遙控窗簾論文

1、基于51單片機(jī)智能遙控窗簾論文【摘要】隨著當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)日益增長，人們生活的水平逐漸提高。我們可以發(fā)現(xiàn)隨著科技發(fā)展的同時(shí)，有很多智能家居出現(xiàn)在我們?nèi)粘Ｉ町?dāng)中。然而窗簾也是我們生活家居必不可少的，因此設(shè)計(jì)一款智能的遙控窗簾對(duì)于我們?nèi)粘Ｉ顣?huì)很有幫助，也是很有意義的。 本設(shè)計(jì)采用兩個(gè)繼電器的吸和狀態(tài)控制直流電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，帶動(dòng)窗簾的開合，兩個(gè)繼電器采用5V繼電器，通過9012三極管驅(qū)動(dòng)繼電器的吸和 本功能采用3個(gè)LED指示系統(tǒng)工作狀態(tài)，紅燈亮?xí)r系統(tǒng)是自動(dòng)模式，即為光線亮?xí)r打開窗簾，光線暗時(shí)關(guān)閉窗簾。藍(lán)燈亮?xí)r電機(jī)正傳，黃燈亮?xí)r電機(jī)反轉(zhuǎn)，碰觸到行程開關(guān)時(shí)，相應(yīng)指示燈閃爍3下，同時(shí)停止電動(dòng)機(jī)?！娟P(guān)鍵詞

2、】：單片機(jī)、直流電機(jī)、無線控制目 錄引言4選題背景與意義4主要任務(wù)5第一章 系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計(jì)61.1設(shè)計(jì)思路61.2 工作原理61.3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)71.3.1主控芯片71.3.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)101.3.3按鍵設(shè)計(jì)111.3.4遙控發(fā)射模塊參數(shù)111.3.5 PT2262/PT2272編解碼集成電路原理說明121.3.6 遙控電路設(shè)計(jì)151.3.7 光線檢測模塊161.3.8 正反轉(zhuǎn)控制模塊171.3.9 正反轉(zhuǎn)與模式顯示模塊18第二章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)142.2 程序設(shè)計(jì)2.3 系統(tǒng)程序流程圖21致 謝15 參考文獻(xiàn)16附1：源程序代碼17附2：系統(tǒng)原理圖17引 言隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速增

3、長，人民生活水平的不斷提高，人們對(duì)家庭生活舒適性的需求越來越強(qiáng)烈，窗簾作為每個(gè)家庭的家居必須用品，自然也需要滿足人們更舒適性的需求。窗簾其基本的作用無非是保護(hù)業(yè)主的個(gè)人隱私以及遮陽擋塵等功能，但傳統(tǒng)的窗簾您必須手動(dòng)去拉動(dòng)，每天早開晚關(guān)也是挺麻煩的，特別是別墅或復(fù)式房的大窗簾，比較重，而且長，需要很大的力量才能開關(guān)窗簾，很不方便；于是遙控電動(dòng)窗簾在最近幾年得到迅速發(fā)展，并廣泛應(yīng)用于智能大廈、高級(jí)公寓、酒店和別墅等領(lǐng)域，只要遙控器輕按一下，窗簾就自動(dòng)開合（百葉窗可以自動(dòng)旋轉(zhuǎn)），非常方便。在本次設(shè)計(jì)中，我們主要研究的是利用單片機(jī)的無線遙控電路的設(shè)計(jì)。選題背景與意義隨著科學(xué)的發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)步，人民生活

4、水平的提高，工作壓力也越來越大，人人都希望回到家或是在辦公室都有一個(gè)舒適的環(huán)境。能得到很好的休息，這就使得自動(dòng)化技術(shù)快速發(fā)展。當(dāng)今，遙控已經(jīng)很普遍。但不是說就沒有他的研究價(jià)值，為了進(jìn)一步滿足人們高水準(zhǔn)生活的需要，家用電器產(chǎn)品性能也在不斷的更新?lián)Q代，從始初的晶體管、到電子管；由模擬到數(shù)字；由分立元件到集成電路；從普通向高性能、多功能型；由手動(dòng)控制向紅外線遙控、向智能化發(fā)展。紅外線遙控是目前應(yīng)用最廣泛的一種通信和遙控手段。由于紅外線遙控器具有體積小、功耗低、功能強(qiáng)、成本低等特點(diǎn)。因此，彩電、錄像機(jī)、音響設(shè)備、空調(diào)、玩具、門鈴以及遙控汽車路牌等其它小型裝置上也紛紛采用紅外線遙控。與此同時(shí)，窗簾作為裝

