《智能儀器》課程設(shè)計(jì)基于STC89C52紅外遙控系統(tǒng)設(shè)計(jì)(LCD顯示)

1、福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院課 程 設(shè) 計(jì)課程名稱： 智能儀器 題目： 基于stc89c52紅外遙控系統(tǒng)設(shè)計(jì)（lcd顯示）專業(yè)班次： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 學(xué) 期： 2011-2012學(xué)年第2學(xué)期 日 期： 2012.2 iii目錄 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 課程設(shè)計(jì)-智能儀器 目錄 目錄11.引言21.1 本設(shè)計(jì)意義21.2 本設(shè)計(jì)任務(wù)和主要內(nèi)容22硬件設(shè)計(jì)22.1 系統(tǒng)框圖22.2 最小系統(tǒng)32.3 紅外接收電路設(shè)計(jì)32.4 顯示電路設(shè)計(jì)43. 軟件設(shè)計(jì)53.1 紅外遙控軟件設(shè)計(jì)53.2 lcd1602軟件設(shè)計(jì)63.3 主程序設(shè)計(jì)84.設(shè)計(jì)小結(jié)9參考文獻(xiàn)9附錄：課程設(shè)計(jì)程序清單91.引言1.

2、1 本設(shè)計(jì)意義紅外線遙控是目前使用很廣泛的一種通信和遙控技術(shù)。由于紅外線遙控裝置具有體積小、功耗低、功能強(qiáng)、成本低等特點(diǎn)，因而，繼彩電、錄像機(jī)之后，在錄音機(jī)、音響設(shè)備、空調(diào)機(jī)以及玩具等其它小型電器裝置上也紛紛采用紅外線遙控。工業(yè)設(shè)備中，在高壓、輻射、有毒氣體、粉塵等環(huán)境下，采用紅外線遙控不僅完全可靠而且能有效地隔離電氣干擾。 紅外遙控屬于光控，它自身的特點(diǎn)是控制方向性好，控制距離完全可以滿足室內(nèi)的空間距離，由于紅外線的波長(zhǎng)大，所以它對(duì)其他的電子設(shè)備的干擾小，這些條件都非常理想，因此對(duì)紅外遙控的設(shè)計(jì)工作是很有意義的。當(dāng)今世界，智能家居已經(jīng)是一種潮流，在國(guó)外已經(jīng)獲得了應(yīng)用，在我國(guó)還未大量推廣。隨著

3、人們的經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增強(qiáng)，不難預(yù)測(cè)，智能家居的產(chǎn)品將有很廣闊的發(fā)展前景，在這個(gè)背景下，紅外遙控應(yīng)該也會(huì)得到大家的青睞。1.2 本設(shè)計(jì)任務(wù)和主要內(nèi)容本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)任務(wù)是基于stc89c52紅外遙控系統(tǒng)設(shè)計(jì)（lcd顯示）。本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是：a.查閱相關(guān)資料：了解紅外遙控器原理、lcd1602顯示原理，能夠運(yùn)用c語(yǔ)言進(jìn)行設(shè)計(jì)、編程、調(diào)試。b.硬件設(shè)計(jì)：根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)選合適的單片機(jī)和適合的紅外遙控器；設(shè)計(jì)電路。c.軟件設(shè)計(jì)：根據(jù)各電路工作原理，畫出軟件流程圖，根據(jù)流程圖編寫相應(yīng)的c語(yǔ)言程序進(jìn)行調(diào)試。d.調(diào)試：根據(jù)所編程的程序燒入單片機(jī)內(nèi)，并進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)試。e.結(jié)論：根據(jù)各步驟寫好畢業(yè)論文。2硬件設(shè)計(jì)2.1

