无线遥控的电子时钟带温度显示
1.3.3 需解决的问题
待解决的问题是实现红外遥控的准确，尽管市面上已经有AT203红外发射管和AT138RV3红外接收管，但是本次设计要求有单独制作的红外遥控模块。我们采用了NPN三级管、键盘矩阵和红外发光二极管及单片机STC89C52共同制作了自己的红外遥控器。最难得问题是NEC红外遥控编码协议中的调制波38KHZ不好产生。只能使用示波器进行观察、计数、调整，最终获得所需频率载波。普通的8051系列单片机都是12时钟周期/机器周期，而我们使用的作为发射控制的单片机是6时钟周期/机器周期，这样产生13us的中断延时即可。AT138RV3红外接收管不好购买。最重要的问题是PROTUS元器件库里没有此种器件，况且发射的红外线是实质性的光，只好用红外发射接收一体化的装置IRLINK来进行模拟仿真。至于存储密码，我们没有外加存储芯片，而是使用单片机内部EEPROM，以此节省不必要的花销。在红外遥感电路板进行调试也遇到了挺多问题，最终通过组员的共同努力得以解决。
第二章红外遥控电子时钟带温度显示总体设计方案
红外遥控电子时钟和温度显示总体设计方案这章，主要介绍了该设计的任务分析与实现和红外通信原理等内容。
2.1 任务分析与实现
本设计的任务是：以STC89C52单片机为处理核心，用红外接收管接收来自遥控器的红外波形，经过接收管解调后转化成的脉冲送入单片机进行处理。红外波的解码是通过STC89C52单片机对红外接收头产生的信号的脉冲位置进行检测，从而判断接收到多少个0和1，最后合成为4个字节的8位代码。通过软件编码，给该遥控器编写相应的代码，然后通过解码来识别按键，以进行进一步的操作。
本系统总体思路如下：根据遥控器的按键编码值对遥控锁进行编程，当系统启动时，系统进入设正常工作状态，此时，如果用户更改了初始时间，用户输入新的时间。为了使用方便，专门设置了一个按键复位。 2.2 红外通信基本原理
红外遥控是单工的红外通信方式，本设计的红外遥控采用以通信方式为基础的红外遥控，而且本设计也使用了红外通信技术，故着重分析红外通信的基本原理。
红外通信是利用红外技术实现两点间的近距离保密通信和信息转发。它一般由红外发射和接收系统两部分组成。发射系统对一个红外辐射源进行调制后发射红外信号，而接收系统用光学装置和红外探测器进行接收，就构成红外通信系统。
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九江学院学士学位论文
红外线是波长在750nm至1mm之间的电磁波，它的频率高于微波而低于可见光，是一种人的眼睛看不到的光线。红外通信一般采用红外波段内的近红外线，波长在0.75um至25um之间。红外数据协会（IrDA）成立后，为了保证不同厂商的红外产品能够获得最佳的通信效果，红外通信协议将红外数据通信所采用的光波波长的范围限定在850至900nm之内。
红外通信的基本原理是发送端将基带二进制信号调制为一系列的脉冲串信号（载波信号），通过红外发射管发射红外信号。常用的有通过脉冲宽度来实现信号调制的脉宽调制（PWM）和通过脉冲串之间的时间间隔来实现信号调制的脉时调制（PPM）两种方法。脉时调制（PPM）是红外数据协会(IrDA)和国际电子电工委员会(IEEE)都推荐的调制方式，本设计采用脉时调制方法，即用两个脉冲串之间的时间间隔来表示二进制信息，数据比特的传送仿照不带奇偶校验的RS232通信，首先产生一个同步头，然后接着8位数据比特，如图2-1所示。
图2-1 PPM调制波形图
载波信号的频率 f=38KHz，载波周期T=26.32us，本设计使用单片机软件产生载波，取T=26us，脉冲宽度t1=10T=260us，二进制数0的脉冲串周期t2=500us，二进制数1的脉冲串周期t3=1000us。
