到对象环境中作为一个智能化控制单元。由于被控对象种类繁多，其应用也非常广泛，比如工业控制领域、家用电器领域、办公自动化领域、商业流通领域、汽车电子及航空航天电子等等。它的应用也从根本上改变了传统控制系统设计思想和设计方法，取代以微控制技术来实现，这是一个全新的概念。随着单片机应用技术的推广普及，微控制技术必将不断发展、完善。 此部分电路实现的功能是由一体化红外接收头接收5米外遥控器的遥控代码，然后把遥控编码传送到单片机的中断输入口。 3.1.1 模块原理图 REDOUTGNDVDDRED-INFRA123DVCCDVCCR_RED1KDVCCQRED图3-1 单片机模块原理图 9018C_R2104C_R1100UFINT1 3.1.2 红外一体接收头的功能特性及电路连接 DGND（1）红外遥控的概念及特点 IC2DGNDSDTPA1SDHPA2BEEP_IO3P1.34P1.45P1.56P1.67P1.789IC3p1.0p1.1p1.2p1.3p1.4p1.5p1.6p1.7VCCDVCC40DVCC1839A0VCCP0.0 所谓遥控，就是指对被控对象，按照所预定的意图对其内部参数、工作状态等进行DGND383着现代科技的发展，它们的应用也越来越普遍。 45P1.7GNDSDARXDTXDINT1T0T1WRRD10111213141516171819A2SCL6P1.689C5136远距离操纵。遥控技术公现代工农业生产、科研、国防等领域均有非常广泛的应用，随A1WP3534333231302927RST/VPD24C04DVCC 现代遥控技术也十分普遍地应用于各类家电中，例如电视遥控、电灯遥控、电风扇P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.737遥控、空调遥控等。这类应用提高了家电的功能和档次，更重要的是给使用者带来极大复位电路28p2.7SW1的方便。设有遥控的电视，使用者不必离开座位，只需要使用手持红外遥控器就可以进P2.7DVCCC_RST行节目切换，以及对音量、对比度、亮度等的调节。 RSTR_RST1XTAL120ufRXDTXDINT0INT1T0T1WRRDEA/VPPALE/PROGPSEN 遥控的种类很多，若以遥控信息传送方式来区分，可以分为：有线遥控和无线遥控200XTAL2SW4两大类，而无线遥控又包含了红外遥控、超声波遥控和无线电遥控三类。有线遥控和无R_RST220VSS1KP2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.027p2.626p2.525BLCTR24232221SW2SW3线遥控可以达到很远的距离，而红外遥控和超声波遥控只能在十几米之内，因此多用于R14R16R15R13DGNDATML89C5110K10K10K10KDGND振荡源CRY1DVCC家电方面。
红外遥控是以红外线作为载体来传送遥控命令的。红外线的波长介于红光和微波之间，0.77—3UM为近红外区，3—30UM为中红外区，30—1000UM为远红外区。红外线在通过云雾尘埃等充满悬浮粒子的物质时不易发生散射，有较强的穿透力，还具有不易受干扰，易于产生等优点，因此被广泛用语遥控装置。相比较前面两种遥控装置来看，红外遥控具有以下优点：
它是目前在世界范围内被广泛使用的一种无线连接技术，被众多的硬件和软件平台所支持：
·通过数据电脉冲和红外光脉冲之间的相互转换实现无线的数据收发； ·主要是用来取代点对点的线缆连接；
·新的通讯标准兼容早期的通讯标准；
·小角度，短距离，点对点直线数据传输，保密性强；
·传输速率较高，目前4M速率的FIR技术已被广泛使用，16M速率的VFIR技术已经发布；
·不影响周边环境、不干扰其它电器设备。由于其无法穿透墙壁，所以不同房间的家用电器可使用通用的遥控器而不会产生相互干扰；电路调试简单，只要按给定电路连接无误，一般不需任何调试即可投入工作；编解码容易，可进行多路遥控。
（2） 红外一体接收头的功能特性
红外接收电路选用Vishay公司生产的专用红外接收模块TSOP1738或者TSOP4838。该接收模块是一个三端元件，使用单电源+5V电源，具有功耗低、抗干扰能力强、输入灵敏度高、对其它波长（950nm以外）的红外光不敏感的特点，其引脚功能介绍如下：
VCC 接系统的电源正极（+5V）； GND 接系统的地线（0V）； OUT 脉冲信号输出
通常接CPU的中断输入引脚（例如8051的13脚INT1）。采取这种连接方法，软件解码既可以工作于查询方式，也可以工作于中断方式。
为保证红外接收模块TSOP4838接收的准确性，要求发送端载波信号的频率应尽可能接近38kHz，因此在设计脉冲振荡器时，要选用精密元件并保证电源电压稳定。再有，发送的数位“0”至少要对应14个载波脉冲，这就要求传送的波特率不能超过2400bps。利用上述红外收发电路构成的红外信道最大通信距离为8m。
TSOP4838的工作原理为：首先，通过红外光敏元件将接收到的载波频率为38kHz的脉冲调制红外光信号转化为电信号，再由前放大器和自动增益控制电路进行放大处理。然后，通过带通滤波器和进行滤波，滤波后的信号由解调电路进行解调。最后，由输出级电路进行反向放大输出。
