電風扇紅外線遙控發射和接收系統原理畢業論文-wenkub.com

　 　

【正文】 另外在設計過程中，我們還到圖書館參閱了大量的書籍和資料，圖書館的管理方法和態度給我們帶來了方便，讓我們順利的借閱了自己所需要的書籍和資料在此也深表感謝，祝你們在以后的工作中更加順利，為全院的師生帶來更大的福音。在設計的整個過程中姚宏志老師對我們要求嚴格、態度嚴肅認真也從而培養了我們做事嚴肅認真、一絲不茍、事實求是的科學作風，樹立了做專業技術工作所必須的全局觀念、技術觀念和經濟觀點。總之，本設計所設計的紅外線遙控電風扇在現階段是一個技術相當先進應用相當方便的產品，它所創造的價值也是相當大的一筆 ，為適應現代快速發展的局勢和人們對產品的要求應用紅外線對電風扇等遙控也是一種必然的趨勢。以上可知本課題所闡述的是具有時代意義的紅外線遙控電風扇的知識,相對來說它能代表時代的先進性,尤其是近兩年通信行業發展極其迅速紅外線遙控作為短距離通信也應該迅速的發展,就本課題而言用紅外線作為電風扇的遙控信息打破了傳統的電風扇控制歷史使電風扇行業前進了一大步,也很符合人們一直努力想做到的人性化意識。在本課題的設計之中，對我們學習機械的而言有些問題可能相對困難一些，如本課題的設計主要用到單片機及其所用的程序——匯編語言，對我們來說可能稍加困難一些因為單片機及匯編語言在我們所學的課程中只有相當少的一部分，在本設計中卻要求精通才行，單片機在機械行業和其他行業應用的雖然不少，可相對學純機械的人來說應該算是技術上的難題。隨著時代的發展技術的進步短波也在日常生活中利用起來，可惜通常的短波被認為是紅外線以外的電磁波。如第 章的圖 就是按鍵和單片機連接的電路圖。 在接收紅外線譯碼的電路圖大致可以擬訂如下：1KΩ1KΩ+5v+5v繼電器繼電器六個功能輸出8 0 C 5 1VccT0INT0INT1圖3—3接收電路圖個功能鍵的程序段如下：搖頭子程序： SHAKE：CPL , DATAH,4 。定時：剛開機時系統默認常開，即不定時。例：流水線上一個包裝是12盒，要求每到12盒就產生一個動作，用單片機的工作方式0來控制，應當預置多大的值呢？對了，就是819212=8180。第五節定時器/計數器的定時/計數范圍工作方式0：13位定時/計數方式，因此，最多可以計到2的13次方，也就是8192次。其中，TL0可以構成8位的定時器或計數器的工作方式，而TH0則只能作為定時器來用。3. 3.看圖4，每當計數溢出，就會打開T（0/1）的高、低8位之間的開關，預置數進入高8位。（2）GATE=1，在此種情況下，計數脈沖通路上的開關不僅要由TR1來控制，而且還要受到INT1引腳的控制，只有TR1為1，且INT1引腳也是高電平，開關才合上，計數脈沖才得以通過。3. 3. 工作方式0定時器/計數器的工作方式0稱之為13位定時/計數方式。因此，TR0（1）稱之為運行控制位，可用指令SETB來置位以啟動計數器/定時器運行，用指令CLR來關閉定時/計數器的工作，一切盡在自已的掌握中。從圖2中我們可以看出，TCON也被分成兩部份，高4位用于定時/計數器，低4位則用于中斷（我們暫不管）。在單片機中有兩個特殊功能寄存器與定時/計數有關，這就是TMOD和TCON。至于會引發什么事件，我們下一課再介紹，現在我們來研究另一個問題：要有多少個計數脈沖才會使TF0由0變為1。這時如果再有一滴水落下，就會發生什么現象？水會漫出來，用個術語來講就是“溢出”。晶振的頻率當然很準，所以這個計數脈沖的時間間隔也很準。那么它們的關系是什么呢？那就是秒針每一次走動的時間正好是1秒。二、計數器的容量從一個生活中的例子看起：一個水盆在水龍頭下，水龍頭沒關緊，水一滴滴地滴入盆中。MOV A,R1SETB CRLC AJC NEXT2NEXT3: MOV R0,00H RETKCODE: MOV B,0FBHNEXT4: RRC AINC BJC NEXT4MOV A,R1SWAP ANEXT5: RRC AINC BINC BINC BINC BJC NEXT5NEXT6: MOV A,P1ANL A,0FHCJNE A,0FH,NEXT6MOV R0,0FFHRET 鍵盤處理程序就作這么一個簡單的介紹，實際上，鍵盤、顯示處理是很復雜的，它往往占到一個應用程序的大部份代碼，可見其重要性，但說到，這種復雜并不來自于單片機的本身，而是來自于操作者的習慣等等問題，因此，在編寫鍵盤處理程序之前，最好先把它從邏輯上理清，然后用適當的算法表示出來，最后再去寫代碼，這樣，才能快速有效地寫好代碼。