5、修業(yè)不可缺少的一部分，也日益火爆起來，目前，常用的窗簾軌道都是鋼絲繩手拉式或滑輪式，只有一部分高收入的家庭采用是電動(dòng)遙控軌道。但價(jià)格相當(dāng)昂貴，不能普及。所以，現(xiàn)在的重點(diǎn)是如何研制出功能全、造價(jià)省的家用自動(dòng)控制裝置。同時(shí)，單片機(jī)也有它突出的優(yōu)點(diǎn)。從1974年開始，單片機(jī)就以它的體積小、質(zhì)量輕、耗電省、可靠性高、價(jià)格低等特點(diǎn)，開始不斷發(fā)展，并廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家電電器、醫(yī)用設(shè)備、航天航空、專用設(shè)備的智能化管理及過程控制等領(lǐng)域。單片機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷了四個(gè)階段?？深A(yù)見單片機(jī)的發(fā)展趨勢將是向大容量、高性能話、外圍電路內(nèi)裝化等方面發(fā)展，也就是對(duì)CPU、存儲(chǔ)器、片內(nèi)I/O的改進(jìn)，低功耗，特別是系統(tǒng)的單片機(jī)是目

6、前單片機(jī)發(fā)展的重要趨勢。而從目前國內(nèi)對(duì)單片機(jī)的需求來看：在未來幾年里，8位、16位單片機(jī)將是單片機(jī)的發(fā)展主流，它的新發(fā)展表現(xiàn)在：（1）CPU功能的增加 （2）內(nèi)部資源的增多 （3）引腳的多功能化 （4）低電壓、低功耗。正因?yàn)閱纹瑱C(jī)有著如此多的優(yōu)點(diǎn)，單片機(jī)在工業(yè)控制中和家用電器等上的應(yīng)用中獨(dú)占鰲頭，故又稱為微控制器（Microcontroller）1、因?yàn)樗哂小靶?、輕、廉、省”的特點(diǎn)，尤其耗電少，又可使供電電源的體積小、重量輕，所以特別適用于“電腦型產(chǎn)品”，在家電、玩具、游戲機(jī)、聲像設(shè)備、電子秤、收銀機(jī)、辦公設(shè)備、廚房設(shè)備等許多產(chǎn)品上得到應(yīng)用。2、適用于儀器儀表，不僅能完成測量，還具有處理、監(jiān)

7、控等功能，易于實(shí)現(xiàn)數(shù)字化和智能化。3、廣泛應(yīng)用于打印機(jī)、繪圖儀等許多計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備，特別是用于智能終端，可大大減輕主機(jī)負(fù)擔(dān)。4、用于各種工業(yè)控制，如溫度控制、液面控制、生產(chǎn)線順序控制等。上述的歸納還不夠完整，但已知單片機(jī)的應(yīng)用已滲透到國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，極大地推動(dòng)了計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及，而且可以預(yù)見，隨著單片機(jī)性能的進(jìn)一步提高，它的應(yīng)用將更趨廣泛。它對(duì)我國許多產(chǎn)品的升級(jí)換代、工廠企業(yè)的設(shè)備更新都將起著十分巨大的作用。所以利用單片機(jī)可以實(shí)現(xiàn)較多的功能的前提下降低設(shè)計(jì)、生產(chǎn)成本。主要任務(wù)本次課程設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是設(shè)計(jì)基于STC89C51單片機(jī)的遙控窗簾。主要功能如下：1）控制窗簾的開關(guān)。2）具有防過卷功

8、能。3）具有無線遙控功能。4）能夠指示運(yùn)行狀態(tài)。5）具有智能模式，可以根據(jù)環(huán)境光線控制窗簾的開合第一章 系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計(jì)本系統(tǒng)主要由單片機(jī)最小系統(tǒng)、無線發(fā)射、接收模塊、按鍵部分、電機(jī)控制執(zhí)行部分和限位開關(guān)組成。1.1設(shè)計(jì)思路本設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)的遙控窗簾，采用8位的STC89C51單片機(jī)做控制器，程序采用C語言編程。利用直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)控制窗簾的開關(guān)。無線遙控是由SC2262/SC2272 編碼解碼芯片組成的無線發(fā)送接收模塊，通過SC2272接收輸出端D0、D1、D2、D3輸出信號(hào)控制單片機(jī)，再利用單片機(jī)控制繼電器的吸和驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)窗簾的開合，同時(shí)用行程開關(guān)檢測窗簾位置，

