机械设计制造及其自动化毕业论文设计电风扇红外线遥控装置的设计.doc

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1、毕业设计（论文）材料之二（1） 编号：200jx15 安徽工程科技学院本科生毕业设计（论文）专 业：题 目：作 者 姓 名：导 师 及 职 称：导师所在单位：电风扇红外线遥控装置的设计机械设计制造及其自动化吴西伟安徽工程科技学院 年 月 日安徽工程科技学院本科毕业设计（论文）任务书 届系专业编号：200jx15 学生姓名：吴西伟 毕业设计（论文）题目： 中文： 英文： 原始资料： 毕业设计（论文）任务内容：接受任务书学生（签字）完 成 日 期接 受 任 务 书 日 期批 准 日 期教 研 室 主 任（签字）指 导 教 师（签字）摘要摘要：本论文简单地介绍了红外线遥控发射和接收系统原理，在文中给

2、出了MCS89C51作为遥控接收系统和作为发射系统的重要位置，以及完整的51汇编程序代码和MCS89C51的各种功能简介，尤其是它在作为红外线遥控系统中几个重要的方面如中断、定时器和其与键盘的连接方面作了更详尽的介绍。本文中包括红外线发射和红外线接收的原理图，并给出多种方案。还对红外线遥控的发送程序、红外线接收程序、定时中断程序、发送周期程序、发送数据程序和发送“0”和“1”等程序进行了编制。另外对各种程序的流程图进行了绘制，从而较全面地完成此设计的要点，参考流程方框图的构思过程，就可以编写应用软件，便是本论文的特点。利用MCS89C51多次发送及反码校验功能，防止了其它遥控码和未知代码的干扰

3、，从而提高了产品的可靠性。又由于红外线遥控装置具有体积小，功耗低、功能强和成本低等特点,是现代日常生活中一种重要的遥控设备,因此也是本次作为设计课题的重要理由之一。关键词：MSC89C51、红外线遥控、键盘接口。Summarysummary : And acception system principle that this thesis has recommended infrared remote-control command to launch briefly, provide MCS89C51 as the acception system of remote control in

4、the article and as the important position that launch the system, and brief introduction of 51 intact assembler codes and various functions of MCS89C51, especially until several important respect such as cut off , timer and their make more exhaustive introduction with connection of keyboard as infra

5、red remote-control command system it. Include the principle picture that the infrared ray was launched and the infrared ray received in this text, provide many kinds of schemes. Procedure of sending still to infrared remote-control command, infrared ray receive procedure , cut off procedure , send c

6、ycle procedure , send data procedure and send 0 and 1 ,etc. procedure go on , make regularly. In addition has drawn various flow diagrams of procedure , thus finish this main point designed in an all-round way, consult the plot course of the procedure block-diagram, can write the application softwar

7、e , it is a characteristic of a thesis. Utilize MCS89C51 send and yards of check-up function instead many times , prevent other remote control yard and unknown interference of code from, thus improved the dependability of the products. Because again because the infrared remote-control command device

8、 is small, low power dissipation , function are strong with the low grade characteristic of the cost, it is a kind of important remote control apparatus in modern daily life, so regarded as one of the important reasons for designing the subject this time too. Keyword: MSC89C51 , infrared remote-cont

9、rol command , keyboard interface目录插图清单和表格清单7引言8绪论9第一章红外线遥控原理及红外线遥控电风扇的方案选择11第二章 MCS51简介212.1 概述212.2 Mcs89C51单片机的中断系统232.3 MCS8951的键盘接口与编程272.3 MCS8951的定时/计数器的方式控制字30第三章红外线遥控电风扇和键盘控制32结论与展望38致 谢40参考文献41附录42插图清单和表格清单引言随着时代的进步，技术的革新家用电器行业也在不断的融入高新科技之中。特别是在科学技术飞速发展的21世纪的今天，家电产业若不能及时与时俱进其将必然不能适应现代的家庭也不被

