無線電遙控器系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文綜合設(shè)計(jì)報(bào)告學(xué) 號(hào) 201009120229 姓 名 李文海 年級(jí)專業(yè) 2010級(jí)電子信息工程(二) 指導(dǎo)教師 劉懷強(qiáng) 學(xué) 院 理學(xué)院 目 錄中文摘要1緒 論2第一章 概述3 一、 無線遙控器 3 二、 無線遙控器的類型 4 三、 無線遙控器的應(yīng)用領(lǐng)域 5第二章 無線電發(fā)射裝置7 一、 無線電接收發(fā)射模塊 7 二、 無線電的發(fā)射裝置 9 三、 無線電發(fā)射單片機(jī)的C語言程序 10第三章 無線電接收裝置11 一、 無線紅外接收電路11 二、 紅外線接收原理12 三、 無線電接收單片機(jī)的C語言程序13第四章 直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)15 一、 采用三端集成穩(wěn)壓電源實(shí)現(xiàn)15 二、 電路

2、的原理15第五章 課程總設(shè)計(jì)18 一、 課程設(shè)計(jì)目的18 二、 要求及技術(shù)參數(shù)18 三、 課程的總設(shè)計(jì)18 四、 課程設(shè)計(jì)的總程序23 結(jié) 論26致 謝26參考文獻(xiàn)27無線電遙控器系統(tǒng)設(shè)計(jì)【摘要】隨著電子科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，遙控遙測技術(shù)在高科技研究、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、通信技術(shù)、軍事技術(shù)、家用電器等諸多領(lǐng)域得到了廣泛地應(yīng)用。特別是隨著各類遙控專用集成電路不斷問世，使得各類遙控設(shè)備的性能更加優(yōu)越、可靠，功能也更加完善。 該系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要是圍繞無線電遙控的相關(guān)理論和應(yīng)用進(jìn)行研究。該遙控裝置采用晶體穩(wěn)頻脈沖調(diào)幅發(fā)射機(jī)，電路較簡單，頻率穩(wěn)定度高，發(fā)射的是間斷的28MHZ等幅載波。接收機(jī)采用自熄式超再生檢波方式，檢波

3、級(jí)工作在非線性工作狀態(tài)，具有間歇高頻振蕩和檢波雙重功能，接收靈敏度較高。檢波后的沙沙噪音為超再生電路所特有的。它采用的是89S51單片機(jī)對(duì)其進(jìn)行控制，它的有效控制距離不低于30M可以用來進(jìn)行汽車模型、艦船模型、家用電器等的遙控。【關(guān)鍵字】： 無線電 頻率 發(fā)射機(jī) 接收機(jī) 單片機(jī)With the development of electronic science and technology, remote telemetry technology in the high technology research, industrial and agricultural production, c

4、ommunication technology, military technology, household appliances and many other fields has been widely used.Especially with the advent of various remote control application specific integrated circuit continuously, making the performance of various types of remote control devices is more superior,

5、 reliable, and more perfect.The system is designed mainly around the radio-controlled application of relevant theories and research.The remote control uses pulse amplitude modulation transmitter crystal frequency stabilization circuit is relatively simple, high frequency stability, emission is inter

6、mittent 28MHZ amplitude carrier.Super-regenerative detector receiver means using self-extinguishing type, detector-level work in the nonlinear working conditions, with intermittent high frequency oscillation and the dual function of detector, the receiver sensitivity higher.After rustling noise dete

7、ctor for the specific super-regenerative circuit.It uses the 89S51 microcontroller to control, its effective control distance of not less than 30M can be used for car models, model ships, home appliances remote control.【key words】: Radio Frequency Transmitter Receiver Monolithic integrated circuit緒

8、論 無線電遙控就是利用電磁波在遠(yuǎn)距離上，按照人們的意志實(shí)現(xiàn)對(duì)物體對(duì)象的無線操縱和控制，這種無線控制的方式就叫做無線電遙控。    無線電遙控遙控技術(shù)的誕生，起源于無線電通訊技術(shù)，最初的構(gòu)想是無線電電報(bào)技術(shù)的建立，真空電子管的發(fā)明使得無限電技術(shù)的應(yīng)用和普及很快應(yīng)用在民用和軍用等各個(gè)領(lǐng)域。在第一次世界大戰(zhàn)時(shí)，無線電遙控應(yīng)用較多的是在軍事上，將遙控裝置安裝在魚雷，當(dāng)魚雷發(fā)射后利用遙控魚雷去攻擊敵方的船只和艦艇，使得魚雷的命中率大大的提高。到了第二次世界大戰(zhàn)時(shí)，納粹德國又將無線電遙控系統(tǒng)安裝在V2火箭上，對(duì)英國倫敦進(jìn)行了大規(guī)模的轟炸，在那時(shí)可以說無線電遙控技術(shù)發(fā)揮到了極至