9、實(shí)現(xiàn)窗簾的防過卷。系統(tǒng)框圖如下：圖（1）系統(tǒng)框圖1.2 工作原理本設(shè)計(jì)是基于STC89C51單片機(jī)的遙控窗簾。它采用無線遙控控制方式，其中SC2262/SC2272 編碼解碼芯片組成無線發(fā)送接收模塊；通過控制直流電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來控制窗簾的開關(guān)，并且可以指示運(yùn)行狀態(tài)；同時(shí)可以根據(jù)環(huán)境光線的變化控制窗簾的開合狀態(tài)，完成窗簾的智能控制，更智能更人性化系統(tǒng)利用限位開關(guān)來控制窗簾停止，防止過卷。1.3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)1.3.1主控芯片本系統(tǒng)采用STC89C51為主控芯片。STC89C51是一種低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有4K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。使用Atmel 公司高密度非易失性存

10、儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C51在眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。2.3.1.1主要功能列舉1、擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash2、晶片內(nèi)部具時(shí)鐘振蕩器（傳統(tǒng)最高工作頻率可至 12MHz）3、內(nèi)部程序存儲(chǔ)器（ROM）為 4KB4、內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）為 256字節(jié)5、32 個(gè)可編程I/O 口線6、8 個(gè)中斷向量源7、兩個(gè) 16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器8、三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器9、全雙工UART串行通道10、低功耗空閑和

11、掉電模式； 11、掉電后中斷可喚醒； 12、看門狗定時(shí)器； 13、雙數(shù)據(jù)指針； 14、掉電標(biāo)識(shí)符 。2.3.1.2 各引腳功能VCC：STC89C51電源正端輸入，接+5V。GND：電源地端。XTAL1: 單芯片系統(tǒng)時(shí)鐘的反相放大器輸入端。XTAL2： 系統(tǒng)時(shí)鐘的反相放大器輸出端，一般在設(shè)計(jì)上只要在 XTAL1 和 XTAL2 上接上一只石英振蕩晶體系統(tǒng)就可以動(dòng)作了，此外可以在兩引腳與地之間加入一 20PF 的小電容，可以使系統(tǒng)更穩(wěn)定，避免噪聲干擾而死機(jī)。RESET：STC89C51的重置引腳，高電平動(dòng)作，當(dāng)要對(duì)晶片重置時(shí)，只要對(duì)此引腳電平提升至高電平并保持兩個(gè)機(jī)器周期以上的時(shí)間，AT89S5

12、1便能完成系統(tǒng)重置的各項(xiàng)動(dòng)作，使得內(nèi)部特殊功能寄存器之內(nèi)容均被設(shè)成已知狀態(tài)，并且至地址0000H處開始讀入程序代碼而執(zhí)行程序。EA/Vpp："EA"為英文"External Access"的縮寫，表示存取外部程序代碼之意，低電平動(dòng)作，也就是說當(dāng)此引腳接低電平后，系統(tǒng)會(huì)取用外部的程序代碼（存于外部EPROM中）來執(zhí)行程序。因此在8031及8032中，EA引腳必須接低電平，因?yàn)槠鋬?nèi)部無程序存儲(chǔ)器空間。如果是使用 8751 內(nèi)部程序空間時(shí)，此引腳要接成高電平。此外，在將程序代碼燒錄至8751內(nèi)部EPROM時(shí)，可以利用此引腳來輸入21V的燒錄高壓（Vpp）。AL

13、E/PROG：ALE是英文"Address Latch Enable"的縮寫，表示地址鎖存器啟用信號(hào)。STC89C51可以利用這支引腳來觸發(fā)外部的8位鎖存器（如74LS373），將端口0的地址總線（A0A7）鎖進(jìn)鎖存器中，因?yàn)镾TC89C51是以多工的方式送出地址及數(shù)據(jù)。平時(shí)在程序執(zhí)行時(shí)ALE引腳的輸出頻率約是系統(tǒng)工作頻率的1/6，因此可以用來驅(qū)動(dòng)其他周邊晶片的時(shí)基輸入。此外在燒錄8751程序代碼時(shí)，此引腳會(huì)被當(dāng)成程序規(guī)劃的特殊功能來使用。PSEN：此為"Program Store Enable"的縮寫，其意為程序儲(chǔ)存啟用，當(dāng)8051被設(shè)成為讀取外部程序