4、系統(tǒng)框圖 本設(shè)計(jì)由紅外遙控器、stc89c52單片機(jī)、紅外傳感器、lcd1602、等組成,而單片機(jī)需外接12mhz的晶振電路、復(fù)位電路、isp下載接口、紅外接收傳感器等。 其基本結(jié)構(gòu)圖如下圖2.1所示： 該設(shè)計(jì)是由紅外遙控器發(fā)送信號(hào)，通過一體化接收頭接收，經(jīng)過單片機(jī)處理并在lcd1602顯示器顯示出來。 圖2.1 系統(tǒng)框圖2.2 最小系統(tǒng)單片機(jī)最小系統(tǒng)是指能進(jìn)行正常工作的最簡(jiǎn)單電路。如圖2-2所示。單片機(jī)的最小系統(tǒng)包括電源，晶振電路，復(fù)位電路。晶振電路：?jiǎn)纹瑱C(jī)必須提供脈沖信號(hào)才能正常工作。復(fù)位電路：當(dāng)這個(gè)高電平持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上就將復(fù)位。 圖2.2 stc89c52最小系統(tǒng)電路圖 2.3 紅

5、外接收電路設(shè)計(jì)紅外遙控接收可采用較早的紅外接收二極管加專用的紅外處理電路的方法，此種方法電路復(fù)雜，現(xiàn)一般不使用。較好的接收方法是用一體化紅外接收頭。因此本設(shè)計(jì)采用一體化紅外接收頭。接收電路使用一種集紅外線接收、放大和整形于一體的一體化紅外線接收器，不需要接元件，就能完成從紅外線接收到輸出與ttl電平信號(hào)兼容的所有工作，而體積和普通的塑封三極管大小一樣，它適合于各種紅外線遙控和紅外線數(shù)據(jù)傳輸。接收器對(duì)外只有3個(gè)引腳：out、gnd、vcc與單片機(jī)接口非常方便，如圖2-3所示圖2.3 紅外接收器圖及接收電路1脈沖信號(hào)輸出接單片機(jī)的io 口；2 gnd接系統(tǒng)的地線（0v）；3 vcc接系統(tǒng)的電源正極

6、（+5v）；2.4 顯示電路設(shè)計(jì)顯示電路設(shè)計(jì)采用1602液晶顯示屏，該液晶顯示屏的顯示功能強(qiáng)大，內(nèi)置192種字符，可顯示符號(hào)、數(shù)字，清晰可見，而且功率消耗小壽命長(zhǎng)抗干擾能力強(qiáng)。所以在此設(shè)計(jì)中采用1602液晶顯示屏。2.4.1 lcd1602簡(jiǎn)介lcd1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣型液晶模塊它有若干個(gè)5x7或者5x11等點(diǎn)陣字符位組成，每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符。每位之間有一個(gè)點(diǎn)距的間隔每行之間也有也有間隔起到了字符間距和行間距的作用，正因?yàn)槿绱怂运荒茱@示圖形 。lcd1602有16個(gè)引腳，各引腳與單片機(jī)及外部其他接口的連接如下圖2.5

7、所示。圖2.4 lcd1602各引腳接線 2.4.2 lcd與單片機(jī)的接口電路表2.1 1602lcd顯示器模塊引腳名稱和功能表引腳序號(hào)名 稱功 能1vss電源地2vdd電路電源 5v10%3vo液晶驅(qū)動(dòng)電壓4rs寄存器選擇1:數(shù)據(jù)寄存器 0:指令寄存器5r/w讀/寫信號(hào) 1:讀 0:寫6en/e顯示器模塊使能信號(hào)輸入端，高電平有效714db0-db78位雙向數(shù)據(jù)總線15,16bl1和bl2背光板工作電壓的輸入端3. 軟件設(shè)計(jì) 3.1 紅外遙控軟件設(shè)計(jì)紅外解碼程序主要工作為等待紅外線信號(hào)出現(xiàn)，并跳過引導(dǎo)信號(hào)，開始收集連續(xù)32位的表面數(shù)據(jù)，存入內(nèi)存的連續(xù)空間。位信號(hào)解碼的原則是：如果從0.56m