： 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1，若全為“1”，則表示為“0”這一行沒有鍵閉合，否則有鍵閉合。 2. 去除鍵抖動。8031單片機的P1口用作鍵盤I/O口，鍵盤的列線接到P1口的低4位，鍵盤的行線接到P1口的高4位。其方法是：依次將行線置為低電平，即在置某根行線為低電平時，其它線為高電平。 判斷鍵盤中有無鍵按下將全部行線Y0Y3置低電平，然后檢測列線的狀態。行掃描法 行掃描法又稱為逐行（或列）掃描查詢法，是一種最常用的按鍵識別方法，如上圖所示鍵盤，介紹過程如下。這樣，當按鍵沒有按下時，所有的輸出端都是高電平，代表無鍵按下。在矩陣式鍵盤中，每條水平線和垂直線在交叉處不直接連通，而是通過一個按鍵加以連接。1.實際就是左移位而已MOV LAMPCODE,A MOV P1,ALCALL D500MSAJMP LAMPRETLAMPUP:MOV A,LAMPCODERR A 。LAMP:JB StartEnd,LampStart 。此處循環等待鍵的釋放MOV A,P3ORL A,11000011BCPL AJZ K_RET1 。如果為0則一定無鍵按下ACALL DELAY 。將P3口的接有鍵的四位置1MOV A,P3 。第三個鍵按下后的處理AJMP KEY_RETKeyDown:CLR UpDown 。從B寄存器中獲取鍵值JB ,KeyStart 。調用燈顯示程序AJMP LOOP 。單燈流動的代碼 LOOP:ACALL KEY 。起動及停止標志LAMPCODE EQU 21H 。對于這種鍵各程序可以采用不斷查詢的方法，功能就是：檢測是否有鍵閉合，如有鍵閉合，則去除鍵抖動，判斷鍵號并轉入相應的鍵處理。不過一般情況下，我們通常不對按鍵釋放的后沿進行處理，實踐證明，也能滿足一定的要求。0口為低的信息后，不是立即認定S1已被按下，而是延時10毫秒或更長一些時間后再次檢測P1。前面我們講到中斷時曾有個問題，就是說按鍵有時靈，有時不靈，其實就是這個原因，你只按了一次按鍵，可是計算機卻已執行了多次中斷的過程，如果執行的次數正好是奇數次，那么結果正如你所料，如果執行的次數是偶數次，那就不對了。0輸入為低電平。但是CPU所做的保護工作是很有限的，只保護了一個地址，而其它的所有東西都不保護，所以如果在主程序中用到了如A、PSW等，在中斷程序中又要用它們，還要保證回到主程序后這里面的數據還是沒執行中斷以前的數據，就得自己保護起來。 中斷響應過程CPU響應中斷時，首先把當前指令的下一條指令（就是中斷返回后將要執行的指令）的地址送入堆棧，然后根據中斷標記，將相應的中斷入口地址送入PC，PC是程序指針，CPU取指令就根據PC中的值，PC中是什么值，就會到什么地方去取指令，所以程序就會轉到中斷入口處繼續執行。 。這要換成人來說，就相當于你在看書的時候，每一秒鐘都會抬起頭來看一看，查問一下，是不是有人按門鈴，是否有電話。1. 1.XXXPSPT1PX1PT0PX0表格2—5例：設有如下要求，將T0、外中斷1設為高優先級，其它為低優先級，求IP的值。當然，在程序中沒用中斷時，直接從0000H開始寫程序，在原理上并沒有錯，但在實際工作中最好不這樣做。ET0－定時器0中斷允許EX0－外中斷0中斷允許。TI、RI：串行口發送、接收中斷，在串口中再講解。ITIE1的用途和IT0、IE0相同。IT0：INT0觸發方式控制位，可由軟件進行置位和復位，IT0=0，INT0為低電平觸發方式，IT0=1，INT0為負跳變觸發方式。執行中斷處理程序。具體地說，中斷響應可以分為以下幾個步驟：保護斷點，即保存下一個將要執行指令的地址，就是把這個地址送入堆棧。優先級的問題不僅僅發生在兩個中斷同時產生的情況，也發生在一個中斷已產生，又有一個中斷產生的情況，比如你正接電話，又有人按門鈴的情況，或你正開門與人交談，又有電話響了情況。第一、什么可引起中斷，生活中很多事件可以引起中斷：有人按了門鈴，電話鈴響了，你的鬧鐘響了，你燒的水開了….等等諸如此類的事件，我們把可以引起中斷的事件稱之為中斷源，單片機中也有一些可以引起中斷的事件,其中一共有五個：兩個外部中斷，兩個計數/定時器中斷，一個串行口中斷。 