay1ms(1);k++;if(k>2){ goto OOUUTT;};}</p

111、><p><b>　　}</b></p><p><b>　　OOUUTT: </b></p><p>　　switch(keyvol)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　case 2:{AA=~AA;break;}</p&

112、gt;<p>　　case 3:{BB=~BB;break;}</p><p>　　case 4:{CC=~CC;break;}</p><p>　　case 5:{DD=~DD;break;}</p><p>　　case 6:{EE=~EE;break;}</p><p>　　case 7:{FF=~FF;break;}&l

113、t;/p><p>　　case 8:{GG=~GG;break;}</p><p>　　case 9:{HH=~HH;break;}</p><p>　　case 10:{PP=~PP;break;}</p><p>　　case 11:{NN=~NN;break;}</p><p>　　case 12:{MM=~MM;b

114、reak;}</p><p>　　case 13:{LL=~LL;break;}</p><p>　　case 14:{KK=~KK;break;}</p><p>　　case 15:{JJ=~JJ;break;}</p><p>　　case 16:{II=~II;break;}</p><p>　　case 17