14、代碼工作模式時(shí)（EA=0），會(huì)送出此信號(hào)以便取得程序代碼，通常這支腳是接到EPROM的OE腳。STC89C51可以利用PSEN及RD引腳分別啟用存在外部的RAM與EPROM，使得數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與程序存儲(chǔ)器可以合并在一起而共用64K的定址范圍。PORT0（P0.0P0.7）：端口0是一個(gè)8位寬的開路汲極（Open Drain）雙向輸出入端口，共有8個(gè)位，P0.0表示位0，P0.1表示位1，依此類推。其他三個(gè)I/O端口（P1、P2、P3）則不具有此電路組態(tài)，而是內(nèi)部有一提升電路，P0在當(dāng)做I/O用時(shí)可以推動(dòng)8個(gè)LS的TTL負(fù)載。如果當(dāng)EA引腳為低電平時(shí)（即取用外部程序代碼或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器），P0就以多工方

15、式提供地址總線（A0A7）及數(shù)據(jù)總線（D0D7）。設(shè)計(jì)者必須外加一鎖存器將端口0送出的地址栓鎖住成為A0A7，再配合端口2所送出的A8A15合成一完整的16位地址總線，而定址到64K的外部存儲(chǔ)器空間。PORT2（P2.0P2.7）：端口2是具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口，每一個(gè)引腳可以推動(dòng)4個(gè)LS的TTL負(fù)載，若將端口2的輸出設(shè)為高電平時(shí)，此端口便能當(dāng)成輸入端口來使用。P2除了當(dāng)做一般I/O端口使用外，若是在STC89C51擴(kuò)充外接程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，也提供地址總線的高字節(jié)A8A15，這個(gè)時(shí)候P2便不能當(dāng)做I/O來使用了。PORT1（P1.0P1.7）：端口1也是具有內(nèi)部提升電路的雙向

16、I/O端口，其輸出緩沖器可以推動(dòng)4個(gè)LS TTL負(fù)載，同樣地若將端口1的輸出設(shè)為高電平，便是由此端口來輸入數(shù)據(jù)。如果是使用8052或是8032的話，P1.0又當(dāng)做定時(shí)器2的外部脈沖輸入腳，而P1.1可以有T2EX功能，可以做外部中斷輸入的觸發(fā)腳位。PORT3（P3.0P3.7）：端口3也具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口，其輸出緩沖器可以推動(dòng)4個(gè)TTL負(fù)載，同時(shí)還多工具有其他的額外特殊功能，包括串行通信、外部中斷控制、計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)控制及外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)容的讀取或?qū)懭肟刂频裙δ?。其引腳分配如下：P3.0：RXD，串行通信輸入。P3.1：TXD，串行通信輸出。P3.2：INT0，外部中斷0輸入。P3.3

17、：INT1，外部中斷1輸入。P3.4：T0，計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器0輸入。P3.5：T1，計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器1輸入。P3.6：WR：外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的寫入信號(hào)。P3.7：RD，外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的讀取信號(hào)。RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SF

18、R8EH地址上置0。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。/PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）單片機(jī)引腳圖如

19、下：圖（2）單片機(jī)引腳圖1.3.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)加上適當(dāng)?shù)耐鈬骷蛻?yīng)用程序，構(gòu)成的應(yīng)用系統(tǒng)稱為最小系統(tǒng)。2.3.2.1時(shí)鐘電路單片機(jī)內(nèi)部具有一個(gè)高增益反相放大器，用于構(gòu)成振蕩器。通常在引腳XTALl和XTAL2跨接石英晶體和兩個(gè)補(bǔ)償電容構(gòu)成自激振蕩器，結(jié)構(gòu)圖2 中X1、C1、C2?？梢愿鶕?jù)情況選擇6MHz、12MHz或24MHz等頻率的石英晶體，補(bǔ)償電容通常選擇30pF左右的瓷片電容。圖（3）時(shí)鐘電路1.3.2.2復(fù)位電路單片機(jī)小系統(tǒng)常采用上電自動(dòng)復(fù)位和手動(dòng)按鍵復(fù)位兩種方式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的復(fù)位操作。上電復(fù)位要求接通電源后，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。手動(dòng)復(fù)位要求在電源接通的條件下，在單片機(jī)運(yùn)行期間，