普通的红外遥控采用面向指令的帧结构，数据帧由同步码，地址码和指令码组成，指令码长度多为8～16个比特，传送多字节遥控协议时效率偏低，而增加指令码的长度不利于接收器同步，为此本设计选用一种面向字节的帧结构，采用类似于异步串行通信的帧结构，每帧由一个起始位（二进制数0）、8个数据位和2个停止位（二进制数1）构成，如图2-2所示。每帧传送1个字节的数据，帧与帧间隔大于2ms，帧结构不含地址信息，寻址问题由高层协议解决。
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图2-2 数据帧结构示意图
由于红外光存在反射,在全双工的方式下发送的信号也可能会被本身接收，因此，红外通信应采用异步半双工方式，即通信的某一方发送和接收是交替进行的。 2.2.1 红外遥控电子时钟硬件方案设计
硬件主要分发射模块、单片机STC89C52处理模块和接收模块。其中发射模块为4×4键盘矩阵、红外线发射电路，接收模块为红外接收头、LED、LCD显示，DS1302，DS18B20等。
本设计用到的红外接收头来接收、放大和解调接收到的红外波，只要把该接收头的输出引脚连接单片机的外部中断口，就可以搭建简单的红外接收电路。通过对红外接收头输出的正负脉冲进行计时和计数，通过计算就可以得到按键编码对应的二进制数组。通过该数组获得按键值。利用红外接收头来接收红外编码信号，电路简单，很容易操作实现，硬件开销小。
2.2.2 红外遥感电子时钟的总体框图
基于STC89C52单片机系统红外电子时钟和温度显示框图如图2-3所示：
红外接收 按键指示灯 STC89C52 LCD显示 红外发射 时间显示 复位 晶振 温度显示
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图2-3 红外遥感电子密码锁框图
该系统硬件部分由红外发射电路、红外接收电路、键盘矩阵电路、复位电路、晶振电路、液晶显示电路、时间和温度显示电路、指示灯电路组成，系统能完成红外遥控更改时间、遥控复位的功能。
4*4键盘 电源开关 STC89C52 复位 红外发射指示灯 晶振 红外发射电路
图2-4 红外遥控发射框图
根据其功能设计，基于单片机红外遥控电子时钟和温度显示控制系统硬件功能框图如图2-3所示，图2-4为红外发射电路框图。红外发射部分与红外接收部分电路基本相同 ，只是接收部分比发射部分指示电路与LCD显示模块。
2.2.3 电子时钟及带温度在液晶屏显示的功能实现
本次设计是在熟练使用C52系列单片机的基础上，设计出相关的外围电路，并利用所选用的常用芯片设计出电子时钟及带温度显示，基本功能设计如下：
1） 复位：显示设置的初始时间。
2） 时间的调整：根据按下的按键执行相应的时间调整操作。 3） 温度显示：根据当时环境的温度，显示当前的温度值。 2.2.4 红外遥控电子时钟和温度软件方案设计
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读写日期，时间和温度 初始化 开始 分离时间，日期，温度的显示值
显示子程序
结束 日期时间的修改 图2-5.流程图 第3章 红外遥控电子时钟及温度显示电路设计方法及原理
本章重点介绍了红外遥控系统的硬件电路设计及其方法原理，主要从红外遥控系统设计、单片机原理及应用、发射模块单片机端口资源分配等几个方面加以说明。
3.1 红外遥控系统
红外线的光谱位于红色光之外， 波长是0.76～1.5μm，比红光的波长还长。红外遥控是利用红外线进行传递信息的一种控制方式，红外遥控具有抗干扰，电路简单，容易编码和解码，功耗小，成本低的优点。红外遥控几乎适用所有家电的控制。
红外遥控系统的主要部分为调制、发射和接收，如图3-1 所示：
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