基于單片機的紅外遙控系統設計畢業設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 = 10,方式2，11位異步接收/發送，其波特率為fosc / 64，fosc / 32（SMOD）SM0,SM1 = 11,方式3，11位異步接收/發送，波特率可變，有定時器控制。fosc 是系統晶振的頻率， = 11059200HzREN用于控制數據接收的允許和禁止，REN = 1時，允許接收，REN = 0，又可以軟件清0來禁止接收。TI 發送操作是在TI = 0下進行的，然后由發送電路自動在數據前后分別添加1個起始位和一個停止位 ，串行數據由TXD引腳輸出，發送完一幀數據后，TXD引腳主動維持高電平，且TI在發送停止位時有硬件自動置位，并可向CPU發送中斷請求，T1位必須軟件復位。本設計中的，串行口設定工作方式一，SM0,SM1 = 01,方式1，10位異步接收/發送，其波特率可變，由定時器1控制，由于設定為波特率可變的10位異步通信方式，發送或接收一幀信息包括1個起始位0，8位數據位和一個停止位1。這是模式下，發送時鐘和接收時鐘和通信波特率由定時器1溢出信號經過32分頻，并由SMOD倍頻，因此方式1的波特率是可變的。波特率9600bps計算過程首先由公式： 波特率 = (2SMOD/32) * 定時器T1的溢出率 T1的溢出率 = T1計數率/產生溢出所需的周期數 = （fosc / 12）/ (2k TC) K 定時器T1的位數 TC定時器T1的預置初值SMOD = 0 ，fosc = = 11059200Hz，k = 8 ,TC = 0Xfd = 253代入公式中得 波特率 = （1 / 32）* (11059200 / 12) / (28 253 ) = 9600bps （2） 本設計中用到了TMOD這個特殊功能寄存器。如表26所示。表26 TOMD寄存器TMODD7D6D5D4D3D2D1D0GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0TMOD的功能是用于控制定時器/計數器T0,T1的工作方式的，TMOD寄存器不能位尋址，只能用字節傳送指令設置其內容，字節地址是89H[1]。本設計中TMOD = 0X21，定時器T1工作在方式2，是自動重新裝入計數初值的8位定時器計數器/工作模式，用于串口通信中波特率發生器，16位的定時器/計數器被拆成兩個8位寄存器TH1,TL1,CPU在對它們初始化的時候必須裝入相同的定時器初值。這樣省去了程序需不斷給計數賦值的麻煩，計時的準確性也提高了，由T1作為波特率發生器，SCON工作在方式1的時候波特率是由定時器T1的溢出率控制。而定時器T0工作方式一，是16位的定時器方式，TH0為高8位，TH0為低8位,T0作用是產生50ms的定時，50ms的定時時間是這樣得到。給TH0和TL0賦初值TH0 = 0x4c ； TL0 = 0x00。由公式得 ： T = (M TC) * T0 M 計數器的模值 TC預設的初值 T0計數器計數脈沖的周期，即單片機系統主頻周期的12倍M = 216 = 65535, TC = 0x4C00 = 19456；T0 = 12/11059200 0x4C00 = 19456。6553519456 = 46080。T = (M TC) * T0=（6553519456）*（12/11059200）=46080 * = = 50ms。這樣只要啟動定時器0后，就會自動產生50ms的定時了。注意 由于這種方式下，計數初值在每次進入中斷后都要重新賦值。（3）中斷優先級寄存器。如表27所示。表27 IP寄存器IPD7D6D5D4D3D2D1D0PSPT1PX1PT0PX0STC89C52有兩個中斷優先級，即高優先級和低優先級，每個中斷源都可以設置為高優先級，或者低優先級，以便CPU對所有的中斷實現兩級中斷嵌套。（4）中斷允許控制寄存器 IESTC89C52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。如表28所示[1]。表28 IE寄存器IED7D6D5D4D3D2D1D0EAESET1EX1ET0EX0EA：允許中斷的總控制位ES：串行口允許中斷控制位ET1/ET0：定時器1，定時器0溢出中斷允許控制位EX0,EX1:外中斷INT1,INT0的中斷控制位 3 軟件設計 主程序設計本設計中主程序燒寫在主機STC89C52中，主機完成步進電機轉速計算，電機控制，LED數碼管顯示等功能（1）轉速計算176。(176。)，8拍一步，176。( 8 * 176。= 176。)；那么步進電機轉過一圈需要的步數是512步（360176。/ 176。= 512） ；512步一圈， 圈（1 / 512 = 圈）。綜上所述，在程序中聲明一個uint變量pedometer并初始化0，用來統計步進電機轉過的步數，那么在主程序中每當電機轉過一步，pedometer自增1；電機啟動的同時啟動T0定時器， T0每計50ms就申請中斷，當中斷達到20次后，步進電機運行1s了，此時統計一下pedometer的值 ，此值就是步進電機一秒內轉過的步數，所以 轉速 = 每1秒的步數 * 每1步轉過的圈數，此值是步進電機每秒的轉速，再乘上60s就是步進電機的每分鐘的轉速了。T0中斷20次后要調用 time_chuli()函數[10]。void time_chuli() //每秒鐘的時間處理{ //每分鐘60秒,所以速度*60的倍數 rate=60*10*pedometer*。