9、。后來隨著晶體管的發(fā)明和集成電路的誕生，無線電遙控技術(shù)達(dá)到了更加完善的程度，現(xiàn)如今我們所知道導(dǎo)彈、衛(wèi)星、航天飛機(jī)等高科技技術(shù)都是利用無線電遙控技術(shù)的結(jié)晶，它已經(jīng)不再是軍事領(lǐng)域唯一成員，我們的日常生活可以說是已經(jīng)離不了無線電遙控，如：遙控監(jiān)視、報(bào)警、遙控電視、遙控玩具等等。 從無線電遙控的定義上看，所有能夠?qū)崿F(xiàn)無線遙控的控制系統(tǒng)，都應(yīng)視為無線電遙控裝置，為此我們按其發(fā)射和接收波譜頻率上分，有音頻聲控、可見光控、紅外線控、射頻電磁波控和載頻電磁波控等；按發(fā)射和接收的傳輸方式上分，有再生式、超再式、外差式、超外差式、等幅、調(diào)幅式和調(diào)頻式等等；如果按發(fā)射和接收的載體性質(zhì)上分，有單音頻式遙控、雙單音頻式

10、遙控、脈沖數(shù)字式遙控等等；如果我們按發(fā)射和接收的動(dòng)作類型上分，有開關(guān)式、占空比式、脈寬式、脈位式、復(fù)合式、時(shí)分比例式和混合比例式等等；如果按發(fā)射和接收的通道數(shù)量上分，有單通道、雙通道、四通道、八通道和十通道以上的多通道等等；如果再按發(fā)射和接收頻率波長上分，有長波、中波、短波或低頻、高頻和甚高頻等等；從發(fā)射和接收的電路組成上看，有分立元件、集成電路、模擬電路、數(shù)字電路、混合電路等等第一章 概 述一、無線遙控器 “無線遙控器”顧名思義，就是一種用來遠(yuǎn)程控制機(jī)器的裝置。現(xiàn)代的遙控器，主要是由集成電路電板和用來產(chǎn)生不同訊息的按鈕所組成。 時(shí)至今日，無線遙控器已經(jīng)在生活中得到了越來越多的應(yīng)用，給人們帶來

11、了極大的便利。隨著科技的進(jìn)步無線遙控器也擴(kuò)展到了許多種類，簡單來說常見的有2種，一種是家電常用的紅外遙控模式（IR Remote Control），另一種是防盜報(bào)警設(shè)備、門窗遙控、汽車遙控等等常用的無線電遙控模式（RF Remote Control）。 傳統(tǒng)的遙控器大多數(shù)采用了無線電遙控技術(shù)，但是隨著科技的進(jìn)步，紅外線遙控技術(shù)的成熟，紅外也成為了一種被廣泛應(yīng)用的通信和遙控手段。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。由于紅外線抗干擾能力強(qiáng)

12、，且不會(huì)對(duì)周圍的無線電設(shè)備產(chǎn)生干擾電波，同時(shí)紅外發(fā)射接收范圍窄，安全性較高。紅外遙控雖然被廣泛應(yīng)用，但各產(chǎn)商的遙控器不能相互兼容。當(dāng)今市場上的紅外線遙控裝置一般采用專用的遙控編碼及解碼集成電路，由于其靈活性較低，應(yīng)用范圍有限。所以采用單片機(jī)進(jìn)行遙控系統(tǒng)的應(yīng)用設(shè)計(jì)，遙控裝置將同時(shí)具有編程靈活、控制范圍廣、體積小、功耗低、功能強(qiáng)、成本低、可靠性高等特點(diǎn)，因此采用單片機(jī)的紅外遙控技術(shù)具有廣闊的發(fā)展前景。 二、 無線遙控器的類型（一）紅外遙控器 家用紅外遙控器紅外遙控器（IR Remote Control）是利用波長為0.761.5m之間的近紅外線來傳送控制信號(hào)的遙控設(shè)備。 常用的紅外遙控系統(tǒng)一般分發(fā)

13、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。它實(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。 接收部分的主要元件為紅外接收二極管，一般有圓形和方形兩種。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。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，

14、最近幾年大多都采用成品紅外接收頭。 成品紅外接收頭的封裝大致有兩種：一種采用鐵皮屏蔽；一種是塑料封裝。均有三只引腳，即電源正（VDD）、電源負(fù)（GND）和數(shù)據(jù)輸出（VOUT）。紅外接收頭的引腳排列因型號(hào)不同而不盡相同，可參考廠家的使用說明。成品紅外接收頭的優(yōu)點(diǎn)是不需要復(fù)雜的調(diào)試和外殼屏蔽，使用起來如同一只三極管，非常方便。但在使用時(shí)注意成品紅外接收頭的載波頻率。 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÷1237.9 kHz38kHz。也有一些遙控系統(tǒng)采用36kHz、40kHz

15、、56kHz等，一般由發(fā)射端晶振的振蕩頻率來決定。 紅外遙控的特點(diǎn)是不影響周邊環(huán)境、不干擾其它電器設(shè)備。由于其無法穿透墻壁，故不同房間的家用電器可使用通用的遙控器而不會(huì)產(chǎn)生相互干擾；電路調(diào)試簡單，只要按給定電路連接無誤，一般不需任何調(diào)試即可投入工作；編解碼容易，可進(jìn)行多路遙控。因此，現(xiàn)在紅外遙控在家用電器、室內(nèi)近距離（小于10米）遙控中得到了廣泛的應(yīng)用。（二）無線電遙控器 發(fā)射與接收控制器模塊無線電遙控器（RF Remote Control）是利用無線電信號(hào)對(duì)遠(yuǎn)方的各種機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制的遙控設(shè)備。這些信號(hào)被遠(yuǎn)方的接收設(shè)備接收后，可以指令或驅(qū)動(dòng)其它各種相應(yīng)的機(jī)械或者電子設(shè)備，去完成各種操作，如閉合電

