红外发射与接收.docx
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红外发射与接收
计算机控制技术
课程设计
成绩评定表
设计课题：
红外线发射与接收装置
学院名称：
电气工程学院
专业班级：
学生姓名：
学号：
200848280213
指导教师：
设计地点：
设计时间：
2011.06.29-2011.07.03
指导教师意见：
成绩:
签名：
2011年07月日
计算机控制技术
课程设计
课程设计名称：
红外线发射与接收装置
专业班级：
学生姓名：
学号：
指导教师：
设计地点：
设计时间：
2011.06.29-2011.07.03
计算机控制技术课程设计任务书
学生姓名
苗运峰
专业班级
自动化F0802
学号
200848280213
题目
红外线发射与接收装置的设计
课题性质
工程设计
课题来源
自拟课题
指导教师
臧海河
主要内容
针对计算机通讯与编程，设计一个计算机控制装置，能够将计算机输出或要求的输入进行远距离传输。
任务要求
第1天：
熟悉课程设计任务及要求，针对课题查阅技术资料。
第2天：
确定设计方案。
要求对设计方案进行分析、比较、论证，画出方框图，并简述工作原理。
第3-4天：
按照确定的方案设计单元电路。
要求画出单元电路图，元件及元件参数选择要有依据，各单元电路的设计要有详细论述。
第5天：
撰写课程设计报告。
要求内容完整、图表清晰、文理流畅、格式规范、方案合理、设计正确，篇幅不少于5000字。
主要参
考资料
[1]三恒星科技．MCS-51单片机原路与应用教程．北京：
电子工业出版社，2007
[2]夏路易石宗义．电路原理图与电路板设计教程Protel99SE．北京：
希望电子出版社，2002
[3]邓兴成．单片机原理与实践指导．机械工业出版社，2010
[4]张晋格．计算机控制原理与应用．北京：
电子工业出版社，1995
审查意见
系（教研室）主任签字：
年月日
1引言
1.1课题背景
在很多单片机应用系统中，常常利用非电信号（如光信号、超声波信号等）传送控制信息和数据信息，以实现遥控或遥测功能。
例如，单相电度表的抄录、设置表底数、电度表校时等工作。
红外通讯具有控制简单、实施方便、传输可靠性高的特点，是一种较为常用的通信方式。
实现单片机系统红外通信的关键在于接口电路的设计以及驱动程序的设计。
红外通讯是利用950mm近红外波段的红外线作为传递信息的媒体，即通信通道。
发送端采用脉时调制（PPM）方式，来完成将二进制数字信号调制成某一波段的脉冲序列，并驱动红外发射管以光脉冲出去；接收端将接收到的光脉冲转换成电信号，在经放大、滤波等处理后送给解调电路进行解调，还原为二进制数字信号后输出。
1.2系统功能
本系统旨在实现计算机之间的远程控制，以及计算机远程控制机械设备工作。
2总体方案设计
是根据工业生产的需要，将控制信号接程序通过红外线进行远距离传输，对远程工作对象进行控制。
要求控制器以及红外线装置具有很好的工业性质。
综上所述，本实验中所选用的方案设计是根据具体的工业生产而选择的。
2.1计算机的选择
89E554RC是SST公司8位微处理器FlashFlex51系列的成员，是采用先进的SuperFlashCMOS半导体技术和制造，期间是采用8051的指令集，并和标准的8051控制管脚兼容。
器件带有72/40Kbyte的片内FLASHEEPROM存储器，使用了SST公司专利的CMOSSuperFlashEEPROM技术，存储器被分为两个独立的程序存储器，第一块（BLOCK0）占用64/32Kbyte的内部程序存储空间，第二块（BLOCK0）占用8Kbyte的内部存储空间。
在上电复位时，单片机可以配置成外部主机从属设备，以源代码存入，也可以做外部主机控制器，执行IPA操作。
本设计利用其主机控制器功能来实现对红外线发射及接受装置的控制。
2.2系统组成框图及工作原理
系统的组成框图如图1所示。
它有以下几部分组成。
（1）通讯计算机本实验中通讯计算机的作用是为红外线发生器提供信息，由89E554RC充当。
（2）红外线信号发生装置本设计中信号发生器作为信号的发生装置并将其转换为红外线脉冲信号。
（3）接收转换电路将接收到的红外线脉冲信号转换位二进制信息输入到单片机进行处理（4）被控对象转换电路输入的二进制信号转换为控制信号或程序控制被控对象进行控制。
图1系统组成框图
工作原理：
通讯计算机将信号通过红外线发射装置将二进制仙号转换为光信号，接收电路将光信号装换为脉冲信号，再通过单片机转换为响应的二进制信号。
其中红外线的传输可被认为是工业远程控制的模拟。
本设计是基于工业过程控制中出现的远距离控制以及远距离通讯设计而成，抗干扰能力强。
其中接收电路与控制器多是工业上集成的芯片，易于实现，便于制作，应用场合广泛。
3.硬件电路设计
3.1系统设备选型
3.11控制器选择
在此次设计中，选用高性能、低成本的SST89E55RC单片机（如图2所示），管脚及基本连接电路如图3所示。
和8051指令、管脚完全兼容，而且其片内的4K程序存储器是FLASH工艺的，这种工艺的存储器用户可以用电的方式瞬间擦除、改写写入单片机内的程序还可以进行加密，这又很好地保护了你的劳动成果。
