畢業(yè)設(shè)計(jì)---基于51單片機(jī)的紅外遙控器設(shè)計(jì)

1、<p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）</p><p>　　臥室電器用紅外遙控器</p><p>　　（基于51單片機(jī)的紅外遙控器設(shè)計(jì)）Bedroom Appliances With The Infrared Remote Control(Based on 51 single-chip infrared remote control design)</p>&

2、lt;p><b>　　摘要</b></p><p>　　紅外遙控是目前家用電器中用得較多的遙控方式。我們知道，紅外線是人的眼睛能看到的可見(jiàn)光按波長(zhǎng)從長(zhǎng)到短排列，依次為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫。其中紅光的波長(zhǎng)范圍為0.62～0.76μm；紫光的波長(zhǎng)范圍為0.38～0.46μm。比紫光波長(zhǎng)還短的光叫紫外線，比紅光波長(zhǎng)還長(zhǎng)的光叫紅外線。紅外線遙控就是利用波長(zhǎng)為0.76～1.5μm之間的近紅

3、外線來(lái)傳送控制信號(hào)的。常用的紅外遙控系統(tǒng)一般分發(fā)射和接收兩個(gè)部分。發(fā)射部分的主要元件為紅外發(fā)光二極管。</p><p>　　很多電器都采用紅外遙控,那么紅外遙控的工作原理是什么呢?本文將介紹其原理和設(shè)計(jì)方法。紅外遙控常用的載波頻率為38kHz，這是由發(fā)射端所使用的455kHz晶振來(lái)決定的，在發(fā)射端要對(duì)晶振進(jìn)行整數(shù)分頻，分頻系數(shù)一般取12，所以455kHz÷12≈37.9 kHz≈38kHz。也有一些遙控

4、系統(tǒng)采用36kHz、40kHz、56kHz等，一般由發(fā)射端晶振的振蕩頻率來(lái)決定。接收端的輸出狀態(tài)大致可分為脈沖、電平、自鎖、互鎖、數(shù)據(jù)五種形式?！懊}沖”輸出是當(dāng)按發(fā)射端按鍵時(shí)，接收端對(duì)應(yīng)輸出端輸出一個(gè)“有效脈沖”，寬度一般在100ms左右。一般情況下，接收端除了幾位數(shù)據(jù)輸出外，還應(yīng)有一位“數(shù)據(jù)有效”輸出端，以便后級(jí)適時(shí)地來(lái)取數(shù)據(jù)。這種輸出形式一般用于與單片機(jī)或微機(jī)接口。 除以上輸出形式外，還有“鎖存”和“暫存”兩種形式。所謂“鎖存”輸出

5、是指對(duì)發(fā)射端每次發(fā)的信號(hào)，接收端對(duì)應(yīng)輸出予以“儲(chǔ)存”，直至收到新的信號(hào)為止；“暫存”輸出與上述介紹的“電平”輸出類似。</p><p>　　70年代研制出的紅外遙控技術(shù)，隨著大規(guī)模集成電路和微處理技術(shù)的發(fā)展和成熟，紅外線遙控系統(tǒng)也迅速發(fā)展并得到廣泛的應(yīng)用，特別是在家用電器上的成功應(yīng)用，給人們的工作、生活和娛樂(lè)帶來(lái)了極大的方便，隨著城市居民生活水平的提高，家庭里家用電器的種類和數(shù)量逐步增加，與之配套的紅外遙控發(fā)射器

6、也越來(lái)越多</p><p>　　關(guān)鍵詞：80c51單片機(jī)、紅外發(fā)光二極管、晶振</p><p><b>　　Summary</b></p><p>　　The infrared remote control home appliances used more remote way. We know that infrared is the hu

7、man eye can see the visible light wavelength from long to short arrangement, followed by red, orange, yellow, green, blue, blue, purple. Which the red wavelength range of 0.62 ~ 0.76μm; violet wavelength range of 0.38 ~

8、0.46μm. Shorter than the violet wavelengths of light called ultraviolet light than the red wavelength of light called infrared. Infrared remote control is the use of a wavelength of b</p><p>　　Many electrica

9、l appliances are using the infrared remote control, infrared remote control works what is it? This article describes the principle and design method. Infrared remote common carrier frequency of 38kHz, which is determined

10、 by the 455kHz crystal used by the transmitter, the transmitter crystal is the integer frequency divider factor generally take 12, so 455kHz ÷ 12 ≈ 37.9 kHz ≈ 38kHz. Remote control system uses 36kHz, 40kHz, 56 kHz,

11、generally determined by the oscillation frequency o</p><p>　　Infrared remote control technology developed in the 1970s, with large-scale integrated circuits and micro-processing technology to develop and mat

12、ure, infrared remote control system for the rapid development and wide range of applications, especially in the successful application of household appliances, to the people, live and play has brought great convenience,

13、with the improvement of living standards, urban residents, the type and number of household appliances in the family gradually increas</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　第一章</b&

14、gt;</p><p>　　1、引言 ……………………………………………………………6</p><p>　　2、紅外線遙控電路的設(shè)計(jì) …………………………………………………6</p><p>　　2、1設(shè)計(jì)要求與指標(biāo)： …………………………………………………6</p><p>　　2.1.1、紅外線遙控系統(tǒng)組成 ………

15、……………………………………7</p><p>　　2.1.2、 紅外線遙控系統(tǒng)框圖 …………………………………………7</p><p>　　2.1、電路設(shè)計(jì) …………………………………………………7</p><p>　　2.1.1、紅外線遙控調(diào)光電路介紹………………………………………7</p><p>　　2.1.2

16、、電路組成 …………………………………………………8</p><p>　　2.1.3、電路工作原理 …………………………………………………10</p><p>　　2.1.4、芯片引腳及功能…………………………………………………10</p><p>　　2.1.5、元器件的功能 …………………………………………………12</p><p

17、>　　2.1.6、其他電路設(shè)計(jì)方案介紹…………………………………………17</p><p>　　3、安裝與測(cè)試 …………………………………………20 </p><p>　　3.1、紅外線遙感發(fā)射系統(tǒng)設(shè)計(jì) …………………………………………20</p><p>　　3.2、紅外線發(fā)射電路設(shè)計(jì) ………………………………………………2

18、2</p><p>　　3.3、調(diào)試與檢測(cè)安全分析 ……………………………………………27</p><p><b>　　第二章</b></p><p>　　1、引言 ……………………………………………………………28</p><p>　　2、原理圖設(shè)計(jì) ………………………………

19、…………………29</p><p>　　2.1、繪制PCB圖 ……………………………………………35</p><p>　　3、紅外線遙控系統(tǒng)設(shè)計(jì) ……………………………………………46</p><p>　　4、系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)方法 ………………………………………………50</p><p>　　

20、5、紅外線接收電路 ……………………………………………………52</p><p>　　6、軟件設(shè)計(jì) …………………………………………………………53</p><p>　　7、調(diào)試結(jié)果及分析 …………………………………………………54</p><p>　　8、結(jié)論 …………………………………………………………

21、55</p><p>　　附錄 …………………………………………………55</p><p>　　參考文獻(xiàn) …………………………………………………61</p><p>　　致謝 …………………………………………………62</p><p&g

22、t;<b>　　緒論</b></p><p>　　人的眼睛能看到的可見(jiàn)光按波長(zhǎng)從長(zhǎng)到短排列，依次為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫。其中紅光的波長(zhǎng)范圍為0.62～0.76μm；紫光的波長(zhǎng)范圍為0.38～0.46μm。比紫光波長(zhǎng)還短的光叫紫外線，比紅光波長(zhǎng)還長(zhǎng)的光叫紅外線。紅外線遙控就是利用波長(zhǎng)為0.76～1.5μm之間的近紅外線來(lái)傳送控制信號(hào)的。發(fā)射部分的主要元件為紅外發(fā)光二極管。它實(shí)際上是一只特