16、路、移動(dòng)手柄、開動(dòng)電機(jī)，之后再由這些機(jī)械進(jìn)行需要的操作。作為一種與紅外遙控器相補(bǔ)充的遙控器種類，在車庫門、電動(dòng)門、道閘遙控控制，防盜報(bào)警器，工業(yè)控制以及無線智能家居領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 常用的無線電遙控系統(tǒng)一般分發(fā)射和接收兩個(gè)部分。 發(fā)射部分一般分為兩種類型，即遙控器與發(fā)射模塊，遙控器和遙控模塊是對(duì)于使用方式來說的，遙控器可以當(dāng)一個(gè)整機(jī)來獨(dú)立使用，對(duì)外引出線有接線樁頭；而遙控模塊在電路中當(dāng)一個(gè)元件來使用，根據(jù)其引腳定義進(jìn)行應(yīng)用，使用遙控模塊的優(yōu)勢在于可以和應(yīng)用電路天衣無縫的連接、體積小、價(jià)格低、物盡其用，但使用者必須真正懂得電路原理，否則還是用遙控器來的方便。 接收部分一般來說也分為兩種類型

17、，即超外差與超再生接收方式，超再生解調(diào)電路也稱超再生檢波電路，它實(shí)際上是工作在間歇振蕩狀態(tài)下的再生檢波電路。超外差式解調(diào)電路與超外差收音機(jī)相同，它是設(shè)置一本機(jī)振蕩電路產(chǎn)生振蕩信號(hào)，與接收到的載頻信號(hào)混頻后，得到中頻（一般為465kHz）信號(hào)，經(jīng)中頻放大和檢波，解調(diào)出數(shù)據(jù)信號(hào)。由于載頻頻率是固定的，所以其電路要比收音機(jī)簡單一些。超外差式的接收器穩(wěn)定、靈敏度高、抗干擾能力也相對(duì)較好；超再生式的接收器體積小、價(jià)格便宜。無線電遙控常用的載波頻率為315mHz或者433mHz，遙控器使用的是國家規(guī)定的開放頻段，在這一頻段內(nèi)，發(fā)射功率小于10mW、覆蓋范圍小于100m或不超過本單位范圍的，可以不必經(jīng)過“無

18、線電管理委員會(huì)”審批而自由使用。我國的開放頻段規(guī)定為315mHz，而歐美等國家規(guī)定為433mHz，所以出口到上述國家的產(chǎn)品應(yīng)使用433mHz的遙控器。 無線電遙控器與紅外遙控器的區(qū)別（The difference between IR and RF Remote Control），紅外遙控和無線遙控是對(duì)不同的載波來說的，紅外遙控器是用紅外線來傳送控制信號(hào)的，它的特點(diǎn)是有方向性、不能有阻擋、距離一般不超過7米、不受電磁干擾，電視機(jī)遙控器就是紅外遙控器；無線電遙控器是用無線電波來傳送控制信號(hào)的，它的特點(diǎn)是無方向性、可以不“面對(duì)面”控制、距離遠(yuǎn)（可達(dá)數(shù)十米，甚至數(shù)公里）、容易受電磁干擾。在需要遠(yuǎn)距離

19、穿透或者無方向性控制領(lǐng)域，比如工業(yè)控制等等，使用無線電遙控器較易解決。 三、無線遙控器的應(yīng)用領(lǐng)域 （一）每年產(chǎn)量的40%左右；特別是冶金、汽車制造、造紙廠、物料倉庫等新增行車幾乎全部配備工業(yè)無線遙控器。 （二）汽車吊、隨車吊：通常，大型汽車吊遙控系統(tǒng)還配置了數(shù)據(jù)反饋裝置，反饋裝置可將運(yùn)行參數(shù)（如負(fù)荷、起重臂長、負(fù)荷力矩、油溫，壓力，角度等）顯示在發(fā)射系統(tǒng)顯示屏上，操作人員可根據(jù)顯示數(shù)據(jù)來監(jiān)控吊車。 （三）混凝土泵車：混凝土泵車操作時(shí)因控制臺(tái)距澆注作業(yè)面有幾十米（甚至上百米），傳統(tǒng)的操作方式需數(shù)人配合才能完成，由于效率低，限制了混凝土泵車的性能發(fā)揮；對(duì)于長距離、大排量的大型泵車，矛盾更為突出；采