10、人们所接受，本着对社会实践性的观察以及学院给予我们即将毕业学子的毕业设计任务和本人的喜爱等因素，本人特选了电风扇红外线遥控装置的设计这门课题。在姚宏志、许德章等老师的带领下进行了本课题的研究与全部设计过程。电风扇是非常普通非常实用的一种家用电器。从它最初的雏形到当今最完美的遥控风扇历经百年多之久，最初的它以手动的电闸等金属片直接断通式，随着电器开关以及模具成型的完善等在其控制与使用上面有加以改进为弹簧开关等指按开关。近两年电子技术的飞速发展又将电风扇带入到遥控式的电子开关上,使其在外观和控制上达到空前的完善和方便,尤其是电子计时、电子调速和智能风速调节给人们带来了极大的福音。传统的机械定时器每

11、当定时之后便伴随着发条的转动发出“喀喀”的响声，因此影响到了人们的正常生活甚至形成噪声污染。传统的手动旋转式开关或者是按键开关不能实现人们的即刻变化速度，及不用动身就能随自己所想的风速进行调节的心理，它们必须由人们用手进行调节方能达到自己想要的风速等设定功能，而且这些开关容易损坏造价又高，且不便维护而选用单片机进行红外线遥控则能克服以上的不足，而且价格低便于维护。介于此，我们对单片机红外线遥控制作了详细的分析，对各种情况，功能等进行了设计，在控制电路单片机汇编语言，编程等进行了大量的书籍文献方面的翻阅和汇总，最终作出了本设计的全部过程。在此特别感谢姚宏志老师一直所给予的指导和帮助，也感谢许德章

12、师和领导的关怀和关注。在本设计中由于本人水平有限，又加上时间仓促难免有许多不足之处，在此恳请各位领导和老师给予指导以便本人能得到进一步提高。谢谢！绪论红外线遥控是目前应用最广泛的一种通信和遥控手段。由于红外线遥控器具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点。因此，彩电、录像机、音响设备、空调、玩具、门铃以及遥控汽车路牌等其它小型装置上也纷纷采用红外线遥控。红外线技术和其他通信技术如蓝牙（blue tooth）共享无线接入协议（swap）/homerf等系统一样在发展的过程中有一个相当长的历史时期。1832年莫尔斯发明了电报，它传送的信息是由众所周知的点划码组成的，即人类最早的通信是采用数字方式进

13、行的。以后贝尔又发明了电话，并由此造就一个电信产业。一个多世纪以来，以电话服务为主的电信业走了一条成功之路，取得了极大的发展；无线通信是指采用电磁波或者各种能载波的信号进行信息传递的通信方式。早在1897年，马可尼使用800khz中波信号进行了从英国至北美纽芬兰的世界上第一次横跨大西洋的线无电报通信试验，开创了人类无线通信的新纪元。 在无线通信初期，受技术条件的限制，人们大量使用长波及中波进行通信。20世纪20年代初人们发现的短波通信，直到20世纪60年代卫星通信兴起前，它一直是远程国际通信的重要手段，并且目前对应急通信和军用通信依然有一定实用价值。在进距离数据传输或者遥控方面多使用红外线蓝牙

14、等技术。20世纪40年代到50年代产生了传输频带较宽、性能较稳定的微波通信，成为长距离大容量地面干线无线传输的重要手段。模拟调频传输容量高达2700路，亦可同时传输高质量彩色电视信号；尔号逐步进入中容量至大容量数字微波传输。80年代中期以来，随着频率选择性色散衰落对数字微波传输中断影响的发现及一系列自适应衰落对抗技术与高状态调制与检测技术的发展，使数字微波传输产生了一个革命性变化。随着国民经济和社会发展的信息化，人们要通信息化开创新的工作方式、管理方式、商贸方式、金融方式、思想交流方式、文化教育方式、医疗保健方式以及消费与生活方式。无线通信和遥控等技术也从固定方式发展为移动方式，移动通信和控制

15、发展至今大约经历了以下五个阶段：第一阶段为20年代初至50年代初，主要用于舰船及军有，采用短波频及电子管技术，至该阶段末期才出现150mhz vhf单工汽车公用移动电话系统mts。第二阶段为50年代到60年代，此时频段扩展至uhf450mhz，器件技术已向半导体过渡，大都为移动环境中的专用系统，并解决了移动电话与公用电话网的接续问题。第三阶段为70年代初至80年代初频段扩展至800mhz，美国bell研究所提出了蜂窝系统概念并于70年代末进行了amps试验。第四阶段为80年代初至90年代中，为第二代数字移动通信兴起与大发展阶段，并逐步向个人通信业务方向迈进；此时出现了d-amps、tacs、e

