基于单片机的遥控开关单片机期末课程设计.docx
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基于单片机的遥控开关单片机期末课程设计
目录
第1节引言1
1.1本设计的任务和主要内容1
第2节系统主要硬件电路设计2
2.1单片机控制原理2
2.2单片机主机系统电路3
2.2.1遥控开关的电路原理图4
2.2.2红外遥控器的工作原理图5
第3节系统的软件设计7
3.1遥控开关程序源代码7
3.2遥控开关程序流程图15
结束语16
参考文献17
基于单片机的遥控开关
第1节引言
随着科技的发展,遥控技术的出现,大大改善了人们的生活质量和品质.比如:
人们坐在家中手执遥控器遍可以随便地将电视机、照明灯、电脑等家用电器打开;足不出户便可以开启私家车库等。
本文将介绍一款由单片机AT89C51编程实现的遥控开关,这款遥控开关主要用于控制家用电器,它具有遥控开启和关闭多种家用电器、并具有显示状态的功能。
现以控制家用电器中的电风扇为例,介绍遥控开关的制作过程和工作原理。
1.1本设计的任务和主要内容
这次课程设计的主要任务是:
设计制作一个家用的遥控开关。
主要内容如下:
1能遥控开、关家用小电器,如:
风扇、电视机、饮水机等。
2能显示遥控状态,如:
控制风扇时能显示风速的档次。
。
3能够设定电器开启时间的长短,如:
将风扇开启的时间设为30min,30min到后立即切断风扇电源。
第2节系统主要硬件电路设计
2.1单片机控制原理
图2-1遥控开关系统框图
2.2单片机主机系统电路
本系统采用单片机AT89C51作为本设计的核心元件。
利用红外线遥控发射、接收的工作原理以及单片机外部中断的原理而制作的一款遥控开关。
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2-2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、解码、解码电路。
图2-2红外遥控接收框图
遥控开关时在通用红外遥控系统的基础上加以改进实现的。
其实质就是将红外遥控接收部分采用单片机AT89C51来控制。
即当一体化红外接收器接收到红外遥控信号后,将光信号转变成电信号,经放大、解调、滤波后,将原编码信号送入单片机AT89C51中进行信号识别、解码,然后进行相应的处理,达到控制电器的目的。
2.2.1遥控开关的电路原理图
图2-4遥控开关的电路原理图
2.2.2红外遥控器的工作原理图
图2-5红外遥控器原理图
1.红外线遥控发射器
红外线遥控发射器包含键盘、指令编码器和红外发光二极管LED等部分组成。
当按下键盘的不同案件时,通过编码器产生与之相应的特定的二进制脉冲码信号。
将此二进制脉冲码信号先调制在38Hz的载波上,经过放大后,激发红外发光二极管LED转变成以波长940nm的红外光传播出去。
现以普通彩色电视机遥控器(采用m50462AP芯片)为例来说明其遥控发射过程。
图2-5所示为彩色电视机遥控发射器电路图。
M50462AP内部振荡电路与2、3脚外接的陶瓷谐振器或LC网络电路组成振荡器。
产生频率为455KHZ的振荡信号,由时钟电路进行12分频得到38KHZ的载波信号。
以路送至定时信号发生器,以形成时钟脉冲,使整个系统按照统一的时序进行工作;另一路则送码元调制器控制指令的载波。
控制指令码对38KHZ早搏进行脉冲幅度调制以降低平均发射功率,以脉冲调幅后的指令码被送至红外激励管VT基极。
5、6、7、8和12脚为键位扫描信号输出线与13~20脚键位扫描信号输入线组成键盘矩阵,以产生各种键功能信号。
工作时,5、6、7、8和12脚输出时序不同的键扫描脉冲,经过键盘矩阵适当选通后会送到13~20脚。
M50462AP则根据13~20脚接收到的不同的键选信号进行编码和码值变换,得到遥控指令的功能码,结合21、22脚输入的用户码转换信号,产生出16位的数据码。
这些数据码经脉冲调制器进行调制处理后,便产生38KHZ的调制载波脉冲信号,再经缓冲器由23脚输出。
M50462AP的23脚外接元件组成了红外线驱动放大发射电路。
它主要是由驱动管和红外发射二极管组成的。
当23脚有指令码信号输出时,该信号经驱动管VT放大后,加至红外发射二极管VD1上,遥控指令则以红外线的形式发射出去。
由遥控发射器发射出的16位二进制遥控指令是由前8位的用户码和后8位的数据(功能)码组成的。
用户码是一种固定的特殊代码,用于表示不同产品之间的遥控信号的区别,以免接收机在接收遥控指令过程中发生误动作。
而数据(功能)码则是不同遥控功能的代码。
不同的数据表示不同的遥控功能。
16位遥控指令码均采用脉冲位置调制方式编码。
2.红外线遥控接收器
遥控接收器由红外接收器、微处理器、接口电路(控制电路)等部分组成。
光电二极管将接收的红外线信号转变成为电信号,经检波放大,滤除去38KHZ的载波信号,恢复原来的指令脉冲,然后送入微处理器进行识别解码,解译出遥控信号的内容,并根据控制功能输出相应的控制信号,送往接口电路(控制电路)做相应的处理。
第3节系统的软件设计
3.1遥控开关程序源代码
ORG0000H
LJMPKKP
ORG0003H
LJMPLOOP
KKP:
MOVP2,#0FFH
SETBEA
SETBEX0
SETBIT0
MOV50H,#00H
MOV51H,#00H
MOVR1,#0aH
Rp:
cplp3.5
Lcalld3s
Djnzr1,rp
Clrp3.5