23、殊的發(fā)光二極管，由于其內(nèi)部材料不同于普通發(fā)光二極管，因而在其兩端施加一定電壓時(shí)，它便發(fā)出的是紅外線而不是可見(jiàn)光。目前大量使用的紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線波長(zhǎng)為940nm左右，外形與普通　5發(fā)光二極管相同，只是顏色不同。紅外發(fā)光二極管一般有黑色、深藍(lán)、透明三種顏色，判斷紅外發(fā)光二極管好壞的辦法與判斷普通二極管一樣：用萬(wàn)用表電阻擋量一下紅外發(fā)光二極管的正、反向電阻即可。在實(shí)際應(yīng)用中要給紅外接收二極管加反向偏壓，它才能正常工作，亦即紅外接收二

24、極管在電路中應(yīng)用時(shí)是反向運(yùn)用，這樣才能獲得較高的靈敏度。紅外接收二極管一般有圓形和方形兩種。由于紅外發(fā)光二極管的發(fā)射功率一般都較?。?00mW左右），所以紅外接收二極管接收到的信號(hào)比較微弱，因此就要增加高增益放大電路</p><p>　　第一章 紅外線發(fā)射部分</p><p><b>　　1、引言：</b></p><p>　　隨著遠(yuǎn)程教育系

25、統(tǒng)的不斷發(fā)展和日趨完善， 學(xué)校都得到了廣泛應(yīng)用。 同時(shí)使用多種設(shè)備，如：數(shù)字投影機(jī)、 DVD 、 VCD 、錄像機(jī)、電視機(jī)等，由于各種設(shè)備都自帶遙控器，而使用多種遙控器，通過(guò)基于單片機(jī)的控制指令來(lái)對(duì)多種設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，不同的設(shè)備。從而方便快捷的實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。紅外遙控是目前家用電器中用得較多的遙控方式。那么，什么是紅外線。人的眼睛能看的可見(jiàn)光按波長(zhǎng)從長(zhǎng)到短排列的波長(zhǎng)范圍為 0.62 ～ 0.76 μ m ；比紅光波長(zhǎng)還長(zhǎng)的光叫紅外線。紅

26、外線遙控就是利用波長(zhǎng)為 0.76 ～ 1.5 μ m 之間的近紅外線來(lái)傳送控制的。紅外發(fā)光二極管一般有黑色、深藍(lán)、透明三種顏色。紅外遙控系統(tǒng)一般分發(fā)射和接收兩個(gè)部分 。 發(fā)射部分的主要元件為紅外發(fā)光二極管。目前大量使用的紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線波長(zhǎng)為 940mm 左右，外形與普通 φ 5發(fā)光二極管相同。成品紅外接收頭的封裝大致有兩種： 三只引腳，即電源正（ VDD ）、電源負(fù)（ GND ）和數(shù)據(jù)輸出（ VO 或 OUT ）。紅外接收頭

27、的引腳排列因型號(hào)不同而不盡相同， 是不需要復(fù)雜的調(diào)試和外殼屏蔽， 意成品紅外接收頭的載波頻率。 38kHz</p><p>　　2、1設(shè)計(jì)要求與指標(biāo)：</p><p>　　紅外遙控是目前使用較多的一種遙控手段。功能強(qiáng)、成本低等特點(diǎn)。 系統(tǒng)。設(shè)計(jì)要求利用紅外傳輸控制指令 及智能控制系統(tǒng) ，借助 微處理器 強(qiáng)大靈活的控制功能發(fā)出 脈沖編碼 ，組成的一個(gè)遙控系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)的主要技術(shù)指標(biāo)如下：<

28、;/p><p>　　(1) 遙控范圍： 4 — 6 米</p><p>　　(2) 顯示可控制的通道</p><p>　　(3) 靈敏可靠，抗干擾能力強(qiáng)</p><p>　　(4) 控制用電器電流最高為 2 A</p><p>　　紅外遙控的特點(diǎn)是不影響周邊環(huán)境的、不干擾其他電器設(shè)備。由于其無(wú)法穿透墻壁，故不同房間的家用電

29、器可使用通用的遙控器而不會(huì)產(chǎn)生相互干擾； 多路遙控。</p><p>　　紅外遙控系統(tǒng)由發(fā)射和接收兩大部分組成，系統(tǒng)采用編 / 解碼專用集成電路和單片機(jī)芯片來(lái)進(jìn)行控制操作。設(shè)計(jì)的電路由幾個(gè)基本模塊組成：直流穩(wěn)壓電源，紅外發(fā)射電路，紅外接收電路及控制部分。發(fā)射電路，利用遙控發(fā)射利用鍵盤(pán)， 這種代碼指令信號(hào)調(diào)制在 40KH z 的載波上，激勵(lì)紅外光二極管產(chǎn)生具有脈沖串的紅外波 ，通過(guò)空間的傳送到受控機(jī)的遙控接收器。&

30、lt;/p><p>　　2 紅外線遙控電路的設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1.1、紅外線遙控系統(tǒng)組成</p><p>　　通用紅外遙控系統(tǒng)由發(fā)射和接收兩大部分組成，應(yīng)用專用集成電路芯片來(lái)進(jìn)行控制操作。</p><p>　　發(fā)射部分：按鍵開(kāi)關(guān)、控制芯片、紅外發(fā)射二極管發(fā)射信號(hào)等；</p><p>　　接收部分：紅外接收二極

31、管接收信號(hào)、光/電轉(zhuǎn)換放大電路、控制芯片、輸出控制。</p><p>　　2.1.2、紅外線遙控系統(tǒng)框圖</p><p>　　紅外遙控系統(tǒng)框圖，如圖2.1所示</p><p><b>　?。ㄟb控發(fā)射端）</b></p><p><b>　　（遙控接收端）</b></p><p&g

32、t;　　圖2.1 紅外遙控系統(tǒng)框圖</p><p><b>　　2．1 電路設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2．1．1 紅外線遙控調(diào)光電路介紹</p><p>　　設(shè)計(jì)的遙控電路可對(duì)白熾燈進(jìn)行遙控連續(xù)調(diào)光和開(kāi)關(guān)控制。由于使用了專用調(diào)光集成芯片，使得電路本身結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定可靠，具有較高的使用價(jià)值。</p><p>

33、　　2．1．2、電路組成</p><p>　　電路由紅外線發(fā)射電路和接收調(diào)光控制電路兩部分組成，電路原理圖如圖2.2和圖2.3所示：</p><p>　　圖2.2 紅外線發(fā)射電路</p><p>　　圖2.3 紅外線接收電路</p><p>　　2．1．3 電路工作原理</p><p>　　發(fā)射電路如圖2.2所示。N

34、E555和R1、R2、C1、VD1組成一個(gè)多諧振蕩器，按下SB，電路起振，振蕩頻率為1.5kHZ。振蕩脈沖由VT1放大后驅(qū)動(dòng)兩只紅外發(fā)光二極管發(fā)射紅外線信號(hào)。</p><p>　　接收調(diào)光電路如圖2.3所示。紅外線接收二極管VDP PH302接收到紅外線信號(hào)并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，電信號(hào)放大后經(jīng)C5耦合到VD4、VD5組成的復(fù)合管的基極。電信號(hào)的正半周使復(fù)合管導(dǎo)通，其集電極呈低電平狀態(tài)，低電平持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短與發(fā)射電路的發(fā)

