電風扇紅外線遙控發射和接收系統原理畢業論文(存儲版)

　　

【正文】 的處理。矩陣式結構的鍵盤顯然比直接法要復雜一些，識別也要復雜一些，上圖中，列線通過電阻接正電源，并將行線所接的單片機的I/O口作為輸出端，而列線所接的I/O口則作為輸入。 下面給出一個具體的例子：如上圖所示。“0”，“1”，則無鍵閉合，否則有鍵閉合。程序如下SCAN: MOV P1,0FHMOV A,P1ANL A,0FHCJNE A,0FH,NEXT1SJMP NEXT3NEXT1: ACALL D20MSMOV A,0EFHNEXT2: MOV R1,AMOV P1,AMOV A,P1ANL A,0FHCJNE A,0FH,KCODE。三、定時8031中的計數器除了可以作為計數之用外，還可以用作時鐘，時鐘的用途當然很大，如打鈴器，電視機定時關機，空調定時開關等等，那么計數器是如何作為定時器來用的呢？一個鬧鐘，我們將它定在1個小時后鬧響，換言之，也可以說是秒針走了（3600）次，所以時間就轉化為秒針走的次數，也就是計數的次數了，可見，計數的次數和時間之間的確十分相關。四、溢出讓我們再來看水滴的例子，當水不斷落下，盆中的水不斷變滿，最終有一滴水使得盆中的水滿了。定時也是如此，每個脈沖是1微秒，但現在我只要10毫秒就可以了，怎么辦？10個毫秒為10000個微秒，所以，只要在計數器里面放進55536就可以了。 計數脈沖要進入計數器還真不容易，有層層關要通過，最起碼，就是TR0（1）要為1，開關才能合上，脈沖才能過來。順便提一下：一個定時/計數器同一時刻要么作定時用，要么作計數用，不能同時用，這是個極普通的常識，幾乎沒有教材會提這一點，但很多初學者卻會有此困惑。既然要自動裝入預置數，那么預置數就得放在一個地方，要不然裝什么呢？那么預置數放在什么地方呢？它放在T（0/1）的高8位，那么這樣高8位不就不能參與計數了嗎？是的，在工作方式2，只有低8位參與計數，而高8位不參與計數，用作預置數的存放，這樣計數范圍就小多了，當然做任何事總要付出代價的，關鍵看值不值，如果我根本不需要計那么多數，那么就可以用這種方式。 工作方式3這種方式之下，定時/計數器0被拆成2個獨立的定時/計數器來用。預置值計算：用最大計數量減去需要的計數次數即可。 為了方便和防止遙控器意外失靈在電風扇壁及接收板處還狀有受動按扭其功能和遙控器完全相同。以前的通信大都使用有線或者是長中波很少用短波，后來短波的興起也只是用在軍事上或者機密的通信當中幾乎沒有用在人們的日常生活當中。畢業設計作為綜合性的能力訓練在教學中起著十分重要的作用，因此應該以所學的專業課為基礎而進行設計,不過隨著技術的發展單片機在機械行業的應用越來越廣對我們的專業來講如果在教學的環節當中多加一些單片機方面的教學再以此課題作為畢業設計課題則是一項相當好的設計題目,如果再對電風扇的各種有關機械方面機構分析作為設計的要點則更加完美。在以上的設計過程中讓我學到了前所未有的東西，鍛煉了我綜合運用所學的基礎課、技術基礎課和專業課的理論知識和基本技能，掌握了解決實際問題的一般程序、規范和方法。在此再次說聲謝謝！最后在特別感謝一下汪太平老師，在設計期間對于我們沒有電腦，或者有電腦而不能上網的同學給予了很大的幫助，尤其象我這樣沒有電腦的同學整個設計過程基本上都是在系機房做的。自從紅外線遙控應用于彩電、DVD、VCD、空調、汽車防盜、玩具和工程控制等以來又將紅外線應用到電風扇上不能只算是一種不同產品的套用應該看成是一種走向全球的標準化的趨勢。另外在本設計當中幾乎沒有機械方面的知識，如本設計的電風扇搖頭裝置并不作為設計的主要內容這樣就使設計相對于機械行業過于偏。在發射裝置上最主要的是發光二極管BT401砷化鎵紅外發光二極管所有的載波數據的發送都是有它來完成的，它的發射同按鍵一樣由單片機的端口控制，如第 章的圖 就是此裝置。此時常態綠色指示燈亮，若需定時則按下此定時鍵則綠色燈熄滅紅色定時指示燈按定時不同而各個點亮如，剛按下去則按如下順序綠燈亮 → 1小時紅燈亮 → 3小時紅燈亮 → 5小時紅燈亮 → 8小時紅燈亮綠燈亮循環。工作方式1：16位定時/計數方式，因此，最多可以計到2的16次方，也就是65536次。 