20、用工業(yè)無線遙控器可以最大地發(fā)揮整機(jī)的性能，泵車司機(jī)在工作地點(diǎn)駕車定位后，即可用攜帶遙控系統(tǒng)依次操作泵車的各個(gè)動(dòng)作，如布料桿的左右回轉(zhuǎn)，多級(jí)桿的變幅升降等。操作人員可攜帶發(fā)射系統(tǒng)，遠(yuǎn)離泵車控制臺(tái)，直接站在軟管噴口附近，控制布料桿的動(dòng)作和混凝土泵的運(yùn)作。 （四）礦山機(jī)械：對(duì)于礦井里能見度較低的場合下，可選用配有反饋裝置的工業(yè)無線遙控器控制液壓機(jī)械。即使在能見度較低、環(huán)境惡劣的地方，也可以方便控制重型鑿巖機(jī)架鉆孔作業(yè)。操作員可以選擇最近的地點(diǎn)對(duì)位鉆孔，而不必呆在距鉆孔作業(yè)點(diǎn)十米以外的鉆孔機(jī)的操作臺(tái)上。無線電控制裝置采用IP65保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)完全適應(yīng)在潮濕和含鹽的環(huán)境中使用。大大增加了操作的安全性、舒適性和

21、準(zhǔn)確性，節(jié)約投資，提高了效率。 （五）專用機(jī)械如：煉鋼廠清渣裝載機(jī)，采用工業(yè)無線遙控器對(duì)裝載機(jī)進(jìn)行遙控改造，在不改變現(xiàn)有手動(dòng)操作方式的前提下，百分之百模擬原履帶裝載機(jī)的機(jī)械動(dòng)力性能和作業(yè)功能，達(dá)到無人駕駛完成清渣作業(yè)的目的。操作員帶著輕巧的發(fā)射機(jī)，自由選擇最佳的視覺位置，遙控的裝載機(jī)在清渣作業(yè)中運(yùn)行自如。遙控裝載機(jī)的成功運(yùn)用消除了以往環(huán)境惡劣，視線不清，高溫落渣帶來的事故隱患，使操作人員從惡劣的環(huán)境中解脫出來，提高了清渣作業(yè)效率、改善冶金工人的工作環(huán)境，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。 （六）建筑塔吊：在歐洲、北美超過60%的建筑回轉(zhuǎn)式塔吊采用無線遙控方式控制，不僅在設(shè)備制造時(shí)節(jié)省成本（無空中操作臺(tái)），安

22、全性和可靠性也得到充分保障，提高了施工效率。 第二章無線電發(fā)射裝置接收機(jī)是安裝在車?；虼Ｉ嫌脕斫邮諢o線電信號(hào)的。它會(huì)處理來自遙控發(fā)射機(jī)的無線電信號(hào)，將所接收的信號(hào)進(jìn)行放大、整形、解碼，并把接收來的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成執(zhí)行電路可以識(shí)別的音頻信號(hào)或是數(shù)字脈沖信號(hào)，傳輸給車模上或船模上的其他電子部件，如：舵機(jī)電路、電子調(diào)速器電路等執(zhí)行機(jī)構(gòu)，這樣一來我們的車?；虼?，就會(huì)通過這些執(zhí)行機(jī)構(gòu)來完成我們所發(fā)出的動(dòng)作指令。由于接收機(jī)是裝在模型飛機(jī)上、車上或船上的，一般都盡量做得很小巧，有兩個(gè)火柴合大小，重量僅幾十克，但大都為具有很高的靈敏度，性能低一些的接收距離也有幾百米，而好的卻能接收千米外發(fā)射來的無線電信號(hào)。

23、接收機(jī)一般都要與發(fā)射機(jī)配套使用，通常使用專用的電池組或使用六伏直流電源（4節(jié)5號(hào)電池）。一、無線電接收發(fā)射模塊（1） 發(fā)射模塊設(shè)計(jì)方案： 方案一： 簡易紅外遙控電路 紅外發(fā)射部分產(chǎn)生震蕩頻率紅外發(fā)射 圖2-1考慮到本方案電路是簡單的單通道遙控器，可直接產(chǎn)生一個(gè)控制功能的震蕩頻率，再通過紅外發(fā)光二極管發(fā)射出去。 紅外接收部分紅外接收解調(diào)控制受控電器 圖2-2當(dāng)紅外接收頭接收到控制頻率時(shí)，由一個(gè)電路對(duì)其進(jìn)行解調(diào)并產(chǎn)生相應(yīng)的控制功能。方案二：單片機(jī)控制器模塊 采用目前比較通用的51系列單片機(jī)。 此單片機(jī)的運(yùn)算能力強(qiáng)，軟件編程靈活，自由度大，市場上比較多見價(jià)格便宜且技術(shù)比較成熟容易實(shí)現(xiàn)。 方案三：采用

24、凌陽16 位單片機(jī)SPCE061A 作為控制核心。 綜上所述通過比較三套方案，方案一未采用單片機(jī)控制，功能過于單一，僅能對(duì)一路電器進(jìn)行簡單的遙控；方案二和方案三的紅外線發(fā)射/接收控制電路采用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)，電路簡單，實(shí)用性強(qiáng)。方案二采用的是51單片機(jī)；方案三采用的是凌陽16位的單片機(jī)。凌陽16與51單片機(jī)相比，SPCE061A具有更加豐富的資源，有32個(gè)可編程的I/O口，14個(gè)中斷源。但考慮到本設(shè)計(jì)沒有用到如此多資源且價(jià)格貴，市場比較少見，技術(shù)不穩(wěn)定。因此采用第二種方案，利用紅外線來實(shí)現(xiàn)無線電的接收和發(fā)射功能。 28MHz載波實(shí)現(xiàn) 利用載波對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制從而減少信號(hào)傳輸過程中的光波干擾,提高數(shù)據(jù)