35、射時(shí)間長(zhǎng)度成正比。LS7232的低電平輸入控制端（5）腳連接復(fù)合管的集電極，當(dāng)其集電極的低電平狀態(tài)持續(xù)時(shí)間超過(guò)399ms時(shí)，LS7232的（8）腳輸出觸發(fā)脈沖信號(hào)，控制晶閘管的導(dǎo)通角，電路開(kāi)始連續(xù)調(diào)光（由亮漸暗或由暗漸亮）。（5）腳的低電平消失后（松開(kāi)發(fā)射電路的按鈕SB），LS7232的控制下，燈光保持當(dāng)前的亮度。當(dāng)短暫的按動(dòng)遙控器按鈕，使得LS7232的（5）腳低電平持續(xù)時(shí)間小于399ms 時(shí)，可完成對(duì)燈泡的開(kāi)關(guān)控制。</p&g

36、t;<p>　　2．1．4 芯片引腳及功能</p><p>　　1、 LS7232的介紹</p><p>　　LS7232的內(nèi)部電路原理及引腳功能下圖所示。集成電路內(nèi)部十分復(fù)雜。工作時(shí)首先由鎖相環(huán)電路將內(nèi)部振蕩器準(zhǔn)確地鎖定在電網(wǎng)頻率50Hz，以便為移相角產(chǎn)生電路提供準(zhǔn)確的定時(shí)。移相角產(chǎn)生電路受邏輯控制電路的控制；在交流電每一周期的特定時(shí)刻輸出觸發(fā)脈沖并經(jīng)放大后使外接雙向晶

37、閘管導(dǎo)通。這特定的時(shí)刻在交流電的周期中，可用交流電的相位角來(lái)表示。 </p><p>　　LS7232的引腳排列如圖2.4。</p><p>　　（1）腳為Vss，需將此腳接正電源(+12～18V)。</p><p>　　（2）腳為漸熄控制端(DOZE)，接高電平無(wú)效。如果向此端輸入時(shí)鐘脈沖，則燈的亮度將在每個(gè)時(shí)鐘周期的下降沿到來(lái)時(shí)降低一個(gè)等級(jí)，直至燈完全熄滅。燈光

38、由最亮至全熄所需的脈沖數(shù)為83個(gè)，利用這一功能可設(shè)計(jì)出各種調(diào)光燈控制電路。</p><p>　　（3）腳為外接電容端(CAP)，此腳連接內(nèi)部鎖相環(huán)電路所需的濾波電容。</p><p>　?。?）腳為同步信號(hào)輸人端(SYNCHRO)，鎖相環(huán)電路所需的觸發(fā)信號(hào)由此腳輸入。</p><p>　?。?）腳為傳感器輸入端即低電平輸入端(SENSOR)。</p>

39、<p>　　（6）腳為輔助輸入端即高電平輸入端(SLAVE)，其功能與⑤腳相同。當(dāng)需要遠(yuǎn)距離設(shè)置觸摸片時(shí)，或用按鈕開(kāi)關(guān)控制時(shí)可用此腳。</p><p>　?。?）腳為負(fù)電源端；</p><p>　?。?）腳為控制輸出端，向雙向晶閘管的門(mén)極輸出觸發(fā)控制信號(hào)，其最大灌電流可達(dá)25mA，可驅(qū)動(dòng)大功率品閘管。</p><p>　　圖2.4 （a）電路結(jié)構(gòu)圖；（b）

40、引腳圖</p><p>　　2、 NE555的介紹</p><p>　　采用8腳DIP封裝，可作自激振蕩器，調(diào)制電路，單穩(wěn)，雙穩(wěn)電路等。</p><p>　　NE555電路結(jié)構(gòu)和引腳圖，如圖2.5</p><p>　　（1）GND 電源負(fù)極。</p><p>　?。?）TRIG 觸發(fā)。</p><

41、p>　?。?）OUT 輸出。</p><p>　　（4）RESET 復(fù)位。</p><p>　?。?）CVOLT 控制。</p><p>　?。?）THR 閾值。</p><p>　?。?）DISC 放電。</p><p>　　（8）VCC 電源正極。</p><p>　　所謂單穩(wěn)態(tài)電路就

42、是具有兩種狀態(tài)的電路，其中一種是穩(wěn)定的狀態(tài)（穩(wěn)態(tài)），另一種是暫時(shí)穩(wěn)定的狀態(tài)（暫穩(wěn)態(tài)）。就像彈簧門(mén)一樣。</p><p>　　單穩(wěn)態(tài)電路的特點(diǎn)是：</p><p>　?。?）它有一個(gè)穩(wěn)態(tài)和一個(gè)暫穩(wěn)態(tài)；</p><p>　　（2）在外來(lái)脈沖信號(hào)作用下，能立即從穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài)；</p><p>　?。?）暫穩(wěn)態(tài)維持一段時(shí)間后，能自動(dòng)返回到穩(wěn)態(tài)。&

43、lt;/p><p>　　圖2.5 NE555定時(shí)器（a）電路結(jié)構(gòu)；（b）引腳圖</p><p>　　2．1．5 元器件的功能介紹</p><p><b>　　1、 可控硅</b></p><p>　　（1） 可控硅介紹</p><p>　　可控硅又叫晶閘管。自從20世紀(jì)50年代問(wèn)世以來(lái)已經(jīng)發(fā)展成

44、了一個(gè)大的家族，</p><p>　　它的主要成員有單向可控硅、雙向可控硅、光控可控硅、逆導(dǎo)可控硅、可關(guān)斷可控硅、快速可控硅等等。</p><p>　　可控硅是由PNPN四層半導(dǎo)體構(gòu)成的元件，有三個(gè)電極，陽(yáng)極A，陰極K和控制極G 。</p><p>　　可控硅在電路中能夠?qū)崿F(xiàn)交流電的無(wú)觸點(diǎn)控制，以小電流控制大電流，并且不象繼電器那樣控制時(shí)有火花產(chǎn)生，而且動(dòng)作快、壽命

45、長(zhǎng)、可靠性好。在調(diào)速、調(diào)光、調(diào)壓、調(diào)溫以及其他各種控制電路中都有它的身影。</p><p>　　單向可控硅、雙向可控硅符號(hào)不同。單向可控硅有三個(gè)PN結(jié)，由最外層的P極和N極引出兩個(gè)電極，分別稱為陽(yáng)極和陰極，由中間的P極引出一個(gè)控制極。</p><p>　　單向可控硅有其獨(dú)特的特性：當(dāng)陽(yáng)極接反向電壓，或者陽(yáng)極接正向電壓但控制極不加電壓時(shí)，它都不導(dǎo)通，而陽(yáng)極和控制極同時(shí)接正向電壓時(shí)，它就會(huì)變成

46、導(dǎo)通狀態(tài)。一旦導(dǎo)通，控制電壓便失去了對(duì)它的控制作用，不論有沒(méi)有控制電壓，也不論控制電壓的極性如何，將一直處于導(dǎo)通狀態(tài)。要想關(guān)斷，只有把陽(yáng)極電壓降低到某一臨界值或者反向。</p><p>　　雙向可控硅的引腳多數(shù)是按T1、G、T2順序從左至右排列（電極引腳向下，面對(duì)有字符的一面時(shí)）。加在控制極G上的觸發(fā)脈沖的大小或時(shí)間改變時(shí)，就能改變其導(dǎo)通電流的大小。</p><p>　　與單向可控硅的區(qū)別

47、是，雙向可控硅G極上觸發(fā)脈沖的極性改變時(shí)，其導(dǎo)通方向就隨著極性的變化而改變，從而能夠控制交流電負(fù)載。而單向可控硅經(jīng)觸發(fā)后只能從陽(yáng)極向陰極單方向?qū)?，所以可控硅有單雙向之分。</p><p>　?。?） 可控硅工作原理</p><p><b>　　1） 工作原理</b></p><p>　　可控硅是P1N1P2N2四層三端結(jié)構(gòu)元件，共有三個(gè)P