工作方式2在介紹這種方式之前先讓我們思考一個問題：上一次課我們提到過任意計數及任意定時的問題，比如我要計1000個數，可是16位的計數器要計到65536才滿，怎么辦呢？我們討論后得出的辦法是用預置數，先在計數器里放上64536，再來1000個脈沖，不就行了嗎？是的，但是計滿了之后我們又該怎么辦呢？要知道，計數總是不斷重復的，流水線上計滿后馬上又要開始下一次計數，下一次的計數還是1000嗎？當計滿并溢出后，計數器里面的值變成了0（為什么，可以參考前面課程的說明），因此下一次將要計滿65536后才會溢出，這可不符合要求，怎么辦？當然辦法很簡單，就是每次一溢出時執行一段程序（這通常是需要的，要不然要溢出干嗎？）可以在這段程序中把預置數64536送入計數器中。這個特性可以用來測量一個信號的高電平的寬度，想想看，怎么測？為什么在這種模式下只用13位呢？干嗎不用16位，這是為了和51機的前輩48系列兼容而設的一種工作模式，如果你覺得用得不順手，那就干脆用第二種工作方式。 C/T：前面我們說過，定時/計數器即可作定時用也可計數用，到底作什么用，由我們根據需要自行決定，也就是說決定權在我們編程者。它由TL（1/0）的低5位和TH（0/1）的8位構成13位的計數器，此時TL（1/0）的高3位未用。而TF1（0）我們上節課已提到了，當計數溢出后TF1（0）就由0變為1。五、任意定時及計數的方法剛才已研究過，計數器的容量是16位，也就是最大的計數值到65536，因此計數計到65536就會產生溢出。問題：一個12M的晶振，它提供給計數器的脈沖時間間隔是多少呢？當然這很容易，就是12M/12等于1M，也就是1個微秒。水滴不斷落下，盆的容量是有限的，過一段時間之后，水就會逐漸變滿。由此得到閉合鍵的行值和列值，然后可采用計算法或查表法將閉合鍵的行值和列值轉換成所定義的鍵值4. 為了保證鍵每閉合一次CPU僅作一次處理，必須卻除鍵釋放時的抖動。在確定某根行線位置為低電平后，再逐行檢測各列線的電平狀態。1. 1.這樣，一個端口（如P1口）就可以構成4*4=16個按鍵，比直接將端口線用于鍵盤多出了一倍，而且線數越多，區別越明顯，比如再多加一條線就可以構成20鍵的鍵盤，而直接用端口線則只能多出一鍵（9鍵）。向下流動實際就是右移MOV LAMPCODE,AMOV P1,ALCALL D500MSLAMPRET: RETEND以上程序功能很簡單，但它演示了一個鍵盤處理程序的基本思路，程序本身很簡單，也不很實用，實際工作中還會有好多要考慮的因素，比如主循環每次都調用燈的循環程序，會造成按鍵反應“遲鈍”，而如果一直按著鍵不放，則燈不會再流動，一直要到松開手為止，等等，大家可以仔細考慮一下這些問題，再想想有什么好的解決辦法。直到讀取的數據取反后為0說明鍵釋放了，才從鍵盤處理程序中返回AJMP K_RETK_RET1: RET。取P3的值ORL A,11000011B 。分析鍵的代碼，某位被按下，則該位為1（因為在鍵盤程序中已取反）JB ,KeyOverJB ,KeyUpJB ,KeyDownAJMP KEY_RETKeyStart:SETB StartEnd 。調用鍵盤程序JNB F0,LNEXT 。下面給出一個例程。0口，如果仍為低，說明S1的確按下了，這實際上是避開了按鍵按下時的抖動時間。由于按鍵是機械觸點，當機械觸點斷開、閉合時，會有抖動，P1。第二節MCS8051的鍵盤接口與編程鍵盤是由若干按鍵組成的開關矩陣，它是微型計算機最常用的輸入設備，用戶可以通過鍵盤向計算機輸入指令、地址和數據。我們知道，單片機有單周期、雙周期、三周期指令，當前執行指令是單字節沒有關系，如果是雙字節或四字節的，就要等整條指令都執行完了，才能響應中斷（因為中斷查詢是在每個機器周期都可能查到的）。優先級：單片機采用了自然優先級和人工設置高、低優先級的策略，即可以由程序員設定那些中斷是高優先級、哪些中斷是低優先級，由于只有兩級，必有一些中斷處于同一級別，處于同一級別的，就由自然優先級確定。中斷允許寄存器IE在MCS－8051中斷系統中，中斷的允許或禁止是由片內可進行位尋址的8位中斷允許寄存器IE來控制的。這兩種方式的差異將在以后再談。中斷返回：執行完中斷指令后，就從中斷處返回到主程序，繼續執行后面程序。考慮一下我們會怎么辦吧。 