江西农业大学南昌商学院 目录
5.1程序调试 ........................................................ 22 5.2调试步骤 ........................................................ 22 5.3调试注意事项 .................................................... 22 5.4主要性能分析 .................................................... 23 结 论 ................................................................. 24 参 考 文 献 ............................................................ 25 附 录 .................................................................. 26 致 谢 ................................................................. 33
江西农业大学南昌商学院 绪论
绪 论
为适应社会发展的需要,微型计算机不断的更新换代,新产品层出不穷。在微型计算机的大家族中，近几年来单片微型计算机极为突出，发展极为迅速。
电子计算机从其诞生之日起至今已历经四代，作为大规模集成电路技术发展产物的微型计算机，属于第四代计算机，而单片机是微型计算机发展的一个重要分支，使其各种功能集成智能化，使现在的电子产品更加微型化。本篇主要介绍单片机现在的发展概况、特点及其应用领域。
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江西农业大学南昌商学院 1 课题背景
1 课题背景
1970年微处理器研制成功之后，随后就出现了单片机 (即单片的微型计算机)。这是现在各种功能单片机的一个雏型。1971年美国Intel公司生产的4位单片机4004和1972年生产的雏型8位单片机8008，特别是1976年9月Intel公司的MCS-48单片机问世以来，在短短的十几年间，经历了多次更新换代，其发展速度大约每二、三年要更新一代、集成度增加一倍、功能翻一番。发展速度之快、应用范围之广已达到了惊人的地步。它已渗透到生产和生活的各个领域，已经成为不可或缺的一个电子产品。
1.1 红外遥控电路设计的目的
本次设计的主要任务是利用单片机技术，并将数字电子技术、模拟电子技术和红外学相关知识相结合，设计一款可以实现灯泡的开关和调光（或者电机启动和调速）控制的红外遥控电路。通过设计红外遥控电路来巩固和加强对三年来所学的理论知识和锻炼自己的动手能力，熟悉和掌握以单片机为核心的电路设计的基本方法和技术，熟悉传感器的使用，提高电子电路的设计和动手能力，加深对单片机软硬件知识的理解，获得初步的应用经验，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。
1.2单片机的发展和应用
单片微型计算机(Single-Chip Microprocessor)是微型计算机（Microcomputer，简称微机）的一个重要分支，也是一种非常活跃和颇具生命力的机种。单片微型计算机简称单片机，特别适用于工业控制领域，因此又称为微控制器。
通常，单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的五大基本功能部件：控制器、运算器、存储器和输入/输出（Input/Output，简称I/O）接口电路。因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。
1.2.1单片机的发展概况及趋势
单片机的发展概况1971年微处理器研制成功不久，就出现了单片微型计算机即单片机，但最早的单片机是1位的，处理能力有限。
单片机的发展可分为4个阶段：
? 第一阶段（1974 -1976年）：单片机初级阶段。因为受工艺限制，单片机采用
单片的形式而且功能比较简单。例如美国仙童公司生产的F8单片机，实际上只包括了8位CPU（中央处理单元，Central Processing Unit的简称）、64个字节的RAM（随机存储器，Random Access Memory的简称）和2个并行接口。
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? 第二阶段（1976—1978年）：低性能单片机阶段。以Intel公司制造的MCS－48