48、N結(jié)，分析原理時(shí)，可以把它看作由一個(gè)PNP管和一個(gè)NPN管所組成，其等效圖解如圖2.7所示</p><p>　　圖2.7可控硅等效圖解圖</p><p>　　當(dāng)陽(yáng)極A加上正向電壓時(shí)，BG1和BG2管均處于放大狀態(tài)。此時(shí)，如果從控制極G輸入一個(gè)正向觸發(fā)信號(hào)，BG2便有基流ib2流過(guò)，經(jīng)BG2放大，其集電極電流ic2=β2ib2。因?yàn)锽G2的集電極直接與BG1的基極相連，所以ib1=ic2。此

49、時(shí)，電流ic2再經(jīng)BG1放大，于是BG1的集電極電流ic1=β1ib1=β1β2ib2。這個(gè)電流又流回到BG2的基極，表成正反饋，使ib2不斷增大，如此正向饋循環(huán)的結(jié)果，兩個(gè)管子的電流劇增，可控硅使飽和導(dǎo)通。 </p><p>　　由于BG1和BG2所構(gòu)成的正反饋?zhàn)饔?，所以一旦可控硅?dǎo)通后，即使控制極G的電流消失了，可控硅仍然能夠維持導(dǎo)通狀態(tài)，由于觸發(fā)信號(hào)只起觸發(fā)作用，沒(méi)有關(guān)斷功能，所以這種可控硅是不可關(guān)斷的&l

50、t;/p><p>　　由于可控硅只有導(dǎo)通和關(guān)斷兩種工作狀態(tài)，所以它具有開(kāi)關(guān)特性，這種特性需要一定的條件才能轉(zhuǎn)化，此條件見(jiàn)表2.1。</p><p>　　表2.1可控硅導(dǎo)通和關(guān)斷條件</p><p>　　2） 基本伏安特性</p><p>　　可控硅的基本伏安特性見(jiàn)圖2.8 </p><p>　　圖2.8 可控硅基本伏安特

51、性</p><p><b>　　反向特性</b></p><p>　　當(dāng)控制極開(kāi)路，陽(yáng)極加上反向電壓時(shí)（見(jiàn)圖2.9），J2結(jié)正偏，但J1、J2結(jié)反偏。此時(shí)只能流過(guò)很小的反向飽和電流，當(dāng)電壓進(jìn)一步提高到J1結(jié)的雪崩擊穿電壓后，接差J3結(jié)也擊穿，電流迅速增加，圖2.8的特性開(kāi)始彎曲，如特性O(shè)R段所示，彎曲處的電壓URO叫“反向轉(zhuǎn)折電壓”。此時(shí)，可控硅會(huì)發(fā)生永久性反向擊穿。

52、 </p><p>　　圖2.9 陽(yáng)極加反向電壓</p><p><b>　　正向特性 </b></p><p>　　當(dāng)控制極開(kāi)路，陽(yáng)極上加上正向電壓時(shí)（見(jiàn)圖2.10），J1、J3結(jié)正偏，但J2結(jié)反偏，這與普通PN結(jié)的反向特性相似，也只能流過(guò)很小電流，這叫正向阻斷狀態(tài)，當(dāng)電壓增加，圖3的特性發(fā)生了彎曲，如特性O(shè)A段所示，彎曲處的是UBO叫：正向

53、轉(zhuǎn)折電壓</p><p>　　圖2.10 陽(yáng)極加正向電壓</p><p>　　由于電壓升高到J2結(jié)的雪崩擊穿電壓后，J2結(jié)發(fā)生雪崩倍增效應(yīng)，在結(jié)區(qū)產(chǎn)生大量的電子和空穴，電子時(shí)入N1區(qū)，空穴時(shí)入P2區(qū)。進(jìn)入N1區(qū)的電子與由P1區(qū)通過(guò)J1結(jié)注入N1區(qū)的空穴復(fù)合，同樣，進(jìn)入P2區(qū)的空穴與由N2區(qū)通過(guò)J3結(jié)注入P2區(qū)的電子復(fù)合，雪崩擊穿，進(jìn)入N1區(qū)的電子與進(jìn)入P2區(qū)的空穴各自不能全部復(fù)合掉，這樣，

54、在N1區(qū)就有電子積累，在P2區(qū)就有空穴積累，結(jié)果使P2區(qū)的電位升高，N1區(qū)的電位下降，J2結(jié)變成正偏，只要電流稍增加，電壓便迅速下降，出現(xiàn)所謂負(fù)阻特性，見(jiàn)圖2.8的虛線AB段。 </p><p>　　這時(shí)J1、J2、J3三個(gè)結(jié)均處于正偏，可控硅便進(jìn)入正向?qū)щ姞顟B(tài)---通態(tài)，此時(shí)，它的特性與普通的PN結(jié)正向特性相似，見(jiàn)圖2.8中的BC段 </p><p><b>　　3） 觸發(fā)導(dǎo)

55、通</b></p><p>　　在控制極G上加入正向電壓時(shí)（見(jiàn)圖2.11）因J3正偏，P2區(qū)的空穴時(shí)入N2區(qū)，N2區(qū)的電子進(jìn)入P2區(qū)，形成觸發(fā)電流IGT。在可控硅的內(nèi)部正反饋?zhàn)饔茫ㄒ?jiàn)圖2.8）的基礎(chǔ)上，加上IGT的作用，使可控硅提前導(dǎo)通，導(dǎo)致圖3的伏安特性O(shè)A段左移，IGT越大，特性左移越快。 </p><p>　　圖2.11 陽(yáng)極和控制極均加正向電壓</p>&

56、lt;p>　　如何鑒別可控硅的三個(gè)極</p><p>　　鑒別可控硅三個(gè)極的方法很簡(jiǎn)單，根據(jù)P-N結(jié)的原理，只要用萬(wàn)用表測(cè)量一下三個(gè)極之間的電阻值就可以。</p><p>　　陽(yáng)極與陰極之間的正向和反向電阻在幾百千歐以上，陽(yáng)極和控制極之間的正向和反向電阻在幾百千歐以上（它們之間有兩個(gè)P-N結(jié)，而且方向相反，因此陽(yáng)極和控制極正反向都不通）。</p><p>　　

57、控制極與陰極之間是一個(gè)P-N結(jié)，因此它的正向電阻大約在幾歐-幾百歐的范圍，反向電阻比正向電阻要大?？墒强刂茦O二極管特性是不太理想的，反向不是完全呈阻斷狀態(tài)的，可以有比較大的電流通過(guò)，因此，有時(shí)測(cè)得控制極反向電阻比較小，并不能說(shuō)明控制極特性不好。另外，在測(cè)量控制極正反向電阻時(shí)，萬(wàn)用表應(yīng)放在R*10或R*1擋，防止電壓過(guò)高控制極反向擊穿。</p><p>　　若測(cè)得元件陰陽(yáng)極正反向已短路，或陽(yáng)極與控制極短路，或控制極

58、與陰極反向短路，或控制極與陰極斷路，說(shuō)明元件已損壞。</p><p>　　2、 紅外發(fā)光/接收二極管</p><p>　　紅外發(fā)光二極管實(shí)際上是一只特殊的發(fā)光二極管，由于其內(nèi)部材料不同于普通發(fā)光二極管，因而在其兩端施加一定電壓時(shí)，它便發(fā)出的是紅外線而不是可見(jiàn)光。目前大量使用的紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線波長(zhǎng)為940nm左右，外形與普通發(fā)光二極管相同，只是顏色不同。接收部分的紅外接收管是一種

59、光敏二極管。在實(shí)際應(yīng)用中要給紅外接收二極管加反向偏壓，它才能正常工作，亦即紅外接收二極管在電路中應(yīng)用時(shí)是反向運(yùn)用，這樣才能獲得較高的靈敏度。紅外接收二極管一般有圓形和方形兩種。</p><p>　　紅外遙控常用的載波頻率為38kHz，這是由發(fā)射端所使用的455kHz晶振來(lái)決定的。在發(fā)射端要對(duì)晶振進(jìn)行整數(shù)分頻，分頻系數(shù)一般取12，所以455kHz÷12≈37.9 kHz≈38kHz。也有一些遙控系統(tǒng)采用3