8、s低電平過后，開始延時(shí)0.56ms以后，若讀到的電平為低，說明改為為“0”，反之則為“1”。為了可靠起見，延時(shí)必須比0.56ms長(zhǎng)些，但又不能超過1.12ms，否如果則該位為“0”，讀到的已是下一位的高電平，因此?。?.12ms+0.56ms）/2=0.84ms最為可靠。解碼的方式有兩種：一是采用外部中斷方式，二是采用查詢方式。采用外部中斷方式節(jié)省了cpu時(shí)間，但進(jìn)入外部中斷以后還是采用查詢方式解碼。因此這里采用外部中斷方式。其解碼過程如下：a.初始化外部中斷0(或1)為下降沿中斷。b.進(jìn)入外部中斷服務(wù)程序，關(guān)閉外部中斷。c.對(duì)引導(dǎo)碼進(jìn)行判斷。如果引導(dǎo)碼正確，裝備接收下面一幀遙控?cái)?shù)據(jù)，以查詢方

9、式判斷是遙控?cái)?shù)據(jù)0還是1。如果引導(dǎo)碼錯(cuò)誤，則退出外部中斷。d.先后依次接收地址碼、地址反碼、數(shù)據(jù)碼、數(shù)據(jù)反碼。e.當(dāng)接收到32位數(shù)據(jù)時(shí)，說明一幀數(shù)據(jù)接收完畢，比較數(shù)據(jù)碼和數(shù)據(jù)反碼。若數(shù)據(jù)碼取反后與數(shù)據(jù)反碼不同，則表示為無效數(shù)據(jù)，應(yīng)丟棄本接收數(shù)據(jù)。f.開啟外部中斷準(zhǔn)備下一次接收。其流程圖如下圖3.1所示： 圖3.1 外部中斷解碼流程圖3.2 lcd1602軟件設(shè)計(jì)3.2.1 lcd1602初始化lcd使用之前必須對(duì)它進(jìn)行初始化。初始化可通過復(fù)位完成，也可在復(fù)位后完成，初始化過程為清屏、功能設(shè)置、開/關(guān)顯示設(shè)置、輸入方式設(shè)置。1602lcd的一般初始化（復(fù)位）過程：延時(shí)15ms；寫指令38h（不檢

10、測(cè)忙信號(hào)）；延時(shí)5ms；寫指令38h（不檢測(cè)忙信號(hào)）；延時(shí)5ms；寫指令38h（不檢測(cè)忙信號(hào)）；以后每次寫指令、讀/寫數(shù)據(jù)操作均需要檢測(cè)忙信號(hào)；寫指令38h：顯示模式設(shè)置；寫指令08h：顯示關(guān)閉；寫指令01h：顯示清屏；寫指令06h：顯示光標(biāo)移動(dòng)設(shè)置；寫指令0ch：顯示開及光標(biāo)設(shè)置；具體程序如附錄中的（void init()）。3.2.2 lcd讀寫操作時(shí)序圖及指令說明如下個(gè)圖及表所示圖3.2讀操作時(shí)序圖3.3寫操作時(shí)序表3.1 1602lcd指令說明指令功能rsrwd7d6d5d4d3d2d1d0清屏0000000001歸位000000001x輸入方式設(shè)置00000001ids顯示開關(guān)控制0

11、000001dcb光標(biāo)或字符移位000001scrlxx功能設(shè)定00001dlnfxx設(shè)置cgram地址00016位cgram地址碼設(shè)置顯示地址0017位ddram地址碼讀忙標(biāo)志和地址計(jì)數(shù)器01bf7位當(dāng)前顯示地址碼向cgramddram寫數(shù)據(jù)108位數(shù)據(jù)從cgramddram讀數(shù)據(jù)118位數(shù)據(jù)注：x-任意二進(jìn)制數(shù)據(jù)。id-顯示地址計(jì)數(shù)器模式選擇。id=1，選擇加1模式；id=0 選擇減1模式；s-s=1;數(shù)據(jù)讀、寫操作后，ac自動(dòng)增一；s=1;數(shù)據(jù)讀、寫操作后，ac自動(dòng)增一。d-顯示器開關(guān)控制位。d=1，顯示器on；d=0；顯示器off。c-光標(biāo)開關(guān)控制位。c=1，光標(biāo)on；c=0，光標(biāo)of