20、用按鈕開關(guān)操作使單片機(jī)復(fù)位。其結(jié)構(gòu)如下圖。上電自動(dòng)復(fù)位通過電容C3充電來實(shí)現(xiàn)。手動(dòng)按鍵復(fù)位是通過按鍵將電阻R1與VCC接通來實(shí)現(xiàn)。圖（4）復(fù)位電路1.3.3按鍵設(shè)計(jì)常用的按鍵有三種：機(jī)械觸點(diǎn)式按鍵、導(dǎo)電橡膠式和柔性按鍵（又稱觸摸式鍵盤）。機(jī)械觸點(diǎn)式按鍵是利用機(jī)械彈性使鍵復(fù)位，手感明顯，連線清晰，工藝簡單，適合單件制造。但是觸點(diǎn)處易侵入灰塵而導(dǎo)致接觸不良，體積相對(duì)較大。導(dǎo)電橡膠按鍵是利用橡膠的彈性來復(fù)位，通過壓制的方法把面板上所有的按鍵制成一塊，體積小，裝配方便，適合批量生產(chǎn)。但是時(shí)間長了，橡膠老化而使彈力下降，同時(shí)易侵入灰塵。柔性按鍵是近年來迅速發(fā)展的一種新型按鍵，可以分為凸球型和平面型兩種。

21、柔性按鍵最大特點(diǎn)是防塵、防潮、耐蝕，外形美觀，裝嵌方便。而且外形和面板的布局、色彩、鍵距可按照整機(jī)的要求來設(shè)計(jì)。但是由于客觀條件與經(jīng)濟(jì)能力有限，本系統(tǒng)采用機(jī)械觸點(diǎn)式按鍵。1.3.4 遙控發(fā)射模塊參數(shù) 1、通訊方式：調(diào)幅AM 2、工作頻率：315MHZ/433MHZ 3、頻率穩(wěn)定度：±75KHZ 4、發(fā)射功率：500MW 5、靜態(tài)電流：0.1UA 6、發(fā)射電流：350MA 7、工作電壓：DC 312V數(shù)據(jù)發(fā)射模塊的工作頻率為315M，采用聲表諧振器SAW穩(wěn)頻，頻率穩(wěn)定度極高，當(dāng)環(huán)境溫度在2585度之間變化時(shí)，頻飄僅為3ppm/度。特別適合多發(fā)一收無線遙控及數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。聲表諧振器的頻率

22、穩(wěn)定度僅次于晶體，而一般的LC振蕩器頻率穩(wěn)定度及一致性較差，即使采用高品質(zhì)微調(diào)電容，溫差變化及振動(dòng)也很難保證已調(diào)好的頻點(diǎn)不會(huì)發(fā)生偏移。發(fā)射模塊未設(shè)編碼集成電路，而增加了一只數(shù)據(jù)調(diào)制三極管Q1,這種結(jié)構(gòu)使得它可以方便地和其它固定編碼電路、滾動(dòng)碼電路及單片機(jī)接口，而不必考慮編碼電路的工作電壓和輸出幅度信號(hào)值的大小。比如用PT2262或者SM5262等編碼集成電路配接時(shí)，直接將它們的數(shù)據(jù)輸出端第17腳接至數(shù)據(jù)模塊的輸入端即可。數(shù)據(jù)模塊具有較寬的工作電壓范圍312V，當(dāng)電壓變化時(shí)發(fā)射頻率基本不變,和發(fā)射模塊配套的接收模塊無需任何調(diào)整就能穩(wěn)定地接收。當(dāng)發(fā)射電壓為3V時(shí)，空曠地傳輸距離約2050米，發(fā)射功

23、率較小，當(dāng)電壓5V時(shí)約100200米，當(dāng)電壓9V時(shí)約300500米，當(dāng)發(fā)射電壓為12V時(shí)，為最佳工作電壓，具有較好的發(fā)射效果，發(fā)射電流約60毫安，空曠地傳輸距離700800米，發(fā)射功率約500毫瓦。當(dāng)電壓大于l2V時(shí)功耗增大，有效發(fā)射功率不再明顯提高。這套模塊的特點(diǎn)是發(fā)射功率比較大，傳輸距離比較遠(yuǎn)，比較適合惡劣條件下進(jìn)行通訊。天線最好選用25厘米長的導(dǎo)線，遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)最好能夠豎立起來，因?yàn)闊o線電信號(hào)傳輸時(shí)收很多因素的影響，所以一般實(shí)用距離只有標(biāo)稱距離的一半甚至更少，這點(diǎn)需要開發(fā)時(shí)注意。數(shù)據(jù)模塊采用ASK方式調(diào)制，以降低功耗，當(dāng)數(shù)據(jù)信號(hào)停止時(shí)發(fā)射電流降為零，數(shù)據(jù)信號(hào)與發(fā)射模塊輸入端可以用電阻或者