60、6kHz、40kHz、56kHz等，一般由發(fā)射端晶振的振蕩頻率來(lái)決定。</p><p>　　常用的紅外發(fā)光二極管（如SE303·PH303），其外形和發(fā)光二極管LED相似，發(fā)出紅外光（近紅外線約0.93μm ）。管壓降約1.4V ，工作電流一般小于20mA。為了適應(yīng)不同的工作電壓，回路中常串有限流電阻。 </p><p>　　紅外線發(fā)射與接收的方式有兩種，其一是直射式，其二是反射

61、式。直射式指發(fā)光管和接收管相對(duì)安放在發(fā)射與受控物的兩端，中間相距一定距離；反射式指發(fā)光管和接收管并列一起，平時(shí)接收管始終無(wú)光照，只在發(fā)光管發(fā)出的紅外光遇到反射物時(shí)，接收管收到反射回來(lái)的紅外線才工作。 </p><p>　　雙管紅外發(fā)射電路，可提高發(fā)射功率，增加紅外發(fā)射的作用距離。</p><p>　　2．1．6 其它電路設(shè)計(jì)方案介紹</p><p>　　作者通過(guò)收

62、集資料和設(shè)計(jì)有了兩套不同設(shè)計(jì)方案。這些方案都有著不同的優(yōu)缺點(diǎn)，下面就簡(jiǎn)要的介紹一下其中的另外一套設(shè)計(jì)方案：</p><p>　　采用PT2248和PT2249編碼解碼芯片組成的電路</p><p>　　本電路可遙控白熾燈的亮度和開(kāi)關(guān)，它能夠同時(shí)控制四個(gè)接受器，可用于家庭的照明燈具的遙控控制。</p><p><b>　　有以下特點(diǎn)：</b>&l

63、t;/p><p>　　（1） 可以通過(guò)手動(dòng)或遙控器來(lái)控制電燈的開(kāi)/關(guān)與調(diào)光。</p><p>　?。?） 用一個(gè)遙控器可遙控室內(nèi)不同安裝位置的四個(gè)接收器。</p><p>　?。?） 每路接收器獨(dú)立控制電燈，輸出功率可達(dá)700W。</p><p>　?。?） 具有亮度記憶功能，每次開(kāi)燈，電燈都保持前一次關(guān)燈時(shí)的亮度。</p>

64、<p>　?。?） 可以直接代替普通開(kāi)關(guān)而不必更改室內(nèi)布線，使用非常方便。</p><p><b>　　1、 電路組成</b></p><p>　　本電路由紅外線編碼發(fā)射、接收和調(diào)光控制電路組成，電路原理如圖2.12和圖2.13所示</p><p>　　圖2.12 紅外編碼發(fā)射電路</p><p>　　圖

65、2.13 接收調(diào)光控制電路</p><p>　　2、 電路工作原理</p><p>　?。?） 遙控發(fā)射電路</p><p>　　遙控發(fā)射電路見(jiàn)圖2.12。它由通用紅外編碼遙控發(fā)射集成電路PT2248組成。其振蕩端已內(nèi)附500K電阻，只需外接陶瓷濾波器或LC串聯(lián)諧振電路便能產(chǎn)生振蕩使電路工作，圖１中X1為455KHZ陶瓷濾波器。PT2248的4--6腳、10--

66、12腳構(gòu)成鍵盤(pán)矩陣，本遙控開(kāi)關(guān)只用了其中的四個(gè)鍵，并標(biāo)有數(shù)字1、2、3、4，分別控制四只接收器?？刂菩盘?hào)由腳輸出，經(jīng)Q2、Q1放大后驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)射二極管D1向外發(fā)射遙控信號(hào)。</p><p>　?。?） 遙控接收電路</p><p>　　遙控接收電路見(jiàn)圖2.13。IC3及Q1組成紅外接收及前置放大電路，IC3選用通用紅外接收頭HS0038，它在電路中起接收紅外信號(hào)，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大、檢波、

67、濾除38HZ載頻等作用。</p><p>　　IC1為通用紅外接收解碼集成電路PT2249。應(yīng)用時(shí)，只需在其振蕩輸入腳外接并聯(lián)的RC，即可產(chǎn)生振蕩使電路工作。由IC3輸出的紅外遙控信號(hào)經(jīng)三極管Q1放大后輸入到IC1的輸入端腳，IC1內(nèi)部電路先對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行整形，然后再進(jìn)行數(shù)據(jù)檢驗(yàn)、用戶碼檢驗(yàn)、出錯(cuò)檢驗(yàn)等。經(jīng)檢查正確后，相應(yīng)的輸出端變?yōu)楦唠娖?。IC1的15腳為信號(hào)輸出端，本電路只用了其中的四個(gè)輸出端，并標(biāo)有數(shù)字1、

68、2、3、4，分別用波段開(kāi)關(guān)K1進(jìn)行轉(zhuǎn)換。只有當(dāng)遙控發(fā)射器按鍵的數(shù)字和遙控接收器波段開(kāi)關(guān)的數(shù)字相同時(shí)，遙控信號(hào)才對(duì)調(diào)光電路起作用。</p><p>　　IC2為專用調(diào)光集成電路CS7232。由IC1輸出的信號(hào)經(jīng)波段開(kāi)關(guān)K1，二極管D4輸入到IC2的高電平信號(hào)輸入端腳，用以控制其輸出端腳的觸發(fā)脈沖信號(hào)，經(jīng)二極管D5控制雙向可控硅SCR1的導(dǎo)通角及開(kāi)/關(guān)。當(dāng)遙控發(fā)射器送來(lái)的指令信號(hào)時(shí)間小于0.32秒時(shí)，IC2控制SCR

69、1實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)功能，而當(dāng)遙控發(fā)射器送來(lái)的指令信號(hào)時(shí)間大于0.32秒時(shí)，IC2控制SCR1實(shí)現(xiàn)調(diào)光功能，即燈光由亮到暗，再由暗到亮作循環(huán)式調(diào)光，循環(huán)一周的時(shí)間約為8秒，當(dāng)調(diào)到滿意的亮度時(shí)松開(kāi)按鍵即可。圖2中R7為IC2的腳提供同步信號(hào)。C7濾除尖脈沖干擾。C2為PLL濾波電容。D5為雙向可控硅SCR1提供觸發(fā)信號(hào)。K2為手動(dòng)控制開(kāi)關(guān)，其控制作用與遙控發(fā)射器按鍵的控制作用相同。</p><p>　　C1、R6、D1、D2

70、、C5構(gòu)成電容降壓、整流、濾波、穩(wěn)壓電路。D6、R8構(gòu)成電源指示電路，當(dāng)遙控開(kāi)關(guān)處于關(guān)斷狀態(tài)時(shí)，D6點(diǎn)亮，接通時(shí)D6熄滅。</p><p>　　本遙控開(kāi)關(guān)適合用來(lái)改裝家庭、辦公室、賓館、酒店等場(chǎng)所的燈光設(shè)備。筆者將廳房里的吊燈改用此遙控開(kāi)關(guān)控制，效果很好。</p><p><b>　　（3） 芯片介紹</b></p><p>　　PT2248

71、是一種紅外線遙控發(fā)送芯片，利用CMOS的工藝設(shè)計(jì)。</p><p>　　PT2248內(nèi)部是CMOS電路，所以它具有下列幾種優(yōu)點(diǎn)：低功率消耗、寬量程的操作，低電壓操作(Vcc=2.2～5.0V)，外部的電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。</p><p>　　PT2249A是一種紅外線遙控接受芯片，利用CMOS工藝設(shè)計(jì)，因此也具有低功率消耗及非常高抗干擾能力，而且只需很簡(jiǎn)單的外部電路就可以控制PT2249A。PT