//,因為每512個8拍等于360度,一步也就是1/512 pedometer=0。//臨時速度清零 乘上10是因為轉速有一個小數位}計算得到了轉速，自然要送到數碼管顯示出來，顯示方式是動態掃描（2）void Disply_rev()//顯示函數{ uchar a,b,c。//a是十位數，b個位數，c是小數點后第一位 uint k。//定義一個臨時變量存儲轉速 k=rev。//每分鐘的轉數，因為包含了一個小數位，放大10倍 a=k / 100。//獲得十位 k=k % 100。 b=k /10。//獲得個位 c=k %10；//獲得小數位}（3）定時器，串口初始化函數void Serial_initialize(void) //串口初始化{ SCON = 0x50。 // 串行口工作在方式1，10位異步的接收和發送，波特率可變，有定時器1控制 TMOD = 0x21。 //兩個定時器一起工作, 定時器0定時方式1 ，16位定時器方式，定時器1是方式2，波特率發生器 TH1 = 0xfd。//T1波特率9600bps, TL1 = 0xfd。 PCON=0x00。//smod 波特率加倍位是0 EA=1。//開總中斷, ES=1。//開串行中斷 PS=1。//串行中斷為優先級； PT0=0。//定時中斷為低優先級 TR1= 1。 ///啟動串行口通訊 TH0 = 0x4c。// TL0 = 0x00。 //計數值重裝 }void time_init(){ TH0 = 0x4c。// TL0 = 0x00。 //計數值重裝 milli_second=0。 ET0=1。//開啟中斷 TR0=1。//開啟定時器}主流程圖如圖31所示。圖31 主流程圖定時器T0中斷處理過程如圖32所示。圖32 定時器T0中斷函數 圖33 串行中斷子函數 解碼程序設計解碼程序主要部分: if(Infrared_in==0) //等待9MS的引導碼低電平 { Time=0。//先清0 while(Infrared_in==0)//引導碼到了 { Time++。//數值自增， } if(TimeLead_min amp。amp。 TimeLead_max) //如果大于最小,并且//小于最大,那么是真正的引導碼 { while(Infrared_in) // { } /*循環16次，略過16位無用的用戶碼*/ for(i=0。i16。i++) //16位用戶代碼，沒用的，用來區別不同的遙控設備，每一位是先低電平到高電平組成的 { while(Infrared_in==0) //低電平，過去 { } while(Infrared_in==1) //高電平，過去 { } } for(i=0。i16。i++) //16位需要的的數據碼及較驗補碼 { while(Infrared_in==0)//把每一位數據碼的低電平略//過去，因為0，無法區分，略過去 { }//等待數據 Time=0。//計數值清零 while(Infrared_in)//高電平時間 { Time++。 } if(TimeShort_min amp。amp。 TimeShort_max) { Decode_Data16[i]=0。//數據位為0 } else if(TimeLong_min amp。amp。 TimeLong_max) { Decode_Data16[i]=1。//數據位為1 } else { Decode_Data16[i]=2。//接收不正確 } } right=0。//校驗位 for(i=0。i16。i++) { if(Decode_Data16[i]==2) { right=1。//說明解碼錯誤了 break。 } } if(right==0) { Send_data=Transcode()。//碼轉化,8位的用戶碼 SBUF=Send_data。// } } } }}紅外解碼流程圖如圖34所示。 圖34 紅外解碼流程圖4 系統調試和開發環境本設計中采用protel99se來繪制原理圖，繪制原理圖中有些元件諸如1838紅外接收頭，ULN2003驅動芯片，4位8段數碼管在元件庫里面不存在的，所以只能在自己創建的元件庫畫出。本設計的中用到的元件及其功能如表41所示。表41 元件清單原件名稱參數 功能R1 1K限流R222K上拉R3100歐限流R41K復位R5470歐限流R6470歐限流R7470歐復位R8~R15470歐限流R16~R19限流R20 A420J4700K上拉C1 104瓷片電容去耦電容C2 極性電容47UF濾波C3，C4 ，C5,C6 瓷片電容30PF晶振電路C7 極性電容10UF復位D1,D2,D3,D4,D5 LED壓降2V, 10MA運行指示燈D6 IN4007電源分壓晶振 　ULN2003　步進驅動，功率放大Q1~Q4 PNP S8550　驅動，擴流4位8段數碼管　顯示轉速 STC12C2052　解碼芯片STC89C52　主機1838紅外接收管　紅外接收器MAX232　串口通信28BYJ48步進電機5V工作步進電機　　焊接電路板是一個細活，有很多問題要注意，在焊板子的過程中，我遇到了一些小問題，我結合以前的焊板的經驗簡述一下：首先要弄清楚需要的硬件的特性，對器件要熟悉，注意二極管的正負極，電容的正負極，PNP三極管的B,C,E，如果極性搞錯了，整個焊接失敗了，焊接的時候千萬不要虛焊，在焊接之前要想清楚器件在板子上如何布局，在設計中我用紅色的軟線連接供電，黑色接地，黃色是I/0連接。硬件電路