16、tacs、gsm/dcs、cdmaone、pdc、phs、dect、pacs、pcs等各类系统与业务运行，频段扩展至900mhz1.9ghz，而且除公众蜂窝电话通信系统外，无线寻呼系统、无绳电话系统、集群系统、无中心多信道选址移动通信系统等各类移动通信手段适应用户市场需求同时兴起并各显神通。第五阶段为20世纪90年代中至今，随着数据通信与多媒体业务需求的发展，适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第三代移动通信开始兴起，其全球标准化及相应融合工作与样机研制和现场试验工作在快速推进，包括从第二代至第三代移动通信的平滑过渡问题在内。对于第三代移动tmt-2000纷纷参与标准的制定，经多次融合

17、努力在1999年10月25日至11月5日芬兰赫尔辛基召开的itu-r tg8/1第18次会议上5类rtt技术标准共6种方案成为最终结果。中国的td-scdma方案也已成为其中之一。应该指出，utrawcdma ds及tia cdma2000mc的相应起步样机已经诞生，包括以gsm、csmaone后向兼容为基础的第二代半过渡设备（g）edge、cdma is-95b hdr（2.4mbit/s峰值速率，64qam调制）及cdma2000-1x等亦已推出。此外，为接续internet移动游览应用的无线应用协议（wap）与无线连接技术蓝牙（blue tooth）已经产生。从网络的角度来看，接入网可分

18、成有线接入网和无线接入网、光缆同轴混合接入网、铜线电缆、对绞线、电话（一般为铜线）接入网等等；无线接入技术是近些年迅速发展起来的新技术领域，它从概念上产生了一个重大的飞跃，即不需要缆线类物理传输媒质而采用无线传播手段来代替部分接入网甚至入网的全部，从而达到降低成本、提高灵活性和扩展传输距离的目的，红外线遥控即是采用无线技术将操作者的想法或意识通过无线发射装置将载有控制信号的红外线发射出去，在接收端在通过解码放大等过程达到控制的目的。短距离之内的接入技术主要有蓝牙（blue tooth）、红外线、dect、ieee802.11和共享无线接入协议（swap）/homerf等系统。比较而言，blue

19、 tooth系统更具有代表性，它正根据wpan的概念向前发展。事实上，blue tooth和wpan的概念相辅相成，blue tooth已经是wpan的一个雏形。从它最初由ericsson，ibm，inter，nokia和toshiba公司作为原始发起组织而推出，1年多时间已吸引了近2000个国际上有影响的公司参与。1999年底，美国的4家公司3com，lucent，microsoft和motorola，与上述5公司一样作为blue tooth的发起组织，使它在与swap、ieee802.11等类似应用标准的竞争中脱颖而出，发展前景更加明朗。为了推动blue tooth的发展，blue too

20、th的标准是非专利的，blue tooth已成为目前通信领域的一个新热点，21世纪的无线遥控及通信技术正进入一个关键的转折时期,未来十年将是技术发展最为活跃的时期。信息化社会的到来以及ip技术的兴起，正深刻的改变着无线遥控及通信技术的面貌以及未来技术发展的走向。未来无线遥控及通信技术发展的主要趋势是宽带化、分组化、综合经、个人化。预计不远的将来就可成为小范围无线多媒体通信的国际标准，但就现在而言红外线已经是一个相当成熟的短距离无线传输技术，相对蓝牙虽有它的不足方面但在人们的日常生活中却起着不可缺少的作用。在本文的设计中，由于是电风扇的控制从其功能和实用方面来讲红外线遥控已经足够实现其各种功能而

21、且价格便宜便于生产制造，在使用上也相当方便。因此本文着重讨论红外线的遥控原理以及与其有关的单片机方面的技术和接口方面的知识。 （1） 论文主题第一章红外线遥控原理简介红外线数据通讯利用了红外线的特性人眼不能察觉并且普通的硅光电器件在此波长敏感度最高，因此是一种很有发展前途的通讯方式，并且红外线通讯比其他的无线通讯方式具有很大的价格优势。所以，越来越多的便携设备使用了红外线来进行数据传送和控制。 本文即将讨论和完成一台由红外线遥控的电风扇的制作。通过特殊的电路，将红外线脉冲和串行口信号进行转换，从而使人们常用的手柄遥控器能够发射一定的载波红外线信号和装有同样单片机的电风扇接收面板进行信息传递达到