25、傳輸效率。以下是對(duì)產(chǎn)生28MHz載波的單片機(jī)軟件與硬件電路進(jìn)行比較。 單片機(jī)T0定時(shí)產(chǎn)生28MHz載波 電路原理:STC89C52RC定時(shí)器T0產(chǎn)生周期性的26.3us的矩形脈沖,即每隔13us，定時(shí)器T0產(chǎn)生中斷輸出一個(gè)相反的信號(hào)使輸出端產(chǎn)生周期的28MHz脈沖信號(hào)。計(jì)算公式如2-1所示，脈沖圖如圖2-1所示。 T=1/28MHz 28MHz載波 圖 2-3 28MHz載波信號(hào) 二、無線電的發(fā)射裝置（一）紅外發(fā)射二極管的主要技術(shù)參數(shù) SIR333是GaAlAs紅外發(fā)射二極管，其特點(diǎn) 是體積小、功耗低、高發(fā)射強(qiáng)度、高可靠性、發(fā)射角度45°、SIR333管子直徑5mm。廣泛應(yīng)用于儀器、

26、儀表、電氣設(shè)備近距離紅外數(shù)據(jù)傳輸、電視機(jī)、空調(diào)機(jī)等家用電器紅外遙控信號(hào)發(fā)射其紅外發(fā)射距離為10-30米。 （二）紅外數(shù)據(jù)發(fā)射電路的設(shè)計(jì) 在紅外數(shù)據(jù)發(fā)射過程中，由于發(fā)送信號(hào)時(shí)的最大平均電流需幾十mA（對(duì)應(yīng)mW級(jí)發(fā)射功率），所以需要三極管放大后去驅(qū)動(dòng)紅外光發(fā)射二極管（又稱電光二極管）。軟件編程將數(shù)據(jù)從P3口第6腳（P37）將數(shù)據(jù)輸出。T0定時(shí)產(chǎn)生38KHz載波信號(hào)。紅外數(shù)據(jù)射發(fā)射電路圖如3-10所示。 圖2-4紅外發(fā)射電路圖三、無線電發(fā)射單片機(jī)的C語言程序/=/用P2.5輸出,/=/發(fā)射函數(shù)：void fs(要發(fā)射的數(shù)組名，要連發(fā)元素的個(gè)數(shù)，起始發(fā)射元素)=/=#include<reg51.

27、h>#include<hwfs.h>main()uint f,g,a;TMOD=0x02;TH0=0xf3;TL0=0xf3;while(1)for(a=0;a<16;+a)for(P33=1;P33=1;);for(f=0;f<200;+f)for(g=0;g<100;+g);fs(tab,a);第三章 無線電接收裝置 在生活中，我們常用到紅外線控制各類電器，如彩電、空調(diào)、電風(fēng)扇等。為我們帶來較多的方便。但有時(shí)我們?nèi)愿械讲环奖?。如看完電視后，用遙控器只能關(guān)掉電視主電源，電視仍處于待機(jī)狀態(tài)。使用者還得走到電視跟前按下電視電源開關(guān)方能放心。若想看電視。還得動(dòng)身

28、開電視，顯得很麻煩。尤其是冬天躺在床上看電視，上上下下，深感不便。一、無線電紅外接收電路LT0038是用于紅外遙控接收的小型一體化接收頭，集成紅外線的接收、放大、解調(diào)，不需要任何外接元件，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，中心頻率38.0kHz。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3-11所示。 1腳接電源（+VCC），2腳GND接系統(tǒng)的地線（0V），3腳脈沖信號(hào)輸出，經(jīng)非門U6緩沖與P24的判斷信號(hào)進(jìn)行邏輯與使得進(jìn)入INT0的信號(hào)恰好是紅外數(shù)據(jù)發(fā)射電路輸出端P

29、25的相反相信號(hào)，只要檢測到INT0信號(hào)下降沿從而測出控制指令的功能。LTO038內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖內(nèi)部電路VSSOUT前置放大GND控制電路解調(diào)電路帶通濾波器增益控制 圖3-1 LT0038內(nèi)部結(jié)構(gòu)工作流程 二、紅外線接收原理LT0038接收原理 紅外線接收是把遙制發(fā)送的數(shù)據(jù)(已調(diào)信號(hào))轉(zhuǎn)換成一定格式的控制指令脈沖(調(diào)制信號(hào)、基帶信號(hào))，是完成紅外線的接收、放大、解調(diào)，還原成發(fā)射格式（高、低電位剛好相反）的脈沖信號(hào)。這些工作通常由一體化的接收頭來完成，輸出TTL兼容電平。最后通過解碼把脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。當(dāng)紅外接收頭沒有接收到發(fā)射器發(fā)送來的紅外線其輸出端輸出高電平(約+5V)。當(dāng)

