单片机红外控制发射器设计文档格式.doc
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单片机红外控制发射器设计文档格式.doc
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Withthedevelopmentofoursocietyandthegradualimprovementofscienceandtechnology,variouskindsofhelpremotecontrolsystemshavebegantoenterpeople’slife.Thetraditionalremotecontrollersadoptspecialremotecontrolcodeanddecodeintegratedcircuits,thoughthiskindofmethodissimplyandeasily,itisonlythepracticalapplicationofsomecertainspecialelectricequipmentsbecauseofthecountedfunctionalkeysiscountedandtherestrictedfunction,sotherangeofapplicationislimited.Buttheremotecontrollerswhichadoptthemicroprocessorshavemanyadvantagessuchasflexibleoperatingandunceremoniousmanipulativekeys.
ThedesignhasusedAT89C2051microprocessorascore,integrativelyapplytheinterruptivesystem,timer,counter,etc.mainlytodesignoriginallyandalsotaketheadvantageoftheinfraredlight.Theremotecontrollauncherdistinguishesdifferentoperationthroughthecontrolonfrequencyofinfraredemissionoflight.Theremotecontrolreceiverjudgescontroloperationbyadoptingthediscernedfrequencyofthereceivedinfraredlighttofinishthewholelaunchingandreceivingcourse.
Itsadvantageisthatthehardwarecircuitissimple,thesoftwareiswithperfectfunction,havecertainuseandreferencevalue
Keywords:
Microprocessor,Infraredremotecontrol,Interrupt,Timing,Counting,Frequency
目录
摘要 2
目录 4
一、功能简介 5
二、硬件设计 5
2.1硬件设计方案 5
2.2单片机STC89C54及其电路 5
2.3电源模块 6
2.4按键模块 7
2.5液晶显示模块 8
2.6蜂鸣器模块 9
2.7红外接收及发射模块 10
2.8PCB图................................................................................................... ......10
三、软件开发 11
3.1AltiumDesigner6开发环境 12
3.2NEC协议 12
3.3主程序 14
四、使用说明 26
参考文献 30
附录 31
一、功能简介
1、通过红外接收装置和对应功能按键,对矩阵按键中的不同按键实现遥控功能学习;
2、对各按键已经学习的功能进行红外解码,并将8位用户码1+8位用户码2+8位数据码+8位数据反码以16进制数,显示在LCD1602上;
3、通过各独立按键已学习的功能,对外部设备进行红外遥控;
4、在按键及红外接收成功时蜂鸣器有提示音;
二、硬件设计
2.1硬件设计方案
红外接收
矩阵键盘
电源系统
单片机主控芯片
红外发射
液晶显示
图2-1
2.2单片机STC89C54及其电路
2.2.1单片机STC89C54简介
STC89C54系列单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机,是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机,指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍,内部集成MAX810专用复位电路。