22、控制电风扇的目的。 红外线实质上是一种电磁波,用其对电风扇进行调速摇头定时开关控制其原理和无线电遥控基本相似。目前市场上能实现红外线遥控的控制装置及集成电路有许多样式，如：CX20106A、KA2184和LA7224等对于普通遥控编码电路的芯片有：TC9148/9149/9150和PT2262-IR和PT2272等；通过参考红外线热释电与超声波遥控电路、单片机等书以及结合指导老师的意见现对红外线控制电风扇的集成电路作一简介如下：方案一：采用TC9148和TC9149组成有10个独立通道的红外线遥控系统；V0+5vC3C2C1R2R3R1C x 2 0 1 0 6 A1 2 3 4 5 6 7

23、8VD图11 CX20106A的应用电路VD1VD3VD2T C 9 1 4 8 16 15 14 13 12 11 10 9 1 2 3 4 5 6 7 8图12 TC9148组成的编码发射电路+5VT C 9 1 4 9C X 2 0 1 0 61 2 3 4 5 6 7 8VD 图13 TC9149的收应用电路以上电路是成套完成的控制系统,在接收电路上还需配置一个CX20106A集成电路。其作用是将接受过来的带有编码的红外线进行放大、限幅、带通滤波、检波积分和整形，然后将整形后的电路输入译码器TC9149的2脚。起放大工作流程图如下：ABLC放大电路限幅带通滤波检波积分整形图14 CX2

24、0106A的工作流程及引脚功能由TC9148组成的红外线发射电路是与TC9149配合使用的图中编码按键输入端K1K5与按键扫描时序输出端T1T2组成5X2矩阵作为通道选择按键，用来组成通道编码信号。其中K1K5与T2组成按键KH1KH5为连续发射编码按键K1K5与T1组成按键KS1KS5为单次发射编码按键。TC9148具有较好的抗干扰性，它发送的编码信号每组代码为12位每次发送两组，这两组编码被接收后逐位进行比较，只有完全相同时才被确认为有效。其编码脉冲示意图如下：用户码连续/单次键输入码 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 01.26ms1.68ms1.68ms0.42msC1C2C

25、3HS1S2K1K2K3K4K5K6图15 编码脉冲此波形是由TC9148的15脚发出的编码信号经过38KHZ调制的一串占空比不同的脉冲群。波形中的一个脉冲周期为1.68ms，当脉冲宽度为1.26（相当于3/4占空比）时被认定为“1”，当脉冲宽度为0.42ms（相当于1/4占空比）时被认为“0”。整个编码脉冲为12位。前三位代表地址码（即用户码）使用者按需编制以适应于不同的控制对象，上图示例为“110”脉冲编码中的第二个三位是连续/单次指令码上图示例为“100”码即表示为输出的是连续脉冲，由于TC9148/9149配合中T3键无效，因此连续/单次指令码可选择的仅有两个即“100”与“010”码

26、。最后的六位是按键接通时为“1”反之伪“0”。连续脉冲输出按键KH1KH5可以多键组合无位置或时间的次序关系即各键操作是独立而有任意的，因此在接收电路TC9149的对应输出端就可以同时得到多路控制信号。单次脉冲输出按键KS1KS5只能单键操作，且每按动一次不论时间长短与先后均只能发送一组脉冲。若同时接通数键电路将自动按优先次序排队从而有效地防止了误操作发生。TC9149作为接受译码电路具有10个输出电路，这10个电路中有5个为连续脉冲输出（HP）另外5个为单次输出的电路（SP）连续脉冲输出的5个电路可以同时并行工作，并与发射电路输出的编码相对应；单次输出的5个电路则每次只能有一路工作，并与发射

27、电路输出的编码想对应。本方案的TC9149接收电路采用CX20106A作为红外线接收调解电路，调解后的输出信号中包括了发射电路发送的全部编码。将这一输出通过VT进行放大和相位变换后输入译码器TC9149的输入端。通过电路内部译码后，可以有输出端输出连续多路组合控制信号，也可以由812脚输出单次控制信号。电路中C2与C3为用户码译码设置端与发射编码电路相对应；C2、C3端内部分别设计有20k的上拉电阻。在译码时若它们接地，则译码为“0”，悬空时译码为“1”。由于C1端未引出，在内部设计成恒为“1”因此用户码与TC9148相对应的仅有“101”、“110”和“111”可供选择。又因“100”码不允