12、f。b-光標(biāo)閃爍開關(guān)控制位。b=1，光標(biāo)閃爍on；b=0，光標(biāo)閃爍off。sc-顯示器或光標(biāo)移位選擇。sc =1: 顯示器平移一個(gè)字符位。sc=0：光標(biāo)rl-移位方向選擇dl-傳輸數(shù)據(jù)的有效位長(zhǎng)度選擇。dl=1，有效位為8位；dl=0，有效位為4位。n-顯示器行數(shù)選擇位。n=1，兩行顯示；n=0，一行顯示。f-字符顯示塊的點(diǎn)陣選擇。f=1，5*10點(diǎn)陣字符；f=0，5*7點(diǎn)陣字符。bf-忙標(biāo)志位。bf=1，忙；bf=0，空閑狀態(tài)。cgram-字符發(fā)生器ram。ddram-顯示數(shù)據(jù)ram。 3.2.3 lcd流程圖 3.4 lcd顯示流程圖3.3 主程序設(shè)計(jì)本論文所設(shè)計(jì)的主程序工作流程如圖3.5

13、所示。先各子程序初始化，利用紅外遙控器發(fā)送指令，判斷有按鍵按下，有則解碼，且要判斷其值是否正確，若正確則進(jìn)行相應(yīng)的顯示，若不正確則退出。 圖3.5主程序流程圖其程序見附錄所示4.設(shè)計(jì)小結(jié) 三周的課程設(shè)計(jì)完成了，對(duì)我來說這一個(gè)星期比平時(shí)上課還要累，在這三周的學(xué)習(xí)中，我學(xué)到了很多，也找到了自己身上的不足，感觸良多，獲益匪淺。這次課程設(shè)計(jì)對(duì)我們來說都是一個(gè)挑戰(zhàn)，理論知識(shí)又不是很牢固，一開始都不知道從何下手，但是在大家的共同努力下，我們還是順利的完成了任務(wù)。在這次活動(dòng)中將理論與實(shí)踐相結(jié)合，使得我們對(duì)于單片機(jī)的實(shí)際應(yīng)用有了更加深刻的認(rèn)識(shí)和了解。通過實(shí)踐，增強(qiáng)了下階段的學(xué)習(xí)信心，為畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

14、在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，雖然學(xué)到了很多課外知識(shí)而且能鞏固專業(yè)知識(shí)，但是在很多方面還需要進(jìn)一步的改進(jìn)和提高。在這樣的一個(gè)過程中我們學(xué)到了很多，學(xué)會(huì)換位思考，學(xué)會(huì)怎樣去和別人溝通，理解別人所做的事，別人也會(huì)寬容的對(duì)待我們，從而在無形之中加強(qiáng)可自己的人際交往能力，也讓我們彼此更加團(tuán)結(jié)。課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，但我們一起奮斗的精神和這份寶貴的精力將會(huì)成為人生道路上一道亮麗的風(fēng)景線。 參考文獻(xiàn)1 張洪潤(rùn).單片機(jī)原理及應(yīng)用.清華大學(xué)出版社. 2008.2 朱大奇.單片機(jī)原理應(yīng)用與實(shí)驗(yàn). 科學(xué)出版社. 2009. 3 彭為. 單片機(jī)典型系統(tǒng)設(shè)計(jì). 電子工業(yè)出版社. 2006.4 劉同法. 陳忠平等. 單片機(jī)外圍接口電路及

15、工程實(shí)踐. 北京航空航天大學(xué)出版社. 2009.5 謝維成. 楊加國(guó). 單片機(jī)原理與應(yīng)用及c51程序設(shè)計(jì). 清華大學(xué)出版社. 2006. 附錄：課程設(shè)計(jì)程序清單 #include#include #include #include sbit rs = p22;sbit rw = p21;sbit e = p20;bit irpro_ok,irok;uchar irtime;/紅外用全局變量uchar ircord4;uchar ircore4; /處理后的紅外碼，分別是 客戶碼，客戶碼，數(shù)據(jù)碼，數(shù)據(jù)碼反碼uchar irdata33; /33個(gè)高低電平的時(shí)間數(shù)據(jù)uchar table1=f1;