72、2249A共16支引腳和能夠一次接收控制10個(gè)PT2248傳送過(guò)來(lái)的點(diǎn)信號(hào)。</p><p>　　另外PT2249A還有反相／非反相輸入信號(hào)的信息功能，可根據(jù)電路的不同設(shè)計(jì)來(lái)調(diào)配。</p><p><b>　　3 安裝與測(cè)試</b></p><p>　　3．1 安裝制作 </p><p>　　1、 清理元器件，重點(diǎn)

73、辯別認(rèn)清電阻器阻值及相應(yīng)代號(hào)，對(duì)電阻、電容、發(fā)光二極管、三極管、電源變壓器等要用萬(wàn)用表一一檢測(cè)。</p><p>　　2、 安裝時(shí)，電阻器、整流二極管采用臥式插裝，并近貼電路板；瓷介電容器、電解電容器、三極管等采用立式插裝，也要近貼電路板。發(fā)光二極管安裝時(shí)可不講極性，因?yàn)槠涔╇婋娐窞榻涣麟娫?，其余有極性元件：如電解電容器、整流二極管、穩(wěn)壓二極管、三極管、集成電路等必須按正確的極性插裝，否則電路不會(huì)正常工作。 &

74、lt;/p><p>　　3、 紅外線發(fā)射管和接收頭H焊接時(shí)注意極性，焊接時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)。 </p><p>　　4、 焊完元器件后，在覆銅面剪掉多余元器件的引線,工具最好用斜口鉗，可防止因剪線而使覆銅皮損壞。 </p><p>　　5、 焊接完后，請(qǐng)認(rèn)真對(duì)照電路原理圖、安裝圖檢查電路板上有無(wú)漏焊、錯(cuò)焊、短路、斷路等錯(cuò)誤現(xiàn)象，確認(rèn)無(wú)誤后才能通電。</p>

75、<p>　　3．2 調(diào)試與檢測(cè)安全 </p><p>　　調(diào)試與檢測(cè)過(guò)程中，要接觸各種電路和儀器設(shè)備，特別是各種電源及高壓電路，高壓大容量電容器等，為保護(hù)檢測(cè)人員安全，防止測(cè)試設(shè)備和檢測(cè)線路的損壞，除嚴(yán)格遵守一般安全規(guī)程外，還必須注意調(diào)試和檢測(cè)工作中制定的安全措施。</p><p><b>　　1、 供電安全：</b></p><p

76、>　?。牐牬蟛糠止收蠙z測(cè)過(guò)程中都必須加電，所以調(diào)試檢測(cè)過(guò)的設(shè)備儀器，最終都要加電檢驗(yàn)。抓住供電安全就抓住了安全的關(guān)鍵。</p><p>　?。?（1） 調(diào)試檢測(cè)場(chǎng)所應(yīng)有漏電變化開(kāi)關(guān)和過(guò)載保護(hù)裝置，電源開(kāi)關(guān)，電源線及插頭插座必須符合安全用電要求，</p><p>　　任何帶電導(dǎo)體不得裸露。檢測(cè)場(chǎng)所的總電源開(kāi)關(guān)，應(yīng)放在明顯且易于操作的位置，并設(shè)置相應(yīng)的指示燈。</p>

77、<p>　?。?（2） 注意交流調(diào)壓器的接法。檢測(cè)中往往使用交流調(diào)壓器進(jìn)行加載和調(diào)整試驗(yàn)。由于普通調(diào)壓器輸入與輸出端不隔離，必須正確區(qū)分相線與零線的接法，如圖一中使用二線插頭座，容易接錯(cuò)線，使用三線插頭座則不會(huì)接錯(cuò)。</p><p>　　（3） 在調(diào)試檢測(cè)場(chǎng)所最好裝備隔離變壓器，一方面可以保證檢測(cè)人員操作安全，另一方面防止檢測(cè)設(shè)備故障與電網(wǎng)之間相互影響。隔離變壓器之后，再接調(diào)壓器，則無(wú)論如何接

78、線均可保證安全。</p><p>　　2、 測(cè)量?jī)x器安全：</p><p>　　（1） 所用測(cè)試儀器要定期檢查，儀器外殼及可接觸部分不應(yīng)帶電。凡金屬外殼儀器， 必須使用三線插頭座，并保證外殼良好接地。電源線一般不超過(guò)2米，并具有雙重絕緣。</p><p>　?。牐牐?） 測(cè)試儀器通電時(shí)若保險(xiǎn)絲燒斷，應(yīng)更換同規(guī)格熔絲管后再通電，若第二次再燒斷則必須停機(jī)檢查。

79、</p><p>　?。?） 帶有風(fēng)扇的儀器如通電后風(fēng)扇不轉(zhuǎn)或有故障，應(yīng)停機(jī)檢查。</p><p>　?。?） 功耗較大的儀器(＞500W)斷電后應(yīng)冷卻一段時(shí)間再通電（一般3～10分鐘，功耗越大時(shí)間越長(zhǎng)），避免燒斷保險(xiǎn)絲或儀器零件。</p><p>　　3、 幾個(gè)必須記住的安全操作觀念：</p><p>　?。牐牐?） 不通電不等于不

80、帶電。對(duì)大容量高壓電容只有進(jìn)行放電操作后才可以認(rèn)為不帶電。</p><p>　?。牐牐?） 斷開(kāi)電源開(kāi)關(guān)不等于斷開(kāi)電源?？赡芟嚓P(guān)部分仍然帶電，只有拔下電源插頭才可認(rèn)為是真正斷開(kāi)電源。</p><p>　?。牐牐?） 電氣設(shè)備和材料安全工作的壽命有限。無(wú)論最簡(jiǎn)單的電氣材料，如導(dǎo)線、插頭插座，還是復(fù)雜的電子儀器，由于材料本身老化變質(zhì)及自然腐蝕等因素，安全工作的壽命是有限的，決不可無(wú)

81、限制使用。各種電氣材料、零部件、設(shè)備儀器安全工作的壽命不等，但一般情況下，10年以上的零部件和設(shè)備就應(yīng)該考慮檢測(cè)更換，特別是與安全關(guān)系密切的部位。</p><p>　　3.3 紅外線遙感發(fā)射系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　紅外遙控系統(tǒng)由發(fā)射和接收兩大部分組成，系統(tǒng)采用編/解碼專用集成電路和單片機(jī)芯片來(lái)進(jìn)行控制操作。發(fā)射系統(tǒng)設(shè)計(jì)的電路由如下的幾個(gè)基本模塊組成：直流穩(wěn)壓電源，紅外發(fā)射電路。&l

82、t;/p><p><b>　　系統(tǒng)框圖如圖所示。</b></p><p>　　3.4、紅外線發(fā)射電路的設(shè)計(jì)</p><p>　　1 、主要芯片 —— 單片機(jī) 89C2051 介紹</p><p>　　同一般微處理器的 80C51 的控制器也由指令寄存器 IR 。指令譯碼器 ID 。</p><p>　

83、　定時(shí)及控制邏輯電路和程序計(jì)數(shù)器 PC 等組成。</p><p>　　程序計(jì)數(shù)器 PC 是一個(gè) 16 為的計(jì)數(shù)器（注： PC 不屬于特殊功能寄存器 SFR 的范疇）。他總是存放著下一個(gè)要取得指令的 16 位存儲(chǔ)單元地址。也就是說(shuō)， CPU 總是把 PC 的內(nèi)容作為地址，從內(nèi)存中取出指令碼或含在指令中的操作數(shù)。因此，每當(dāng)取完一個(gè)字節(jié)后， PC的內(nèi)容自動(dòng)加 1 ，為取下一個(gè)字節(jié)作好準(zhǔn)備。只有在執(zhí)行轉(zhuǎn)移子程序調(diào)用指令和