2.2.2STC89C54管脚及封装
图2-2
2.3电源模块
电源模块采用5V供电,主要包括5V圆孔式电源接口,自锁式电源开关,发光二极管电源指示灯等。
电路图如下所示:
图2-5自锁式开关
图2-4圆孔电源口
图2-3电源指示灯
2.4矩阵键盘及功能按键模块
矩阵键盘电路如图所示:
图2-6
功能按键电路如图所示:
图2-7
矩阵键盘与功能按键使用时互有联系,单片机首先进行功能按键扫描,若有按键按下,则进入相应按键的中断,进入矩阵键盘的扫描和识别;
4*3矩阵键盘共4行,3列,12个按键,各个按键之间相互独立,每当有按键按下时,通过键盘扫描及键值处理程序,锁定所按下的按键。
按键编码从矩阵键盘的左上角开始,初始时刻,设置键盘的行线(低4位)为低电平,列线(高四位)为高电平,第一次在读状态下检测,列线一定有一位为低电平,第二次再有按键按下时,列信号锁定,并开始逐行扫描,扫描至闭合键所在的行时,按键确定,停止扫描。
2.5LCD1602液晶显示模块
图2-8LCD显示电路
本设计采用的是长沙人电子公司的SMC1602A液晶屏,7——14引脚与单片机P0_0——P7_0引脚相连,并连接排阻,RS,RW为读写控制端,电位器可以控制液晶显示屏的亮度,VCC供电。
参数及接口说明:
2.6蜂鸣器模块
蜂鸣器电路如图所示:
图2-9
蜂鸣器电路起提示作用,在红外接收装置成功接收信号源并保存,或者在按键有效按下时,蜂鸣器会发出提示音,提示相应操作成功,是操作更加清晰。
2.7红外接收及发射装置
图2-11
图2-10
红外接收电路
红外发射电路
红外发射装置采用直径为5毫米的红外二极管及其外围电路,二极管经过放大电路与单片机的P2_3端口相连,单片机通过红外二极管将每个按键对应扇区内已学习和解码的码制信息发射出去,控制外部设备;
红外接收装置为金属封装的红外接收头,型号1828t,可以将收到的红外信号转化为数字信号并存储与单片机内,2、3号引脚分别接电源和地,1号引脚为数据传送脚。
2.8PCB图
图2-12
三、软件开发
3.1AltiumDesigner6
AltiumDesigner是业界首例将设计流程、集成化
PCB设计、可编程器件(如FPGA)设计和基于处理器设计的嵌入式软件开发功能整合在一起的产品,一种同时进行PCB和FPGA设计以及嵌入式设计的解决方案,具有将设计方案从概念转变为最终成品所需的全部功能。
特点:
l在PCB部分,实现了自动引脚优化和非凡的布线效果,提供了对高密度封装(如BGA)的交互布线功能,总线布线功能,器件精确移动,快速铺铜等功能;
l在原理图部分,新增加“灵巧粘帖”可以将一些不同的对象拷贝到原理图当中;
l在嵌入式设计部分,增强了JTAG器件的实时显示功能,增强型基于FPGA的逻辑分析仪,可以支持32位或64位的信号输入。
3.2NEC协议
特征:
l8位地址码,8位命令码
l完整发射两次地址码和命令码,第二次均为反码,提高可靠性
l脉冲时间长短调制方式
l38kHz载波频率
l位时间1.12ms或者2.25ms
图3-1
调制:
NEC协议根据脉冲时间长短解码,每个脉冲时间为560us长的38kHZ载波(约21个载波周期)。
逻辑“1”脉冲时间为2.25ms,逻辑“0”脉冲时间为1.12ms。
推荐的载波周期为1/4或1/3。
协议:
图3-2
上图为NEC脉冲的典型脉冲链。
协议规定低位首发先送,如上图所示的情况,发送的地址码为”59”,命令码为”16”。
每次发送的信息首先是用于调整红外接收器增益的9msAGC(自动增益控制)高电平脉冲,接着是4.5ms的低电平,接下来便是地址码和命令码。
地址码和命令码发送两次,第二次发送的是反码(如:
11110000的反码为00001111),用于验收接收信息的准确性。
因为每位都发射一次反码,所以总体的发送时间是恒定的(即每次发送时,无论是1还是0,发送时间都是它及它的反码发送时间的总和)。
这种以发送反码验证可靠性的手段,可以扩展地址码和命令码为16位,这样可以扩展整个系统的命令容量。
即使一直按住按键,一串信息只能发送一次,发送的是以110ms为周期的重复码,重复码是由9ms的AGC高电平和4.5ms的低电平及一个560us的高电平组成。
图3-3
图3-4110ms循环码
3.3主程序:
#include<
reg52.h>
#include"
LCD1602.h"
EEPROM.h"
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
#defineKEY_OUTP1
sbitKEY_send=P2^0;
sbitKEY_code=P2^1;
sbit
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