30、接收到紅外線，輸出端電平變低送到單片機(jī)AT89C2051的外部中斷1口即INT1，使其發(fā)生中斷而進(jìn)入中斷服務(wù)：啟動(dòng)定時(shí)器1并開M-I-數(shù)。相當(dāng)于在圖1的A點(diǎn)1個(gè)周期后即C點(diǎn)。單片機(jī)第二次中斷。關(guān)定時(shí)器1記下周期T1(實(shí)際上只記下TH1的數(shù)值。 TL1的值可以丟棄)。然后清TH1、TL1，再啟動(dòng)定時(shí)器1重新計(jì)數(shù)，第二個(gè)周期完后，同樣會(huì)引起單片機(jī)發(fā)生中斷再記下周期T2'一，如此記下40-50個(gè)周期(一般紅外編碼為4字節(jié)即32BIT之前還有引導(dǎo)碼。又因接收到的紅外數(shù)據(jù)不一定是從引導(dǎo)碼開始，要分析一次完整的串行碼，應(yīng)盡可能多記下紅外矩形波周期數(shù))。接收完后，通過按輕觸開關(guān)將各記下的各周期的TH

31、l在數(shù)碼管顯示出來以作分析(每按一次輕觸開關(guān)，顯示下一個(gè)周期數(shù))。 圖3-2紅外接收電路三、無線電接收單片機(jī)的C語言程序 /用P3.2輸入#include<reg51.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charuchar zzx=0x00;sbit P32=P32;zd() interrupt 0 uint a,c;uchar b=0x80,i;EX0=0; /INT0中斷不允許zzx=0x00; /初值/=延時(shí)20個(gè)脈沖（為數(shù)據(jù)的開始標(biāo)志）=TR0=1;TF0=0;for(a=0;a<40;a+)for(;T

32、F0=0;);TF0=0;/=延時(shí)后再做判斷=/for(i=P32;i=1;i=P32); /防止干擾/=/=進(jìn)行8位數(shù)據(jù)的判斷=/=for(c=0;c<=7;c+)/=/以15個(gè)脈沖為門限判斷電平則/=for(a=0;a<30;a+)for(;TF0=0;);TF0=0;/*數(shù)據(jù)為0時(shí)*i=P32;if(i=1)zzx|=0x00; for(a=0;a<30;a+)for(;TF0=0;);TF0=0;/*數(shù)據(jù)為1時(shí)*elsezzx|=b;for(a=0;a<10;a+)for(;TF0=0;);TF0=0;b>>=1;/=結(jié)束標(biāo)志延時(shí)10個(gè)脈沖=for(

33、a=0;a<20;a+)for(;TF0=0;);TF0=0;EX0=1; /INT0中斷允許 第四章 直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)一、采用三端集成穩(wěn)壓電源實(shí)現(xiàn) 硬件電路：由電源變壓器、整流濾波電路及由可調(diào)式三端穩(wěn)壓器構(gòu)成的穩(wěn)壓電路所組成，基本電路圖的作用如下。 4-1 9V電源原理圖二、電路的原理： 由電源變壓器將電網(wǎng)220V的交流電壓變換成整流濾波電路所需要的交流電壓，整流二極管組成全波橋式整流電路將交流電壓變成脈動(dòng)的直流電壓，再經(jīng)濾波電容濾除紋波。知道脈動(dòng)的直流電壓穩(wěn)定，最后經(jīng)CW7809穩(wěn)壓管就可以輸出+9v的直流電壓。三、性能指標(biāo) 要求：V0=9V，Iomax=8mA VC5mA，SV 設(shè)

34、計(jì)如下：（一）選集成穩(wěn)壓器，確定電路形式 選可調(diào)式三端穩(wěn)壓器CW7809，其特性參數(shù)為：V0=1.237V，Iomax=8mA，最小輸入輸出壓差（Vi-V0)min= 3V,最大輸入輸出壓差（Vi-V0)min=40V,均滿足性能指標(biāo)要求。所組成的穩(wěn)壓電源的電路如圖所示。 （二）選電源變壓器 通常根據(jù)變壓器的二次側(cè)輸出功率P2來選購（或自繞）變壓器。由式Vomax+（Vi-V0)minViVomin+（Vi-V0)max可得CW7809的輸入電壓V1的范圍為 9V+3VVi3V+40V 則： 12VVi43 查表得：滿足 CW7809的特性 11.5<Vi<24 V2 Vimin/

35、1.1=12/1.1V=11V I2Iomax=0.8A，取I2=1A，變壓器二次側(cè)輸出功率P2I2V2=11W 根據(jù)小型變壓器可得變壓器的效率=0.7，則一次側(cè)輸入功P1P2/=15.7W。 由上分析，二次側(cè)輸出電壓為12V，輸出電流為1A，為留有余地，一般選功率為20W的變壓器。（三）選整流二極管及濾波電容 整流二極管V2選1N4001，其極限參數(shù)為VRM50V，而V2 =15.4V，則VRM滿足要求。IF =1A，而Iomax=0.8A，則IF亦滿足要求。 可得穩(wěn)壓系數(shù) 式中，V0=9V，V1 =12V則 可求得濾波電容為 電容C的耐壓應(yīng)大于V2 =15.4V。故取2只2200F/25V