84、中斷響應(yīng)是例外，那時(shí) PC 的內(nèi)容不加 1 ，而是指令或中斷響應(yīng)過(guò)程自動(dòng)給 PC 置入新的地址。單片機(jī)上電或復(fù) PC 自動(dòng)清 0 ，即裝入地址 0000H ，這就保證了單片機(jī)上電或復(fù)位后，程序從 0000H 地址開(kāi)始執(zhí) 行。</p><p>　　指令寄存器 1R 保存當(dāng)前正在執(zhí)行的一條指令。執(zhí)行一條指令，先要把他從程序存儲(chǔ)器取到指令存儲(chǔ)器中。指令內(nèi)容含操作碼和地址碼，操作碼送往指令譯碼器ID，并形成相應(yīng)指令的微操

85、作信號(hào)。地址碼送往操作數(shù)地址形成實(shí)際的操作數(shù)地址。</p><p>　　定時(shí)與操作是微處理器的核心部件，他的任務(wù)是控制取指令 ` 執(zhí)行指令 ` 存取操作數(shù)或運(yùn)算結(jié)果等操作，向其他部件發(fā)出各種微操作控制信號(hào)，協(xié)調(diào)各部件的工作。 80C51單片機(jī)內(nèi)設(shè)有振蕩電路，只需外接石英晶體和頻率微調(diào)電容就可產(chǎn)生內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)。</p><p>　　3.4.1、AT89C2051的引腳</p>

86、<p>　　AT89C2051采用引腳雙列直插式封裝，現(xiàn)將個(gè)引腳的功能說(shuō)明如下：</p><p>　　· Vcc (20) ：電源電壓端。</p><p>　　· GND （ 10 ）：地端。</p><p>　　· RST （ 1 ）：復(fù)位輸入端。當(dāng) RST 引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)，單片機(jī)復(fù)位。復(fù)位后，AT89C20

87、51 內(nèi)部專用寄存器及 I /O 口的處置與 8051 的情況一樣，而內(nèi)部的狀態(tài)保持不變。</p><p>　　· XTAL 1(5) ：振蕩器反相放大器的輸入和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。</p><p>　　· XTAL 1(4) ：振蕩器反相放大器的輸出端。</p><p>　　· P1 口： P1口是一個(gè) 8 位雙向 I/O 口。

88、P1.2-P1.3 引腳內(nèi)部接有上拉電阻。 P1.0 和 P1.1分別作為片內(nèi)精密模擬比較器的同相輸入( AIN0 ) 和反相輸入（ AIN1 ） 。 P1 口輸出緩沖器可吸收 20 mA 電流并能直接驅(qū)動(dòng) LED 顯示。當(dāng) P1 口的鎖存器寫(xiě)入 “ 1 ” 時(shí)， P1 口可作為輸入端。當(dāng)引腳 P1.2--P1.7 用作輸入并被外部拉低時(shí)，它們將因內(nèi)部的上拉電阻而流出電流（ In ） 。 P1 口還在閃速編程和程序校驗(yàn)期間接受代碼數(shù)據(jù)。

89、</p><p>　　· P3 口 ： P3 口的 P3.0-P3.5 和 P3.7 是帶有內(nèi)部上拉電阻的七個(gè)雙向 I/O 引腳。 P3. 6用于固定輸入片內(nèi)比較器的輸入信號(hào)并且他作為一通用 I/O 引腳而不能訪問(wèn)。 P3 口緩沖器可吸收 20 mA 電流。當(dāng) P3 口鎖存器寫(xiě)入 “ 1 ” 時(shí)，它們被上拉電阻拉高并可作為輸入端。用作輸入時(shí)，被外部拉低的P3 口引腳將由于上拉電阻而流出電流（ I n ）

90、 。 P3 口還接收一些用于閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。</p><p>　　P3 口還用于實(shí)現(xiàn) AT89C2051 的一些特殊功能，這些特殊功能定義如下：</p><p>　　口線 特殊功能</p><p>　　P3.0

91、 RXD ( 串行口輸入端 )</p><p>　　P3.1 TXD ( 串行口輸出端 )</p><p>　　P3.2 /INT0 ( 外部中斷 0)</p><p>　　P3.3

92、 /INT1 ( 外部中斷 1)</p><p>　　P3.4 T0 ( 定時(shí)器 0 外部輸入 )</p><p>　　P3.5 T1 ( 定時(shí)器 1 外部輸入 )</p>&l

93、t;p>　　89C2051共有20條引腳，如上圖所示。</p><p>　　P1 口共 8 腳，準(zhǔn)雙向端口。</p><p>　　P3.0 ～ P3.6 共 7 腳，準(zhǔn)雙向端口，如 P3.0 、 P3..1 的串行通訊功能， P3.2 、 P3..3 的中斷輸入功能， P3.4 、 P3.5 的定時(shí)器輸入功能。</p><p>　　在引腳的驅(qū)動(dòng)能力上， 89C

94、2051 具有很強(qiáng)的下拉能力， P1,P3 口的下拉能力均可達(dá) 到20mA. 相比之下， 89C51 的端口下拉能力每腳最大為 15mA 。但是限定 9 腳電流之和小于71mA. 這樣，引腳的平均電流只 9mA 。 89C2051 驅(qū)動(dòng)能力的增強(qiáng)，使得它可以直接驅(qū)動(dòng) LED數(shù)碼管。</p><p>　　相對(duì)于 89C51 它少了一些功能，但是它的功耗少，便于攜帶，更經(jīng)濟(jì)使他在發(fā)射電路中起著重要的地位。因此，在本設(shè)

95、計(jì)紅外發(fā)射電路中就用了他來(lái)實(shí)現(xiàn)脈沖信號(hào)的產(chǎn)生。</p><p>　　3.4.0 系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)方法</p><p>　　3.4.1、 搖控碼的編碼格式</p><p>　　該遙控器采用脈沖個(gè)數(shù)編碼，不同的脈沖個(gè)數(shù)代表不同的碼，最小為2個(gè)脈沖，最大為 17 個(gè)脈沖。為了使接收可靠，第一位碼寬為3ms ，其余為 1ms ，遙控碼數(shù)據(jù)幀間隔大于10ms ，如圖 2 － 1

96、 所示。</p><p>　　3.4.2、 遙控碼的發(fā)射</p><p>　　當(dāng)某個(gè)操作按鍵按下時(shí)，單片機(jī)先讀出鍵值，然后根據(jù)鍵值設(shè)定遙控碼的脈沖個(gè)數(shù)，再調(diào)制成 40kHz 方波由紅外線發(fā)光管發(fā)射出去。 P3.5 端口的輸出調(diào)制波如圖 2 － 2 所示。</p><p>　　3.4.3 紅外線發(fā)射電路圖</p><p>　　遙控發(fā)射通過(guò)鍵盤(pán)，

97、每按下一個(gè)鍵，即產(chǎn)生具有不同的編碼數(shù)字脈沖，這種代碼指令信號(hào)調(diào)制在 40KH z 的載波上，激勵(lì)紅外光二極管產(chǎn)生不同的脈沖，通過(guò)空間的傳送到受控機(jī)的遙控接收器。 P1 口作為按鍵部分， P3.5 口作為發(fā)射部分，然后用三極管的放大驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)射。電路如下圖所示。</p><p>　　3.4.4、 軟件設(shè)計(jì)</p><p><b>　　發(fā)射編碼的軟件設(shè)計(jì)</b></

98、p><p>　　首先，初始化定時(shí)器，定時(shí)頻率為40KHz的時(shí)間段。當(dāng)按下某一按鍵時(shí)，送數(shù)據(jù) 1 ，就開(kāi)始工作。同時(shí)定時(shí)器溢出，也就是定時(shí)器記滿了，執(zhí)行定時(shí)器中斷，中斷程序如下：</p><p>　　INTT1 ： CPL P3.5 ； 40KHZ 紅外線遙控信號(hào)產(chǎn)生</p><p>　　RETI ; 中斷返回</p>