28、许采用故C2、C3端至少有一端需要悬空。为能实现开机清除，C2、C3端悬空时均需外接0.010.02uf的电容到地。TC9149其内部没设输出锁存电路，因此无论是单次输出还是连续输出均只能以脉冲方式输出，只要按键放松输出状就返回原电平。其工作电压典型值为5v，无载工作电流小于或等于1MA 输出驱动电流1.h1MA，该电路在接收输入端（2脚）内部设置有施密特电路能对输入信号起整形作用滞回宽度典型值为0.8V。现对TC9148/9149组成的编译码关系表示如下表：键号连续/单次键入码接收输出工作方式HS1S2K1K2K3K4K5K6KH1100100000HP1连续多路组合KH2100010000

29、HP2KH3100001000HP3KH4100000100HP4KH5100000010HP5KS1010100000SP1单次一路排队KS2010010000SP2KS3010001000SP3KS4010000100SP4KS5010000010SP5表格11编译码根据此表格可以知道此系统所传递的信息编码方案二：红外线遥控是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段。由于红外线遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点，因而，继彩电、录像机之后，在录音机、音响设备、空凋机以及玩具等其它小型电器装置上也纷纷采用红外线遥控。工业设备中，在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下，采用红外线遥控不仅完

30、全可靠而且能有效地隔离电气干扰。现对红外线遥控系统作一简述如下：1 红外遥控系统通用红外遥控系统由发射和接收两大部分组成，应用编/解码专用集成电路芯片来进行控制操作，如图16所示。发射部分包括键盘矩阵、编码调制、LED红外发送器；接收部分包括光、电转换放大器、解调、解码电路。图16 红外线遥控系统2 遥控发射器及其编码遥控发射器专用芯片很多，根据编码格式可以分成脉冲宽度调制和脉冲相位调制两大类，这里我们以运用比较广泛，解码比较容易的脉冲宽度调制来加以说明，现以LC7461组成发射电路为例说明编码原理。当发射器按键按下后，即有遥控码发出，所按的键不同遥控编码也不同。这种遥控码具有以下特征：采用脉

31、宽调制的串行码，以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms的组合表示二进制的“0”；以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms的组合表示二进制的“1” 其波形如图17所示。图17二进制的“0”与“1”脉冲波形图上述“0”和“1”组成的32位二进制码经38kHz的载频进行二次调制以提高发射效率，达到降低电源功耗的目的。然后再通过红外发射二极管产生红外线向空间发射。7461产生的遥控编码是连续的42位二进制码组，其中前26位为用户识别码，能区别不同的红外遥控设备，防止不同机种遥控码互相干扰。后16位为8位的操作码和8位的操作反码用于核对数据是否接收准确。当遥

32、控器上任意一个按键按下超过36ms时，LC7461芯片的振荡器使芯片激活，将发射一个特定的同步码头，对于接收端而言就是一个9ms的低电平,和一个4.5ms的高电平，这个同步码头可以使程序知道从这个同步码头以后可以开始接收数据。解码的关键是如何识别“0”和“1”，从位的定义我们可以发现“0”、“1”均以0.56ms的低电平开始，不同的是高电平的宽度不同，“0”为0.56ms,“1”为1.68ms,所以必须根据高电平的宽度区别“0”和“1”。如果从0.56ms低电平过后，开始延时，0.56ms以后，若读到的电平为低，说明该位为“0”，反之则为“1”，为了可靠起见，延时必须比0.56ms长些，但又不

33、能超过1.12ms,否则如果该位为“0”，读到的已是下一位的高电平，因此取（1.12ms+0.56ms）/2=0.84ms最为可靠，一般取0.84ms左右即可。 根据红外编码的格式，程序应该等待9ms的起始码和4.5ms的结果码完成后才能读码。如果邮购我们开发的51单片机试验板和扩展元件的网友，可以获得如上图所示的红外遥控手柄，这种遥控器的编码格式符合上面的描述规律，而且价格低廉，有32个按键，按键外形比较统一，如果用于批量开发，可以把遥控器上贴膜换成你需要的字符，这为开发产品提供了便利。接收器及解码LT0038是塑封一体化红外线接收器，它是一种集红外线接收、放大、整形于一体的集成电路，不需要