16、uchar table2=f2;void delay(uint z) /延時(shí)函數(shù),z的取值為這個(gè)函數(shù)的延時(shí)（ms）數(shù) uint x,y;for(x=z;x0;x-)for(y=11;y0;y-);void write_com(uchar com) /寫指令e=0;rs=0;rw=0;p0=com;delay(5);e=1;delay(10);e=0;void write_data(uchar dat)/寫數(shù)據(jù)e=0;rs=1;rw=0;p0=dat;delay(5);e=1;delay(10);e=0;void init() / 1602lcd的初始化delay(150); / 延時(shí)15msw

17、rite_com(0x38); / 寫指令38hdelay(150);/ 延時(shí)15mswrite_com(0x38); / 寫指令38hdelay(150);/ 延時(shí)15mswrite_com(0x38); / 寫指令38hwrite_com(0x38); / 顯示模式設(shè)置write_com(0x08); / 顯示關(guān)閉 write_com(0x01); / 顯示清平 write_com(0x06); / 顯示光標(biāo)移動(dòng)設(shè)置write_com(0x0c);/ 顯示開及光標(biāo)設(shè)置 void main(void) ex0init(); /初始化外部中斷 tim0init();/初始化定時(shí)器 while(

18、1)/主循環(huán) if(irok) /如果接收好了進(jìn)行紅外處理 ircordpro(); irok=0; if(irpro_ok) /如果處理好后進(jìn)行工作處理，如按對(duì)應(yīng)的按鍵后顯示對(duì)應(yīng)的數(shù)字等 ir_work();irpro_ok=0; /*/* 定時(shí)器0中斷服務(wù)函數(shù) */*/void tim0_isr (void) interrupt 1 using 1/定時(shí)器0中斷服務(wù)函數(shù) irtime+; /用于計(jì)數(shù)2個(gè)下降沿之間的時(shí)間/*/* 外部中斷0函數(shù) */*/void ex0_isr (void) interrupt 2 using 2/外部中斷1服務(wù)函數(shù) static uchar i; /接收紅

19、外信號(hào)處理 static bit startflag; /是否開始處理標(biāo)志位 if(startflag) if(irtime=33)/引導(dǎo)碼 tc9012的頭碼，9ms+4.5ms i=0; irdatai=irtime;/存儲(chǔ)每個(gè)電平的持續(xù)時(shí)間，用于以后判斷是0還是1 irtime=0; i+; if(i=33) irok=1; i=0; elseirtime=0;startflag=1;/*/* 定時(shí)器0初始化 */*/void tim0init(void)/定時(shí)器0初始化 tmod=0x02;/定時(shí)器0工作方式2，th0是重裝值，tl0是初值 th0=0x00; /重載值 tl0=0x0

20、0; /初始化值 et0=1; /開中斷 tr0=1; /*/* 外部中斷初始化 */*/void ex0init(void) it1 = 1; /指定外部中斷0下降沿觸發(fā)，int0 (p3.2) ex1 = 1; /使能外部中斷 ea = 1; /開總中斷/*/* 紅外鍵值處理 */*/ void ir_work(void) /紅外鍵值散轉(zhuǎn)程序 uchar jin; init(); switch(ircord3) case 0x2b:write_com(0xce);for(jin=0;jin2;jin+)write_data(table1jin);break; /顯示結(jié)果1case 0x07

21、:write_com(0xce);for(jin=0;jin2;jin+)write_data(table2jin);break; /顯示結(jié)果2case 0x47:write_com(0xcf);write_data(1);break; /顯示結(jié)果3 case 0x4b:write_com(0xcf);write_data(2);break; /顯示結(jié)果4 case 0x4f:write_com(0xcf);write_data(3);break; /顯示結(jié)果5 case 0x53:write_com(0xcf);write_data(4);break; /顯示結(jié)果6 case 0x57:write_com(0xcf);write_data(5);break; /顯示結(jié)果7case 0x5b:write_com(0xcf);write_data(6);break; /顯示結(jié)果8 case 0x5f:write_com(0xcf);write_data(7);break; /顯示結(jié)果9case 0x63:write_com(0xcf);write_data(8);break; /顯示結(jié)果