24、直接連接而不能用電容耦合，否則發(fā)射模塊將不能正常工作。數(shù)據(jù)電平應(yīng)接近數(shù)據(jù)模塊的實(shí)際工作電壓，以獲得較高的調(diào)制效果。發(fā)射發(fā)射模塊最好能垂直安裝在主板的邊緣，應(yīng)離開周圍器件5mm以上，以免受分布參數(shù)影晌。模塊的傳輸距離與調(diào)制信號(hào)頻率及幅度，發(fā)射電壓及電池容量，發(fā)射天線，接收機(jī)的靈敏度，收發(fā)環(huán)境有關(guān)。一般在開闊區(qū)最大發(fā)射距離約800米，在有障礙的情況下，距離會(huì)縮短，由于無線電信號(hào)傳輸過程中的折射和反射會(huì)形成一些死區(qū)及不穩(wěn)定區(qū)域，不同的收發(fā)環(huán)境會(huì)有不同的收發(fā)距離。1.3.5 PT2262/PT2272編解碼集成電路原理說明PT2262/2272是臺(tái)灣普城公司生產(chǎn)的一種CMOS工藝制造的低功耗低價(jià)位通用

25、編解碼電路，PT2262/2272最多可有12位(A0-A11)三態(tài)地址端管腳(懸空,接高電平,接低電平),任意組合可提供531441地址碼,PT2262最多可有6位(D0-D5)數(shù)據(jù)端管腳,設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從17腳串行輸出，可用于無線遙控發(fā)射電路。 編碼芯片PT2262發(fā)出的編碼信號(hào)由：地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個(gè)完整的碼字，解碼芯片PT2272接收到信號(hào)后，其地址碼經(jīng)過兩次比較核對(duì)后，VT腳才輸出高電平，與此同時(shí)相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平，如果發(fā)送端一直按住按鍵，編碼芯片也會(huì)連續(xù)發(fā)射。當(dāng)發(fā)射機(jī)沒有按鍵按下時(shí)，PT2262不接通電源，其17腳為低電平，所以315MHz的高頻發(fā)射電路不工作

26、，當(dāng)有按鍵按下時(shí)，PT2262得電工作，其第17腳輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號(hào)，當(dāng)17腳為高電平期間315MHz的高頻發(fā)射電路起振并發(fā)射等幅高頻信號(hào)，當(dāng)17腳為低平期間315MHz的高頻發(fā)射電路停止振蕩，所以高頻發(fā)射電路完全收控于PT2262的17腳輸出的數(shù)字信號(hào)，從而對(duì)高頻電路完成幅度鍵控（ASK調(diào)制）相當(dāng)于調(diào)制度為100的調(diào)幅。PT2262特點(diǎn)1、CMOS工藝制造，低功耗2、外部元器件少 3、RC振蕩電阻 4、工作電壓范圍寬：2.6-15v 5、數(shù)據(jù)最多可達(dá)6位6、地址碼最多可達(dá)531441種應(yīng)用范圍1、車輛防盜系統(tǒng)2、家庭防盜系統(tǒng) 3、遙 控 玩 具 4、其他電器遙控 在具體的應(yīng)用中，外接振

27、蕩電阻可根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，阻值越大振蕩頻率越慢，編碼的寬度越大，發(fā)碼一幀的時(shí)間越長。大部分產(chǎn)品都是用2262/1.2M2272/200K組合的，模塊還有一種重要的用途就是配合單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊，這時(shí)有一定的技巧： 1、合理的通訊速率 數(shù)據(jù)模塊的最大傳輸數(shù)據(jù)速率為9.6KBs，一般控制在2.5k左右，過高的數(shù)據(jù)速率會(huì)降低接收靈敏度及增大誤碼率甚至根本無法工作。 2、合理的信息碼格式 單片機(jī)和模塊工作時(shí)，通常自己定義傳輸協(xié)議，不論用何種調(diào)制方式，所要傳遞的信息碼格式都很重要，它將直接影響到數(shù)據(jù)的可靠收發(fā)。 碼組格式推薦方案 前導(dǎo)碼同步碼 數(shù)據(jù)幀，前導(dǎo)碼長度應(yīng)大于是10ms，以避開背景噪聲，