34、任何外接元件，就能完成从红外线接收到输出与TTL电平信号兼容的所有工作，没有红外遥控信号时为高电平，收到红外信号时为低电平，而体积和普通的塑封三极管大小一样，它适合于各种红外线遥控和红外线数据传输。 方案三： 有空调的遥控器装置而联想到应用于风扇之上通常空调要对温度、定时、风速和风向工作状态等进行设定，并显示于液晶显示器上，在此不妨将以上控制系统转用于风扇的调速、定时、摇头和开关之上，其显示于液晶显示器上可以略去。于是其控制系统及电路图大致相同。现对此遥控系统作以简介如下： XTAL0&8 0 5 1VssRESETVccP0.0P0.7口61K74LS30INT0XTAL1+5vCRK1K2

35、K3K4K5K612Mhz20pf20pfP1.0接发射装置图18 遥控功能键接线图+Vcc5.120051080501/3CD40691/3CD4069接P1.0口 发射管图19 发射装置本电路的特殊之处在于：是由电池供电，因此要使用CMOS集成电路但是即使是是使用3CMOS的INTEL-80c51或87c51单片机又即使选用12MHz的时钟频率仅单片机的功耗电流仍然达到2.4mA即使是用3节5号碱性电池供电的连续运行时间也只能为约500小时因此功耗太大不便于使用，要延长使用时间降低平均功耗必须利用80c51单片机的空闲方式或掉电方式工作以降低平均功耗。所谓“空闲方式”即80c51在执行一个

36、指令，将特殊功能寄存器pcon的idl位设置成1后，单片机即进入次状态，在此状态下，单片机停止执行指令，但中断系统定时器与串行口电路仍然工作。如80c51使用片内程序存储器，它的P0、P1、P2、P3四个口的输入或输出逻辑状态仍然保持。在空闲方式中，单片机的功耗电流降为正常工作时的八分之一。空闲状态可用中断或复位退出以继续运行程序。所谓掉电方式即80C51执行了一条将特殊功能寄存器PCON的位设置成“1”的指令后即可进入，在此状态下，单片机的时钟振荡器停振，停止执行指令，其他所有功能均停止，只保持片内RAM的状态。与空闲方式一样如使用片内程序存储器；在进入掉电方式后，单片机的四个口的输入或输出

37、逻辑状态不变，在掉电状态下，单片机的功耗电流小于50uA 。退出掉电方式的唯一办法是复位。由于80C51在空闲状态下的功耗电流为0.3mA（采用1.2MHz的时钟）加上外围其他电路的功耗及发射用红外线发光二极管的功耗，其功率仍然较大不能实现较长（如近半年）的时间使用不符合节能。为使本电路能更近一步的节约耗电量以便延长电池使用时间唯一的选择是让单片机在绝大多数时间中处于掉电状态。电路中的CD4060晶振及手表振荡器（频率为32768HZ）用一产生定时复位脉冲（64HZ）每隔六十四分之一秒复位一次晶振将单片机从掉电状态中“唤醒”。虽然在执行这段程序时单片机的功耗电流较大（采用6.5MHz的时钟频率

38、电流约为12 mA），但由于单片机每隔16mS只有不到100uS在执行程序，而绝大多数时间处于掉电状态，它的平均功耗电流可小于150uA基本上可以用相当长的一段时间（约半年多）符合节能意识，更人性化，便于使用。在本电路中以12MHZ的陶瓷滤波器代替石英晶体作为时钟振荡器的外部元件，除了有成本交低的优点外还由于便于陶瓷滤波器起振快复位后30uS内即可建立稳定的振荡以执行程序。而采用石英晶体振荡器其时间可能会长达1mS，由于单片机频繁复位，较长的起振时间将明显增加功耗电流。单片机的.p0.0p0.7口可以用来接各功能按键，p1.0p1.7口可以用来接发射装置。发射时在按下各功能键后遥控器将已设定的