99、<p>　　由此就產(chǎn)生了 40KHZ 的載波信號(hào)。</p><p>　　當(dāng)發(fā)送數(shù)據(jù) 0 時(shí)，定時(shí)器不工作。</p><p>　　程序流程圖如圖 4 － 3 所示：</p><p>　　3.5 調(diào)試結(jié)果及其分析</p><p>　　本電路總共設(shè)計(jì)了 8 個(gè)輸入按鍵，7，8 為特殊按鍵。</p><p>　　當(dāng)

100、輸入一個(gè)按鍵 5 時(shí)，通過(guò)紅外發(fā)射和接收電路，對(duì)應(yīng)的繼電器 5 的設(shè)備工作即 5號(hào)發(fā)光二極管發(fā)光，而數(shù)碼管顯示工作的設(shè)備的個(gè)數(shù)，就顯示 1 。當(dāng)再次按下按鍵 5 時(shí)， 5號(hào)發(fā)光二極管滅，數(shù)碼管顯示 0 。</p><p>　　當(dāng)同時(shí)按下兩個(gè)鍵 3 和 4 時(shí)， 3 號(hào)和 4 號(hào)二極管亮，數(shù)碼管顯示 2 。</p><p>　　當(dāng)按下按鍵 7 時(shí)，所有設(shè)備都不工作，數(shù)碼管顯示 0 ，發(fā)光二極

101、管都不發(fā)光。</p><p>　　當(dāng)按下按鍵 8 時(shí)，所有設(shè)備都工作，數(shù)碼管顯示 6 ，發(fā)光二極管都發(fā)光。</p><p>　　本設(shè)計(jì)在調(diào)試過(guò)程中也遇到很多問(wèn)題。</p><p>　　(1) 電路要求遙控控制距離為 4 — 6m ，在利用 38KHz 的接收頭時(shí)，雖然能接收到信號(hào)，但是接收的距離很有限。經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)試，換用 40KHz 的接收頭時(shí)基本滿足了設(shè)計(jì)需求。&

102、lt;/p><p>　　(2) 由于將 3ms 的接收脈沖放在 1ms 的后面，編碼解調(diào)出現(xiàn)錯(cuò)誤，導(dǎo)致接受端無(wú)信號(hào)輸 出。解決方法是將 3ms 的接收脈沖放在前面就可以接收到信號(hào)。 單</p><p>　　片機(jī)進(jìn)行數(shù)碼幀的接收處理， 3 ms 的脈沖檢驗(yàn)，當(dāng)?shù)谝晃坏碗娖酱a的脈寬小于 2 ms時(shí)就會(huì)錯(cuò)誤處理。</p><p>　　在初始化過(guò)程中，將 P1 口全置 0 ，但

103、是繼電器仍工作，通過(guò)反復(fù)調(diào)試，將初始化的 P1口全置 1 ，通過(guò)反向使得輸出全為 0 ，從而滿足上電復(fù)位，繼電器掉電，滿足初始化要求 。</p><p><b>　　6、結(jié)論</b></p><p>　　由于目前的遙控裝置大多對(duì)某一設(shè)備進(jìn)行單獨(dú)控制，而在本設(shè)計(jì)中的紅外遙控電路設(shè)計(jì)了多個(gè)控制按鍵，可以對(duì)不同的設(shè)備，也可以對(duì)同一設(shè)備的多個(gè)功能進(jìn)行不同的控制。基本符合技術(shù)要

104、求。</p><p>　　但是本電路也有不完 , 它只能單通道實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)設(shè)備的控制 , 即它不能同時(shí)控制兩個(gè)或者兩個(gè)以上的設(shè)備。</p><p>　　在設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)大量的查閱資料，認(rèn)真研究材料，對(duì)單片機(jī)有了更為深刻的理解，在設(shè)計(jì)軟件時(shí)，須仔細(xì)的分析硬件電路，畫(huà)出程序流程圖，培養(yǎng)了我的耐性和刻苦鉆研的精神。</p><p>　　第二章 紅外線接受部分</p

105、><p><b>　　1、引言</b></p><p>　　隨著遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)的不斷發(fā)展和日趨完善，利用多媒體作為教學(xué)手段在各級(jí)各類學(xué)校都得到了廣泛應(yīng)用。 但經(jīng)常會(huì)遇到同時(shí)使用多種設(shè)備，如： DVD 、 VCD 、錄像機(jī)、電視機(jī)等，由于各種設(shè)備都自帶遙控器，而且不同的設(shè)備所遵循的紅外傳輸規(guī)約也不盡相同， 操縱這些設(shè)備得用多種控器，給使用者帶來(lái)了諸多不便。基于單片機(jī)的控制指令

106、來(lái)對(duì)多種設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制， 從而方便快捷的實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。</p><p>　　遠(yuǎn)程遙控技術(shù)又稱為遙控技術(shù)，是指實(shí)現(xiàn)對(duì)被控目標(biāo)的遙遠(yuǎn)控制，在工業(yè)控制、航空航天、家電領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。紅外遙控是一種無(wú)線、非接觸控制技術(shù)，具有抗干擾能力強(qiáng)，信息傳輸可靠，功耗低，成本低，易實(shí)現(xiàn)等顯著優(yōu)點(diǎn)，被諸多電子設(shè)備廣泛采用，并越來(lái)越多的應(yīng)用到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中。紅外線又稱紅外光波，在電磁波譜中，光波的波長(zhǎng)范圍為 0.01um~1000um 。

107、根據(jù)波長(zhǎng)的不同可分為可見(jiàn)光和不可見(jiàn)光，波長(zhǎng)為0.38um~0.76um 的光波可為可見(jiàn)光，依次為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七種顏色。光波為 0.01um~0.38 um 的光波為紫外光 ( 線 ) ，波長(zhǎng)為 0.76um~1000um 的光波，為紅外光 ( 線 ) 。紅外線遙控是利用近紅外 光傳送遙控指令的， 波長(zhǎng)為0.76um~1.5um 。用近紅外作為遙控光源，是因?yàn)槟壳凹t外發(fā)射 器件 ( 紅外發(fā)光管 ) 與紅外接收器件 ( 光敏二

108、極管、三極管及光電池 ) 的發(fā)光與受光峰值波長(zhǎng) 一般為 0.8um~0.94um ，在近紅外光波段內(nèi)，二者的光譜正好重合，可獲得較高的傳輸效率及較高的可靠性。</p><p><b>　　2、原理圖設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1、 Protel DXP工作界面</p><p>　　打開(kāi)Protel DXP后，將顯示最常用的初始任務(wù)以便方

109、便選擇，如圖4.1。</p><p>　　圖4.1 工作界面</p><p>　　建立了設(shè)計(jì)文件夾后，就能在編輯器之間轉(zhuǎn)換，例如，原理圖編輯器和PCB編輯器。根據(jù)當(dāng)前所工作的編輯器來(lái)改變工具欄和菜單。一些工作區(qū)面板的名字最初也會(huì)顯示在工作區(qū)右下角。在這些名字上點(diǎn)擊將會(huì)彈出面板，這些面板可以通過(guò)移動(dòng)、固定或隱藏工作環(huán)境，如圖4.2。</p><p>　　圖4.2

110、工作環(huán)境</p><p>　　2、 創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目</p><p>　　電路設(shè)計(jì)主要包括原理圖設(shè)計(jì)和 PCB 設(shè)計(jì)。首先創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目，然后在項(xiàng)目中添加原理圖和PCB文件。單擊設(shè)計(jì)管理窗口底部File按鈕，彈出所要進(jìn)入面板。New 子面板中單擊 Blank Proect （ PCB ）選項(xiàng)，將彈出 Projects 工作面板。建立了一個(gè)新的項(xiàng)目后，執(zhí)行菜單命令 File/Save Pro