28、因?yàn)榻邮漳K接收到的數(shù)據(jù)第一位極易被干擾（即零電平干擾）而引起接收到的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。所以采用CPU編譯碼可在數(shù)據(jù)識(shí)別位前加一些亂碼以抑制零電平干擾。同步碼主要用于區(qū)別于前導(dǎo)碼及數(shù)據(jù)。有一定的特征，好讓軟件能夠通過一定的算法鑒別出同步碼，同時(shí)對(duì)接收數(shù)據(jù)做好準(zhǔn)備。 數(shù)據(jù)幀不宜采用非歸零碼，更不能長0和長1。采用曼徹斯特編碼或POCSAG碼等。 3、單片機(jī)對(duì)接收模塊的干擾 單片機(jī)模擬2262時(shí)一般都很正常，然而單片機(jī)模擬2272解碼時(shí)通常會(huì)發(fā)現(xiàn)遙控距離縮短很多，這是因?yàn)閱纹瑱C(jī)的時(shí)鐘頻率的倍頻都會(huì)對(duì)接收模塊產(chǎn)生干擾，51系列的單片機(jī)電磁干擾比較大，2051稍微小一些，PIC系列的比較小，我們需要采用一些抗

29、干擾措施來減小干擾。比如單片機(jī)和遙控接收電路分別用兩個(gè)5伏電源供電，將接收板單獨(dú)用一個(gè)78L05供電，單片機(jī)的時(shí)鐘區(qū)遠(yuǎn)離接收模塊，降低單片機(jī)的工作頻率，中間加入屏蔽等。 接收模塊和51系列單片機(jī)接口時(shí)最好做一個(gè)隔離電路，能較好地遏制單片機(jī)對(duì)接收模塊的電磁干擾。 接收模塊工作時(shí)一般輸出的是高電平脈沖，不是直流電平，所以不能用萬用表測試，調(diào)試時(shí)可用一個(gè)發(fā)光二極管串接一個(gè)3K的電阻來監(jiān)測模塊的輸出狀態(tài)。 無線數(shù)據(jù)模塊和PT2262/PT2272等專用編解碼芯片使用時(shí)，連接很簡單只要直接連接即可，傳輸距離比較理想，一般能達(dá)到600米以上，如果和單片機(jī)或者微機(jī)配合使用時(shí)，會(huì)受到單片機(jī)或者微機(jī)的時(shí)鐘干擾，

30、造成傳輸距離明顯下降，一般實(shí)用距離在200米以內(nèi)。1.3.6 遙控電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用sc2262和sc2272遙控和接收，遙控電路圖如下：遙控器部分用12V電池供電，按下按鍵后電池的正極才會(huì)和芯片和發(fā)射模塊的電源端連通并發(fā)出信號(hào)，這樣設(shè)計(jì)也是為了保證電池的耐用。接收部分的電路圖如下：接收電路輸出端通過npn三極管9013將輸出的高電平轉(zhuǎn)變成低電平，單片機(jī)可以更好的識(shí)別低電平變化。1.3.7 光線檢測模塊本系統(tǒng)的自動(dòng)模式是光線暗時(shí)自動(dòng)閉合窗簾，光線亮?xí)r自動(dòng)拉開窗簾，實(shí)現(xiàn)窗簾的自動(dòng)化，光線檢測就是通過光敏電阻的特性，光線暗時(shí)電阻變大，三極管的基極電壓變低，三極管截止，發(fā)射極被10k電阻拉低電平，輸出

31、低電平；光線亮?xí)r電阻變小，三極管的基極電壓變高，三極管導(dǎo)通，發(fā)射極被電源拉高，輸出高電平。光線傳感器的原理圖如下：1.3.8 正反轉(zhuǎn)控制模塊本設(shè)計(jì)采用兩個(gè)繼電器的吸和狀態(tài)控制直流電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，帶動(dòng)窗簾的開合，兩個(gè)繼電器采用5V繼電器，通過9012三極管驅(qū)動(dòng)繼電器的吸和，模塊的電路圖如下：1.3.9 正反轉(zhuǎn)與模式顯示模塊本功能采用3個(gè)LED指示系統(tǒng)工作狀態(tài)，紅燈亮?xí)r系統(tǒng)是自動(dòng)模式，即為光線亮?xí)r打開窗簾，光線暗時(shí)關(guān)閉窗簾。藍(lán)燈亮?xí)r電機(jī)正傳，黃燈亮?xí)r電機(jī)反轉(zhuǎn)，碰觸到行程開關(guān)時(shí)，相應(yīng)指示燈閃爍3下，同時(shí)停止電動(dòng)機(jī)。電路圖如下所示：圖（11）顯示模塊接線圖第二章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)對(duì)于指令系統(tǒng)兼容MCS5