39、工作状态与数据以一定的编码通过红外线发光二极管发送出去，发送的编码需要调制，调制的频率选用40KHz。为降低功耗，发送周期的占空比选择1/3，如图：25uS截止一个发送周期导通 图110 发送周期示意图用汇编语言将此发送周期编程如下：在发送编程中的最小时间单位是发送周期，一个发送周期有12个指令周期组成，其中红外线发光二极管导通的时间是4个指令周期，截止时间是8个指令周期，由于单片机的时钟频率是12MHz一个指令周期是 uS一个发送周期是 uS发送频率是40KHz。每一次发送均有引导周期与数据周期组成，引导周期由200个发送周期及同样长的截止时间组成，作为遥控接收端的准备脉冲如下图：1位 1位

40、 1位1位 1位 1位截止 200个发送周期数据周期（36位）引导周期5mS5mS图111 一次发送示意图引导周期及数据周期同发送周期一样需用单片机可以识别的汇编语言进行编制，但由于其导通时间由200个发送周期组成截止的时间同200个发送周期相同因此对引导周期的汇编程序可编制如下：由于数据经过调制发送，而且数据的原码与其反码一起发送因此有良好的可靠性，每一个二进制数据码通过脉冲位置调剂方法输出，根据脉冲之间的时间间隔来区分“0”与“1”，逻辑0与逻辑1的发送示意图如下：1250uS25个发送周期发送逻辑“0”图112 一个发送“0”周期2500uS25个发送周期发送逻辑“1”图113 一个发送

41、“1”周期 一个二进制的“0”由25个发送周期与同样长的截止周期组成，一个二进制“1”由25个发送周期和三倍于25个发送周期时间的截止周期组成。现对发送逻辑“0”和发送逻辑“1”进行汇编以便在控制电风扇时实现功能键的数据传输。“0”逻辑汇编程序如下：“1”逻辑汇编程序如下：在整个控制系统中电路是最核心的部分而电路中单片机又是核心部分，就在这核心的核心中单片机有着强大的功能与信息处理问题及组成现作一介绍如下： 单片机通常是指将CPU，存储器和输入/输出接口电路集成在一块芯片上的芯片，本设计就是利用单片机执行汇编语言而进行红外线发射和接收以达到控制电风扇的目的，在本设计中单片机处理收发信息时计时计

42、数器以及中断系统和显示与键盘的接口是本设计的关键部分现对各功能及系统分别作出介绍如下： 第二章MCS51的简介8051是MCS-51系列单片机中的代表产品，它内部集成了功能强大的中央处理器，包含了硬件乘除法器、21个专用控制寄存器、4kB的程序存储器、128字节的数据存储器、4组8位的并行口、两个16位的可编程定时/计数器、一个全双工的串行口以及布尔处理器。但在本设计中电风扇的遥控将使用和MCS8051除程序存储器不一样其他完全一样的MCS89C51进行设计。 MCS-51具有比较大的寻址空间，地址线宽达16条，即外部数据存储器和程序存储器的寻址范围达216=64kB，这作为单片机控制来说已是

43、比较大的，这同时具备对I/O口的访问能力。此外，MCS-51采用模块化结构，可方便地增删一个模块就可引脚和指令兼容的新产品。从而容易使产品形成系列化。 由于MCS-51集成了几乎完善的8位中央处理单元，处理功能强，中央处理单元中集成了方便灵活的专用寄存器，硬件的加、减、乘、除法器和布尔处理机及各种逻辑运算和转移指令，这给应用提供了极大的便利。 MCS-51的指令系统近乎完善，指令系统中包含了全面的数据传送指令、完善的算术和逻辑运算指令、方便的逻辑操作和控制指令、对于编程来说，是相当灵活和方便的。 MCS-51单片机的工作频率为2-12MHz，当振荡频率为12MHz时，一个机器周期为1us,这个

44、速度应该说是比较快的。 8051中集成了完善的各种中断源，用户可十分方便地控制和使用其功能，使得它的应用范围加大，可以说它可以满足绝大部分的应用场合。 MCS-51把微型计算机的主要部件都集成在一块心片上，使得数据传送距离大大缩短，可靠性更高，运行速度更块。由于属于芯片化的微型计算机，各功能部件在芯片中的布局和结构达最优化，抗干扰能力加强，工作亦相对稳定。因此，在工业测控系统中，使用单片机是最理想的选择。单片机属于典型的嵌入式系统，所以它是低端控制系统最佳器件。 80C51是INTEL公司MCS-51系列单片机中最基本的产品，它采用INTEL公司可靠的CHMOS工艺技术制造的高性能8位单片机，属