PDIP和PLCC封裝形式 快速脈沖編程 2層優先級中斷結構 可編程全雙工串行通信口 5個中斷源 2個16位可編程定時/計數器 32個可編程雙向I/O口 標準MCS51內核和指令系統87C51有PDIP和PLCC兩種封裝形式。 87C51內置中央處理單元、128字節內部數據存儲器RAM、32個雙向輸入/輸出(I/O)口、2個16位定時/計數器和5個兩級中斷結構，一個全雙工串行通信口，片內時鐘振蕩電路。在空閑模式下凍結CPU而RAM定時器、串行口和中斷系統維持其功能。單片機屬于典型的嵌入式系統，所以它是低端控制系統最佳器件。 8051中集成了完善的各種中斷源，用戶可十分方便地控制和使用其功能，使得它的應用范圍加大，可以說它可以滿足絕大部分的應用場合。從而容易使產品形成系列化。“0”邏輯匯編程序如下：“1”邏輯匯編程序如下：在整個控制系統中電路是最核心的部分而電路中單片機又是核心部分，就在這核心的核心中單片機有著強大的功能與信息處理問題及組成現作一介紹如下： 單片機通常是指將CPU，存儲器和輸入/輸出接口電路集成在一塊芯片上的芯片，本設計就是利用單片機執行匯編語言而進行紅外線發射和接收以達到控制電風扇的目的，在本設計中單片機處理收發信息時計時計數器以及中斷系統和顯示與鍵盤的接口是本設計的關鍵部分現對各功能及系統分別作出介紹如下： 第二章MCS—51的簡介8051是MCS51系列單片機中的代表產品，它內部集成了功能強大的中央處理器，包含了硬件乘除法器、21個專用控制寄存器、4kB的程序存儲器、128字節的數據存儲器、4組8位的并行口、兩個16位的可編程定時/計數器、一個全雙工的串行口以及布爾處理器。發射時在按下各功能鍵后遙控器將已設定的工作狀態與數據以一定的編碼通過紅外線發光二極管發送出去，發送的編碼需要調制，調制的頻率選用40KHz。雖然在執行這段程序時單片機的功耗電流較大（ mA），但由于單片機每隔16mS只有不到100uS在執行程序，而絕大多數時間處于掉電狀態，它的平均功耗電流可小于150uA基本上可以用相當長的一段時間（約半年多）符合節能意識，更人性化，便于使用。退出掉電方式的唯一辦法是復位。在空閑方式中，單片機的功耗電流降為正常工作時的八分之一。現對此遙控系統作以簡介如下： XTAL0amp。如果郵購我們開發的51單片機試驗板和擴展元件的網友，可以獲得如上圖所示的紅外遙控手柄，這種遙控器的編碼格式符合上面的描述規律，而且價格低廉，有32個按鍵，按鍵外形比較統一，如果用于批量開發，可以把遙控器上貼膜換成你需要的字符，這為開發產品提供了便利。后16位為8位的操作碼和8位的操作反碼用于核對數據是否接收準確。這種遙控碼具有以下特征：采用脈寬調制的串行碼，、“0”；、“1” 其波形如圖1—7所示。現對紅外線遙控系統作一簡述如下：1 紅外遙控系統通用紅外遙控系統由發射和接收兩大部分組成，應用編/解碼專用集成電路芯片來進行控制操作，如圖1—6所示。其工作電壓典型值為5v，無載工作電流小于或等于1MA ≤1MA，該電路在接收輸入端（2腳）。由于C1端未引出，在內部設計成恒為“1”因此用戶碼與TC9148相對應的僅有“101”、“110”和“111”可供選擇。將這一輸出通過VT進行放大和相位變換后輸入譯碼器TC9149的輸入端。單次脈沖輸出按鍵KS1~KS5只能單鍵操作，且每按動一次不論時間長短與先后均只能發送一組脈沖。整個編碼脈沖為12位。其中K1~K5與T2組成按鍵KH1~KH5為連續發射編碼按鍵K1~K5與T1組成按鍵KS1~KS5為單次發射編碼按鍵。 紅外線實質上是一種電磁波,用其對電風扇進行調速搖頭定時開關控制其原理和無線電遙控基本相似。 （1） 論文主題第一章紅外線遙控原理簡介紅外線數據通訊利用了紅外線的特性——人眼不能察覺并且普通的硅光電器件在此波長敏感度最高，因此是一種很有發展前途的通訊方式，并且紅外線通訊比其他的無線通訊方式具有很大的價格優勢。未來無線遙控及通信技術發展的主要趨勢是寬帶化、分組化、綜合經、個人化。從它最初由ericsson，ibm，inter，nokia和toshiba公司作為原始發起組織而推出，1年多時間已吸引了近2000個國際上有影響的公司參與。從網絡的角度來看，接入網可分成有線接入網和無線接入網、光纜同軸混合接入網、銅線電纜、對絞線、電話（一般為銅線）接入網等等；無線接入技術是近些年迅速發展起來的新技術領域，它從概念上產生了一個重大的飛躍，即不需要纜線類物理傳輸媒質而采用無線傳播手段來代替部分接入網甚至入網的全部，從而達到降低成本、提高靈