（1）红外接收头在电路中有效地抑制了电源干扰。 （2）当电压低于3.3V时输出电压不能连续地支持外围电路。 图3-2 红外接收电路的典型应用 （3） 红外接收部分的电路连接 红外接收头的输出管脚OUT接到三极管9018的B极，目的是把接收信号放大，再把放大后的信号输入到单片机的中断口INT1。电阻R-RED对红外接收头起保护作用，最右边两个电容起到滤波的作用。 DVCC DGNDIC21234A0A1A2GND24C04REDOUTGNDVDDRED-INFRA123DVCCR_RED1KINT1DVCCQRED9018C_R2104C_R1100UFDGNDIC3p1.0p1.1p1.2p1.3p1.4p1.5p1.6p1.7RST/VPDRXDTXDINT0INT1T0T1WRRDVCCP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7图3-3 VCCSCL SDA89C51 WPSDTPA1DVCCSDHPA2红外接收部分的电路连接 8BEEP_IO3DGNDP1.347P1.45P1.566P1.6P1.67P1.785P1.79RXDTXDINT1T0T1WRRD1011121314151617DVCC403938373635343332DVCC313029复位电路DVCCC_RSTEA/VPPALE/PROGPSEN28p2.7P2.727p2.6P2.620uf26p2.5P2.5RST25BLCTRP2.4R_RST124近些年来，单片机的发展速度很快，从有关资料提供的数据来看，单片机的产量已P2.31823200XTAL2P2.219228位占整个微机(包括一般的微处理器)产量的80%以上，在1987年达90％。P2.曾经占据XTAL1121P2.0R_年产量下降到RST220万片，微处理器产量约1/3的Z80CPU，198518001985VSS而8位单片机，1KDGNDATML89C51R1410K3.1.3 单片机8051的功能特性及电路连接 R1610KR1510K振荡源年上升到2.1亿片，随着社会的进步和科学技术的发展，单片机的发展及对单片机的需求和它在各个领域中的应用将得到进一步扩大。
本课题用到的8051单片机是MCS-51系列单片机的一种型号，MCS-51系列单片机是美国Intel公司在1980年推出的一种高性能8位单片微型计算机。在MCS-51系列中，有两个子系列即51子系列和52子系列。在5l子系列中，主要有803l、8051、8751三种同档次机型，它们的指令系统与芯片引脚完全兼容，仅片内程序存储器(ROM)大小有所不同。52子系列是51系列的增强型，主要有8032、8052两种机型。与51子系列不同在于，片内数据存储器增至256个字节：片内程序存储器增至8KB（8032无片内程序存储器）；有3个16位定时器／计数器；有6个中断源。其它性能均与51子系列相同。它们可通过接口电路与外围设备相连构成可以完成各种控制功能的单片机系统。下面将会介绍此系列单片机的功能特性以及用到的8051单片机在设计中的电路连接。
（1）MCS-51系列单片机的基本结构框图如下图示：
图3-4 MCS-51系列单片机的基本结构框图
（2）51系列系统主要功能特性：
① 1个由运算器和控制器组成的8位微处理器(CPU)；
② 128KB的片内数据存储器(RAM)，用来存放运算的中间结果和最终结果；4KB的片内程序存储器(ROM)，可用来存放程序、一些原始数据和表格；
③ 21B专用寄存器，主要用来实现对内部功能部件的控制和数据运算；扩展片外
数据存储器的寻址范围可达到64KB；扩展片外程序存储器的寻址范围可达64KB；
④ 4个8位并行I/O接口P0、P1、P2、P3，既可用作输入，也可用作输出； ⑤ 1个全双工UART(通用异步接收发送器)串行I/O接口，可用于单片机之间或单片机与微机之间的串行通信；
⑥ 2个16位定时器材数器，可用于根据确定的时间间隔或对外部事件计数的多少发出控制信号；中断系统有5个中断源，可编程为两个优先级；
⑦ 111条指令，含有乘法指令和除法指令；
⑧ 有很强的位寻址、位处理能力；片内采用单总线结构； ⑨ 片内带振荡器，振荡频率的范围为1.2—12MHz，可有输出； ⑩ 用单+5v电源。
（3）MCS-51单片机内部结构：
单片机内部各基本部件之间通过总线交换信息。所谓总线是信息流通的公共通道，总线上的信息可以同时输送给几个部件，但不允许几个信息同时输送给总线，否则将产生信息冲突。总线按传送信息不同来分，可分为数据总线(DB)、控制总线(CB)、地址总线(AB)。数据总线用于CPU、存储器、输入/输出接口之间传送数据，如从存储器取数到CPU，把运算结果从CPU送到外部设备等。数据总线是双向的，控制总线是传送CPU发出的控制信号，也可以是其它部件输入到微处理器的信息，对于每一条控制线，其传送方向是固定的。地址总线用来传输CPU发出的地址信息，以选择需要访问的存储器和I/O接口电路。地址总线是单向的，只能是CPU向外传送地址信息。单片机采用上述三组总线的连接方式，常被称为三总线结构。MCS-51内部各部分的功能简述如下：
① 微处理器(CPU)
微处理器又称CPU，是单片机的控制和指挥中心，由运算器和控制器两大部分组成。
? 运算器
运算器以算术逻辑运算单元ALU为核心，含累加器A、暂存器1、暂存器2、程序状态字PSW、寄存器等许多部件。 ? 控制器
控制器包括程序计数器PC、指令寄存器IR、指令译码器ID、振荡器、定时电路及控制电路等部件，能根据不同的指令产生相应的操作时序和控制信号。 ② 存储器配置概述
MCS-51单片机，片内除了CPU之外，还有存储器。其中，片内只读存储据(ROM)用作程序存储器，在计算机工作时，事先存入已编好的各种程序、常数等信息；片内读写存储器(RAM)又称随机存储器，它的存储单元的内容根据需要既可随时读出也可写入，用作数据存储器，存放输入、输出数据和中间计算结果．或与外存交换信息，以及作为堆栈，在必要时可保存断点、保存现场。MCS-51系列单片机内含有的存储器容量