36、的電容并聯(lián)，如圖中C1 、C2所示。（四）電路安裝與測試 首先應(yīng)在變壓器的副邊接入保險(xiǎn)絲FU,以防電源輸出端短路損壞變壓器或其它器件，其額定電流要略大于Iomax，Iomax=8mA，選FU為1A保險(xiǎn)絲。集成穩(wěn)壓器CW7809要加適當(dāng)大小的散熱片。先裝集成穩(wěn)壓電路，再裝整流濾波電路，最后安裝變壓器。安裝一級(jí)測試一級(jí)。穩(wěn)壓電路主要測試集成穩(wěn)壓器是否正常工作。輸入端加直流電壓Vi12V時(shí)，調(diào)節(jié)RP1，輸出電壓V0隨之變化，說明穩(wěn)壓電路正常工作。整流濾波電路主要檢查整流二極管是否接反，安裝前用萬用表測量其正、反向電阻。安裝后接入電源變壓器，整流輸出電壓Vi應(yīng)為正，否則會(huì)損壞穩(wěn)壓器。斷開交流電源，將整

37、流濾波電路與穩(wěn)壓電路相連接，在接通電源，輸出電壓V0。為規(guī)定值，說明各級(jí)電路均正常工作，可以進(jìn)行各項(xiàng)性能指標(biāo)的測試。按照前面介紹的測試方法，對(duì)圖2所示穩(wěn)壓電路進(jìn)行測試，測試條件在室溫下進(jìn)行即Io=500mA,RL=18(滑線變阻器），測試結(jié)果為：V0=+9V。第五章 課程總設(shè)計(jì)一、課程設(shè)計(jì)目的（一）運(yùn)用單片機(jī)技術(shù)，巧妙的設(shè)計(jì)軟件部分（二）利用紅外線的接發(fā)裝置與單片機(jī)技術(shù)相結(jié)合（三）通過模電的知識(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)9V的直流穩(wěn)壓電源（四）將模電和單片機(jī)結(jié)合設(shè)計(jì)簡易的硬件電路，并達(dá)到設(shè)計(jì)無線遙控器的目的。二、要求及技術(shù)參數(shù)（一）遙控電路的發(fā)射頻率為28MHz.（業(yè)余頻段）（二）發(fā)射距離為30m左右，主要是在

38、家庭內(nèi)遙控家用電器開關(guān)。（三）發(fā)射器電源電壓要求在9V以下。（四）遙控接收器要求能夠較準(zhǔn)確地接收28MHz 的載頻信號(hào)，并解調(diào)出控制信號(hào)控制開關(guān)動(dòng)作。（五）遙控接收器的電源要求利用220V交流電源供電，設(shè)計(jì)出一個(gè)簡易穩(wěn)壓源為其供電。（六）整個(gè)遙控電路盡量簡單可行。三、課程的總設(shè)計(jì)（一）無線電發(fā)射裝置模塊 1、單片機(jī)對(duì)紅外遙控開關(guān)的控制括二個(gè)子系統(tǒng)：紅外遙控器指令發(fā)射、紅外遙控指令接收，二個(gè)子系統(tǒng)是有很強(qiáng)的互連性，但各個(gè)子系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)差別較大，下面將分別介紹二個(gè)子系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。 2、無線電發(fā)射裝置了流程圖 圖5-1無線發(fā)射流程圖（二）無線電接收裝置流程圖首先讀取T0定時(shí)器的長度，如

39、果是1.125ms就認(rèn)為是“0”，將其存入緩沖區(qū)并且計(jì)數(shù)器加一，如果是2.25ms就認(rèn)為是“1”，將其存入緩沖區(qū)并且計(jì)數(shù)器加一。如果計(jì)數(shù)器值為32時(shí)，就接收結(jié)束標(biāo)志位并且將計(jì)數(shù)器清0，如果計(jì)數(shù)器值不為32時(shí)，就認(rèn)為是接收誤碼，計(jì)數(shù)器也將清0，此時(shí)重新等待讀取紅外信號(hào)。如圖所示進(jìn)入中斷讀T0定時(shí)長度NN計(jì)數(shù)器=322.25ms1.125msNYYY0 >緩沖區(qū)正確接收標(biāo)志=11 >緩沖區(qū)計(jì)數(shù)器清0計(jì)數(shù)器加1計(jì)數(shù)器加1退出中斷計(jì)數(shù)器清05-2無線電接收中斷流程圖（三）4*4矩陣鍵盤控制原理圖 矩陣鍵盤又稱為行列式鍵盤，它是用4條I/O線作為行線，4條I/O線作為列線組成的鍵盤。在行線和