系列单片机为代表，该系列单片机片内集成有8位CPU、8位定时器/计数器、并行I/O接口、RAM和ROM（只读存储器，Read-Only Memory的简称）等，但是最大的缺点就是无串行接口，中断处理比较简单而且片内RAM和ROM容量较小且寻址范围不大于4KB。
? 第三阶段（1978年——1983年）：为高档8位单片机阶段。这类单片机在低、
中档基础上发展起来的，其性能有明显提高。以Inter公司的MCS-48系列单片机为代表，在片内增加了串行接口，有多级中断处理系统，有16位定时/计数器，片内RAM、ROM容量增大，寻址范围可达64KB，有的片内带有A/D转换接口。这类单片机功能强，应用领域广，是目前各类单片机中应用最多的一种。 ? 第四阶段（1983年—现在）：为8位单片机巩固发展阶段及16位单片机、32
位单片机推出阶段。此阶段主要特点是：一方面不断发展16位单片机、32位单片机及专用单片机。16位单片机除CPU为16位外，片内RAM为232B，ROM位8KB，片内带有高速输入输出部件，多通道10位A/D转换部件，中断处理为8级，其实时处理能力强。今年来，各个计算机厂家已进入高性能的32位、64位单片机研制、生产阶段，这些单片机除了具有更高的集成度外，主振频率更加强大，使其单片机的数据处理速度比之前单片机要快的很多，性能比8位、16位单片机更加优越。
1.3红外遥控器原理
很多电器都采用红外线遥控，那么红外线遥控的工作原理是什么呢?首先我们来看看什么是红外线。
人的眼睛能看到的可见光按波长从长到短排列，依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。其中红光的遥控器波长范围为0.62～0.76μm；紫光的波长范围为0.38～0.46μm。比紫光波长还短的光叫紫外线，比红光波长还长的光叫红外线。红外线遥控就是利用波长为0.76～1.5μm之间的近红外线来传送控制信号的。
常用的红外线遥控系统一般分发射和接收两个部分。
发射部分的主要元件为红外发光二极管。它实际上是一只特殊的发光二极管，由于其内部材料不同于普通发光二极管，因而在其两端施加一定电压时，它便发出的是红外线而不是可见光。
目前大量使用的红外发光二极管发出的红外线波长为940nm左右，外形与普通发光
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二极管相同，只是颜色不同。红外发光二极管一般有黑色、深蓝、透明三种颜色。 判断红外发光二极管好坏的办法与判断普通二极管一样：用万用表电阻挡量一下红外发光二极管的正、反向电阻即可。
红外发光二极管的发光效率要用专门的仪器才能精确测定，而业余条件下只能用拉距法来粗略判定。接收部分的红外接收管是一种光敏二极管。
在实际应用中要给红外接收二极管加反向偏压，它才能正常工作，亦即红外接收二极管在电路中应用时是反向运用，这样才能获得较高的灵敏度。 红外接收二极管一般有圆形和方形两种。
由于红外发光二极管的发射功率一般都较小（15mW左右），所以红外接收二极管接收到的信号比较微弱，因此就要增加高增益放大电路。
前些年常用μPC1373H、CX20106A等红外接收专用放大电路。最近几年不论是业余制作还是正式产品，大多都采用成品红外接收头。
成品红外接收头的封装大致有两种：一种采用铁皮屏蔽；一种是塑料封装。均有三只引脚，即电源正（VDD）、电源负（GND）和数据输出（VO或OUT）。红外接收头的引脚排列因型号不同而不尽相同，可参考厂家的使用说明。成品红外接收头的优点是不需要复杂的调试和外壳屏蔽，使用起来如同一只三极管，非常方便。但在使用时注意成品红外接收头的载波频率。
红外遥控常用的载波频率为38kHz，这是由发射端所使用的455kHz陶振来决定的。 在发射端要对晶振进行整数分频，分频系数一般取12，所以455kHz÷12≈37.9 kHz≈38kHz。也有一些遥控系统采用36kHz、40kHz、56kHz等，一般由发射端晶振的振荡频率来决定。
红外遥控的特点是不影响周边环境、不干扰其它电器设备。由于其无法穿透墙壁，故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。 由于各生产厂家生产了大量红外遥控专用集成电路，需要时按图索骥即可。因此，现在红外遥控在家用电器、室内近距离（小于10米）遥控中得到了广泛的应用。 多路控制的红外遥控系统 多路控制的红外发射部分一般有许多按键，代表不同的控制功能。当发射端按下某一按键时，相应地在接收端有不同的输出状态。 接收端的输出状态大致可分为脉冲、电平、自锁、互锁、数据五种形式。“脉冲”输出是当按发射端按键时，接收端对应输出端输出一个“有效脉冲”，宽度一般在100ms
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