图2SST89E55RC管脚图
参数如下：
VCC：
供电电压。
GND：
接地。
P0口：
P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。
P1口：
P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P2口：
P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。
P3口：
P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口。
RST：
复位输入。
当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
复位电路如图3所示。
图3复位电路
ALE/PROG：
当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。
在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。
在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。
因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。
PSEN：
外部程序存储器的选通信号。
/EA/VPP：
当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。
在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。
XTAL1：
反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2：
来自反向振荡器的输出。
晶振电路如图4所示。
图4晶振电路
3.2部分系统硬件电路设计
3.2.1红外线发射电路（如图5所示）
本设计的核心电路之一，用于发射转换而成的红外线脉冲信号。
图5红外线发射电路
3.2.2红外线接收电路（如图6所示）
用于接受发射电路发射的红外线脉冲，并将其转换为二进制数或控制程序。
图6红外线接收电路
3.2.3单片机最小系统
单片机最小系统如图7所示
通讯计算机将信号通过红外线发射装置将二进制仙号转换为光信号，接收电路将光信号装换为脉冲信号，再通过单片机转换为响应的二进制信号。
其中红外线的传输可被认为是工业远程控制的模拟。
SST89E55RC不仅充当控制源而且也充当控制器和被控对象的控制器，SST89E55RC的优良处理功能是他很好的承担了这一功能。
图7单片机最小系统原理图
4软件设计
图8主程序流程图
本设计的工作原理中显示是控制器发送二进制信号或控制程序，由红外线发生器输出红外线脉冲，再有红外线接收装置远程接收并转化为相应的二进制程序或脉冲，并输入到被控对象实行控制，红外形接收模块是集成模块。
SST89E55RC作为控制器，控制信号是否输入输出。
系统基于此方面的功能而进行工作，并满足工业需要的远距离传输和远距离控制。
可以远程控制被控对象，由于红外线的特性，可以及时的控制被控对象进行工作。
系统流程图如图8所示。
5总结
本次设计非常重要，是第一次计算机课程设计。
本次设计期间是天气最热的几天，非常热。
这次设计我才用了SST公司的SST89E55RC进行了设计，设计了远程传输控制。
对SST公司的芯片种类有了一定的理解，这是课堂上无法学会的。
如何将我们学得的知识应用到实践中，本次设计给了我一个非常重要的机会，做本次设计的过程中，我查阅大量的资料了，为了让我的设计更加完善，并查阅了大量以前的课程设计的课程设计步骤以及大量方法。
在学习理论知识的同时也要参加实践活动，把课本上的知识运动到社会实践当中去，也是我们学习专业理论知识的最终目的。
以前做过此类的课程设计比较少，所以经验不是很丰富，难免有很多纰漏，希望老师能帮忙指出，当改正一些不成熟的观点和设计方法。
本次的课程设计，培养了我综合应用课程知识的能力，在今后的学习过程中我会更加努力。
参考文献
[1]李清泉．集成运算放大器原理与应用．北京：
科学出版社，1986
[2]熊静琪．计算机控制技术．北京：
电子工业出版社，2003
[3]强锡富．传感器，北京：
机械工业出版社，1994
[3]高金源．计算机控制技术．北京：
北京航空航天大学出版社，2001
[5]张晋格．计算机控制原理与应用．北京：
电子工业出版社，1995
附录A部分源程序
#include
SbitIntruput=P1^4
Voidmian（void）
{
Unsignedinti;
SCON=0*50;
TMOD=0*20;
TH1=0*FD;
IT0=1;
EX0=1;
TR1=1;
P2_7=0;
P1=0*ff;
EA=1;
VoidComput（unsignedcharoutdate）
{
SBUF=outdata;
While（!
TI）;
TI=0;
附录B系统原理图
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