40、列線的每一個(gè)交叉點(diǎn)上，設(shè)置一個(gè)按鍵。這樣鍵盤中按鍵的個(gè)數(shù)是4×4個(gè)。這種行列式鍵盤結(jié)構(gòu)能夠有效地提高單片機(jī)系統(tǒng)中I/O口的利用率。行線接P1.4-P1.7，列線接P1.0-P1.3，如圖所示。 圖5-3矩陣鍵盤掃描電路（4） 單片機(jī)設(shè)計(jì)電路當(dāng)w1按鈕閉合時(shí)，P12高電平觸發(fā)，單片機(jī)將進(jìn)入自學(xué)習(xí)狀態(tài)。此時(shí)，將遙控器對(duì)著紅外接收頭按紅外接收頭負(fù)責(zé)紅外遙控信號(hào)的解調(diào)。將調(diào)制在28MHz上的紅外脈沖信號(hào)解調(diào)后輸入A189C5l的INTD引腳，由單片機(jī)進(jìn)行高電平與低電平寬度的測量。電源部分整流器、濾波和穩(wěn)壓器3部分組成，用以得到電路9V的直流工作電壓。 5-4單片機(jī)無線電的紅外接收發(fā)射電路四、

41、課程設(shè)計(jì)的總程序：無線電遙控器編碼子程序 #include<reg.51.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int/發(fā)送數(shù)據(jù)void sendirdata() uchar s=0,user=0,shuju=0,hc=0; TR0=1; endcount=700; /發(fā)送9ms起始碼的高電平p3_7=1; count=0; dowhile(count<endcount); endcount=350; /發(fā)送4.5ms的結(jié)果碼低電平count=0; p3_7=0; dowhile(count<endcoun

42、t); /*發(fā)送系統(tǒng)碼*/ user=system; for(s=0;s<=7;s+) endcount=30;count=0; /發(fā)送公共的0.56ms高電平p3_7=1; dowhile(count<endcount); hc=user & wys; /發(fā)送脈沖間距if (hc=0)endcount=30;count=0; elseendcount=120;count=0; p3_7=0; dowhile(count<endcount); /*發(fā)送系統(tǒng)反碼*/ user=system; for(s=0;s<=7;s+) endcount=30;count=0

43、; /發(fā)送公共的0.56ms高電平p3_7=1; dowhile(count<endcount);hc=user & wys; /發(fā)送脈沖間距if (hc=0)endcount=120;count=0; elseendcount=30;count=0; p3_7=0; dowhile(count<endcount); /*發(fā)送數(shù)據(jù)碼*/ shuju=keyvalue; for(s=0;s<=7;s+) endcount=30;count=0; /發(fā)送公共的0.56ms高電平p3_7=1; dowhile(count<endcount); hc=shuju &am

44、p; wys; /發(fā)送脈沖間距if (hc=0)endcount=30;count=0; elseendcount=120;count=0; p3_7=0; dowhile(count<endcount); /*發(fā)送數(shù)據(jù)反碼*/ shuju=keyvalue; for(s=0;s<=7;s+) endcount=30;count=0; /發(fā)送公共的0.56ms高電平p3_7=1; dowhile(count<endcount); hc=shuju & wys; /發(fā)送脈沖間距if (hc=0)endcount=120;count=0; elseendcount=30;

45、count=0; p3_7=0; dowhile(count<endcount); 無線電遙控器編碼子程序 /= /函數(shù)名稱:void intr0_int() /函數(shù)功能:外中斷0中斷服務(wù)函數(shù)/= void intr0_int() interrupt 0 using 2 /外中斷0用于判斷脈沖個(gè)數(shù) if(!First_INT) /第一次外中斷來時(shí)設(shè)置 time=0;TR0=1; First_INT=1; else if(time>330) /判斷起始碼，起始碼來時(shí)設(shè)置&&time<700 Star_Flag=1; CodeNum=0; time=0; else

46、 if(Star_Flag=0) /沒有接收到起始碼，放棄 First_INT=1; time=0; if(Star_Flag && time!=0) /開始接收 if(time>=30)&&(time<60) CodeCodeNum=0; /計(jì)數(shù)值設(shè)置else if(time>=100)&&(time<150) CodeCodeNum=1; /計(jì)數(shù)值設(shè)置time=0; /計(jì)數(shù)值清零,以對(duì)下一個(gè)脈沖寬度進(jìn)行計(jì)時(shí)CodeNum+; /碼字計(jì)數(shù)器加1 if(CodeNum>=33) /脈沖個(gè)數(shù)判斷,共32個(gè) TR0=0;

47、 CodeNum=0; Star_Flag=0; First_INT=0; flag=1; 結(jié) 論 通過自己獨(dú)立自主的設(shè)計(jì)電路，自己翻閱查找各種資料，我不僅學(xué)到了關(guān)于集成穩(wěn)壓電源有關(guān)的知識(shí)，更加了解了三端穩(wěn)壓管，而且增強(qiáng)了自己運(yùn)用學(xué)習(xí)軟件PROTEL DXP、Keil和Proteus的能力和實(shí)踐動(dòng)手能力，使自己對(duì)模電知識(shí)充滿了興趣，同時(shí)增強(qiáng)了我對(duì)模擬電路學(xué)習(xí)的熱情。使用Proteus軟件的時(shí)候，在操作過程中有很多不懂的問題，通過與任課老師的溝通和向同學(xué)們的虛心請(qǐng)教，終于完成了自己課程設(shè)計(jì)要求的電路圖部分和仿真部分。在使用protel畫圖時(shí)出現(xiàn)了很多問題，有幾個(gè)封裝找不到，但最后通過老師和同學(xué)交流都