单片机红外控制原理[非常详细]1(5)

2019-06-17 19:31

位电路上,内部复位电路在每个机器周期S5P2对片外信号采样一次,当RST引脚上出现连续两个机器周期的高电平时,单片机就完成一次复位。外部复位电路就是为内部复位电路提供两个机器周期以上的高电平而设计的,AT89C2051通常采用上电自动复位和按键手动复位两种方式。

上电复位电路在通电瞬间,在RC电路充电过程中,RST端出现正脉冲,从而使单片机复位。

按键手动复位又分为按键电平复位和按键脉冲复位,按键电平复位是将复位端通过电阻与Vcc相连,按键脉冲复位是利用RC微分电路产生正脉冲来达到复位的目的。

本系统设计时采用的是上电复位方式,其电路原理图如下。

图3.6 复位电路

3.7 红外发射电路的设计

根据红外发射管本身的物理特性,必须要有载波信号与即将发射的信号相

“与”,然后将相“与”后的信号送发射管,才能进行红外信号的发射传送,而在频率为38KHz的载波信号下,发射管的性能最好,发射距离最远,所以在硬件设计上,本设计采用38KHz的晶振产生载波信号,与发射信号进行逻辑“与”运算后,通过三极管的功率驱动到红外发光二极管上[18]。

红外发送电路由4001MOS或非门38KHz振荡器,单片机发送控制电路和

红外发送管驱动输出电路组成,当单片机P3.4口输出为“0”时,发射管不发光,当单片机P3.4口输出为“1”时,红外发送管发出38KHz调制红外线[19]。 具体的发射波形与电路如下

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图3.7 调制过程中的波形

图3.8 红外发射电路

3.8 红外接收电路的设计

红外接收电路专门采用集成电路RPM6938,RPM6938有三个引脚,一个接电源一个接地,另外一个接信号端,它集光电转换,解调和放大于一体[20]。当收到38KHz调制红外线时,RPM6938输出为“0”,平时输出为“1”。信号脚接到P3.3和P3.4脚上,当RPM6938收到第一个红外脉冲时,触发INT1产生中断,使单片机退出低功耗状态,进入工作状态,同时使记数器0和定时器

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1开始工作 [21]

图3.9 红外接收电路

3.9 完整的系统电路设计图

完整的电路图见附录1

4 系统软件设计

4.1遥控发射器程序设计

4.1.1程序总体结构

此系统是一个红外遥控发射器,设计目的就是根据按键的不同,发射出不

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同的红外信号。传统的遥控器都是采用遥控发射专用集成芯片,例如飞利浦公司生产专用芯片SAA3010,三菱公司生产的M50462P专用发射芯片。由于这些芯片的功能键数及功能受到特定的限制,只适合于某一专用电器产品的应用,应用范围受到限制。本系统采用单片机制作,采用编程的方法,由于编程具有灵活性,故应用范围较广,操作码可随意设定[22]。

本系统采用的是按红外发射频率的不同,来识别不同的按键。操作键设定为8个,K0至K7,分别接至单片机的P1.0至P1.7口。对应的红外发射频率分别为300Hz、600 Hz、900 Hz、1200 Hz、1500 Hz、1800 Hz、2100 Hz、2400 Hz。发射时间确定为一个定值,由定时器1来定时,时间为100ms,当100ms时间到定时器1发生中断,停止计时,红外光也停止发射。由定时/计数器0来控制发射频率,T0作为定时器,当T0定时时间到,中断程序使P3.4断口的电平反转一次,然后T0重新工作定时值与前相同,时间到中断程序使P3.4端口翻转一次,如此往复,红外信号就按一定的时间间隔发射出去。通过设定T0的定时时间来控制红外信号的发射频率[23]。平时遥控器工作在空闲方式下,当有键按下时,由外部中断1产生中断,使CPU回到工作状态,待执行完操作后又回到低功耗才状态。主程序主要由初始化程序、键盘扫描程序,定时器0中断服务程序、定时器1中断服务程序,外部中断1中断服务程序组成。主程序流程图如下:

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START 调初始化程序 进入低功耗节电方式 外部中断1中断

K1 键是否 N

Y Y 按下 K2键是否按下 N K3键N ? 是否按下 调延时程序 调延时程序 Y ? .?

N

? N K1键是否松开 Y 启动定时器T1定时50ms 启动定时器T0定时3.33ms T0时间到 Y N P3.4翻转一次 T1时间到 Y

关T0、T1 P3.4置1 图4.1 遥控发射主程序流程图

当K2至K7键按下时,执行的程序类似于按下K1键所执行的程序。

4.1.2 伪指令和初始化程序

在初始化程序前,需要定义一些相关的伪指令,伪指令不能命令CPU执行某中操作,也没有对应的机器代码,它的作用仅用来给汇编程序提供某中信息。伪指令是汇编程序能够识别的汇编命令。控制信号的输入口P1.0—P1.7分别用按键开关键号K0—K7来定义;各频率红外信号对应的定时器T0的初值

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