兼容TTL和CMOS邏輯電平表格2—2 87C51主要功能特性其圖形如下:圖2—2 87C51的結構圖第一節Mcs8051單片機的中斷系統1. 有關中斷的概念 什么是中斷，我們從一個生活中的例子引入。 電源空閑和掉電模式 128x8bit內部EPRAM(可擴充64kB外部存儲器)主要功能特性：快速脈沖編程，如編寫4kB片內ROM僅需12秒。 PDIP和PLCC封裝形式 2層優先級中斷結構 5個中斷源 32個可編程雙向I/O口掉電模式下，保存RAM數據，時鐘振蕩停止，同時停止芯片內其它功能。 MCS51把微型計算機的主要部件都集成在一塊心片上，使得數據傳送距離大大縮短，可靠性更高，運行速度更塊。但在本設計中電風扇的遙控將使用和MCS8051除程序存儲器不一樣其他完全一樣的MCS89C51進行設計。在本電路中以12MHZ的陶瓷濾波器代替石英晶體作為時鐘振蕩器的外部元件，除了有成本交低的優點外還由于便于陶瓷濾波器起振快復位后30uS內即可建立穩定的振蕩以執行程序。空閑狀態可用中斷或復位退出以繼續運行程序。接收器及解碼LT0038是塑封一體化紅外線接收器，它是一種集紅外線接收、放大、整形于一體的集成電路，不需要任何外接元件，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，沒有紅外遙控信號時為高電平，收到紅外信號時為低電平，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據傳輸。圖1—7二進制的“0”與“1”脈沖波形圖上述“0”和“1”組成的32位二進制碼經38kHz的載頻進行二次調制以提高發射效率，達到降低電源功耗的目的。現對TC9148/9149組成的編譯碼關系表示如下表：鍵號連續/單次鍵入碼接收輸出工作方式HS1S2K1K2K3K4K5K6KH1100100000HP1連續多路組合KH2100010000HP2KH3100001000HP3KH4100000100HP4KH5100000010HP5KS1010100000SP1單次一路排隊KS2010010000SP2KS3010001000SP3KS4010000100SP4KS5010000010SP5表格1—1編譯碼根據此表格可以知道此系統所傳遞的信息編碼……方案二：紅外線遙控是目前使用最廣泛的一種通信和遙控手段。通過電路內部譯碼后，可以有輸出端輸出連續多路組合控制信號，也可以由8~12腳輸出單次控制信號。前三位代表地址碼（即用戶碼）使用者按需編制以適應于不同的控制對象，上圖示例為“110”脈沖編碼中的第二個三位是連續/單次指令碼上圖示例為“100”碼即表示為輸出的是連續脈沖，由于TC9148/9149配合中T3鍵無效，因此連續/單次指令碼可選擇的僅有兩個即“100”與“010”碼。目前市場上能實現紅外線遙控的控制裝置及集成電路有許多樣式，如：CX20106A、KA2184和LA7224等對于普通遙控編碼電路的芯片有：TC9148/9149/9150和PT2262IR和PT2272等；通過參考《紅外線熱釋電與超聲波遙控電路》、《單片機》等書以及結合指導老師的意見現對紅外線控制電風扇的集成電路作一簡介如下：方案一：采用TC9148和TC9149組成有10個獨立通道的紅外線遙控系統；V0+5vC3C2C1R2R3R1C x 2 0 1 0 6 A1 2 3 4 5 6 7 8VD圖1—1 CX20106A的應用電路VD1VD3VD2T C 9 1 4 8 16 15 14 13 12 11 10 9 1 2 3 4 5 6 7 8圖1—2 TC9148組成的編碼發射電路+5VT C 9 1 4 9C X 2 0 1 0 61 2 3 4 5 6 7 8VD 圖1—3 TC9149的收應用電路以上電路是成套完成的控制系統,在接收電路上還需配置一個CX20106A集成電路。預計不遠的將來就可成為小范圍無線多媒體通信的國際標準，但就現在而言紅外線已經是一個相當成熟的短距離無線傳輸技術，相對藍牙雖有它的不足方面但在人們的日常生活中卻起著不可缺少的作用。短距離之內的接入技術主要有藍牙（blue tooth）、紅外線、dect、（swap）/homerf等系統。第三階段為70年代初至80年代初頻段擴展至800mhz，美國bell研究所提出了蜂窩系統