Lp2:
movA,50H
Cjnea,#00h,lp
Sjmpjp2
Rp2:
movr1,#08H
Rp1:
clrp3.3
Clrp3.5
Lcalld3s
Setbp3.3
Setbp3.5
Lcalld3s
Lcalld3s
Djnzr1,rp1
Movp2,#0ffh
Mov50H,#00H
Movp1,#0FFh
Movp0,#0FFh
Clrp3.5
Sjmplp2
LOOP:
clrex0
Movr0,#30H
MovR3,#00H
LCALLIRIN
Setbex0
RETI
IRIN:
JNBp3.2,ILL2
RET
ILL2:
JBP3.2,IRIN
LCALLDEL
JBP3.2,IRIN
ILL:
JBP3.2,I5
SJMPILL
I5:
movr2,#00h
L1:
lcallDEL
JNBp3.2,L3
INCR2
CJNER2,#1DH,L1
RET
L3:
MOVA,#13
Clrc
SUBBA,R2
MOVA,@R0
RRCA
MOV@R0,A
INCR3
CJNER3,#8,ILL
MOVR3,#00H
INCRO
ILL1:
JBP3.2,I51
SJMPILL1
I51:
MOVR2,#00H
L11:
LCALLDEL
JNBP3.2,L31
INCR2
CJNER2,#1DH,L11
KP:
RET
L31:
MOVA,#13
CLRC
SUBBA,R2
MOVA,@R0
RRCA
MOV@RO,A
INCR3
CJNER3,#8,ILL1
MOVA,30H
CJNEA,#47H,KP
CLRP3.3
LCALLD3S
SETBP3.3
MOVA.31H
CJNEA,#00H,KP1
MOVP2,#0FEH
MOVP1,#0F9H
SETBP3.5
LCALLD3S
RET
KP1:
CJNEA,#08H,KP2
MOVP2,#0FDH
MOVP1,#0A4H
SETBP3.5
LCALLD3S
ret
kp2:
cjnea,#10h,kp3
movp2,#0fbh
movp1,#0b0h
setbp3.5
lcalld3s
ret
KP3:
cjnea,#18h,kp4
Movp2,#0f7h
Movp1,#99h
Setbp3.5
Lcalld3s
ret
kp4:
cjneA,#20h,kp5
movp2,#0efh
movp1,#92h
setbp3.5
lcalld3s
ret
kp5:
cjnea,#22h,kp6
movA,51h
cjnea,#01h,op6
movp0,#0fdh
mov50h,#30
mov51h,#02h
lcalld3s
ret
op6:
jcop7
cjnea,#02h,op8
movp0,&0fbh
mov50h,#45
mov51h,#03h
lcalld3s
ret
op7:
movp0,#0feh
mov50h,#15
mov51h,#01h
lcallD3S
ret
op8:
cjneA,#03h,op9
movp0,#0fah
mov50h,#60
mov51h,#04h
lcalld3s
ret
op9:
cjneA,#04h,op10
movpo,#0f8h
mov50h,#90
mov51h,#05h
lcalld3s
ret
op10:
movp0,#0ffh
mov50h,#01h
mov51h,#00h
lcalld3s
ret
kp6:
cjnea,#02h,kp8
movp1,#0ffh
movp2,#0ffh
clrp3.5
movp0,#0ffh
mov50h,#01h
mov51h,#00h
lcalld3s
ret
kp8:
ret
del:
movr5,#01h
delay1:
movr6,#02h
e1:
movr7,#11h
e2:
djnzr7,e2
djnzr6,e1
djnzr5,delay1
ret
d3s:
movr4,#01h
tp14:
movr6,#0ffh
tp12:
movr5,#0ffh
tp11:
nop
nop
djnzr5,tp11
djnzr6,tp12
djnzr4,tp14
ret
d60s:
movr4,#0c0h
qp3:
movr6,#0ech
qp2:
movr5,#0fdh
qp1:
nop
nop
nop
djnzr5,qp1
djnzr6,qp2
djnzr4,qp3
ret
3.2遥控开关程序流程图
如图3-1所示。
图3-1程序流程图
结束语
上述就是本人基于单片机的遥控开关的设计和开发过程。
本系统经历了从问题的提出—可行性分析—总体的功能模块设计—详细设计—最后到程序的实现,就是以这样的一个思路完成的整个系统的开发。
通过这次毕业设计,使我感到高科技、新知识的力量。
这次毕业设计过程中,得到了学校的大力支持,给我提供了舒适的工作学习环境,也得到了余老师的精心指导,在此表示衷心的感谢!
由于本人第一次完整的设计程序,加之水平有限,设计中难免有不当之处,还请各位老师给予批评、指正。
总体评价
得分
选题还不错,格式欠规范,投入不多
16
参考文献
[1]毛六平,王小华.微型计算机原理和接口技术.清华大学出版社2002参考页数:
P44
[2]何立民.单片机高级教程.航空航天大学出版社。
2000,5参考页数:
81
[3]蔡美琴.MCS-51系列单片机系统及其应用.北京高等出版社.1992,11参考页数P49
[4]何祖锡.彩色电视机原理与维修.电子工业出版社.2005,12参考页数P24