32、1系列的單片機(jī)，其較為常用的編程語言有C和匯編語言。C語言是一種結(jié)構(gòu)化編程語言，可產(chǎn)生壓縮代碼。C語言在硬件結(jié)構(gòu)上僅要求對(duì)單片機(jī)存儲(chǔ)器等硬件結(jié)構(gòu)有初步了解，寄存器分配，不同存儲(chǔ)器尋址及數(shù)據(jù)類型等細(xì)節(jié)可由編譯器管理。C語言程序本身并不依賴于機(jī)器硬件系統(tǒng)，基本上不做修改就可以在不同種類的單片機(jī)之間相互移植。程序可劃分為不同函數(shù)，結(jié)構(gòu)規(guī)范，可讀性強(qiáng)。C語言提供的庫包含許多標(biāo)準(zhǔn)子程序，具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力。C語言作為一種方便、容易掌握的語言得到了廣泛的應(yīng)用，是目前單片機(jī)編程中應(yīng)用最多的語言之一。匯編語言同樣在單片機(jī)編程中得到了廣泛的應(yīng)用，其具有簡單實(shí)用，控制靈活，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，程序效率高等特點(diǎn)。匯編語言

33、有著極強(qiáng)的硬件控制能力，用其它的高級(jí)語言所無法控制的軟硬件細(xì)節(jié)，在匯編語言中都可以實(shí)現(xiàn)，但是編程復(fù)雜。綜合考慮，軟件的設(shè)計(jì)語言選擇C語言。2.1 軟件介紹Keil C51是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。用過匯編語言后再使用C來開發(fā)，體會(huì)更加深刻。 Keil C51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容

34、易理解。在開發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語言的優(yōu)勢。下面詳細(xì)介紹Keil C51開發(fā)系統(tǒng)各部分功能和使用。 Keil_c軟件界面如圖圖4.1 Keil_c軟件界面Protel99SE是PORTEL公司在80年代末推出的EDA軟件。Protel99SE是應(yīng)用于Windows9X/2000/NT操作系統(tǒng)下的EDA設(shè)計(jì)軟件，采用設(shè)計(jì)庫管理模式，可以網(wǎng)設(shè)計(jì)，具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)交換能力和開放性及3D模擬功能，是一個(gè)32位的設(shè)計(jì)軟件，可以完成電路原理圖設(shè)計(jì)，印制電路板設(shè)計(jì)和可編程邏輯器件設(shè)計(jì)等工作，可以設(shè)計(jì)32個(gè)信號(hào)層，16個(gè)電源-地層和16個(gè)機(jī)加工層。Protel99SE軟件的特點(diǎn)：(1) 可生成30多種格式的

35、電氣連接網(wǎng)絡(luò)表； (2) 強(qiáng)大的全局編輯功能； (3) 在原理圖中選擇一級(jí)器件，PCB中同樣的器件也將被選中； (4) 同時(shí)運(yùn)行原理圖和PCB，在打開的原理圖和PCB圖間允許雙向交叉查找元器件、引腳、網(wǎng)絡(luò) (5) 既可以進(jìn)行正向注釋元器件標(biāo)號(hào)（由原理圖到PCB），也可以進(jìn)行反向注釋（由PCB到原理圖），以保持電氣原理圖和PCB在設(shè)計(jì)上的一致性； (6) 滿足國際化設(shè)計(jì)要求（包括國標(biāo)標(biāo)題欄輸出，GB4728國標(biāo)庫）； * 方便易用的數(shù)?；旌戏抡妫嫒軸PICE 3f5）； (7) 支持用CUPL語言和原理圖設(shè)計(jì)PLD，生成標(biāo)準(zhǔn)的JED下載文件； * PCB可設(shè)計(jì)32個(gè)信號(hào)層，16個(gè)電源-地層和16個(gè)機(jī)加工層； (8) 強(qiáng)大的“規(guī)則驅(qū)動(dòng)”設(shè)計(jì)環(huán)境，符合在線的和批處理的設(shè)