紅外多路遙控系統(tǒng)

　　論文關(guān)鍵詞：紅外多路遙控系統(tǒng)　單片機(jī)　紅外發(fā)射　紅外接收

　　論文摘要：本文介紹了紅外多路遙控系統(tǒng)。紅外多路遙控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)16路的紅外開(kāi)關(guān)控制。以碼分制多通道紅外遙控為設(shè)計(jì)的基本思路。通過(guò)鍵盤及代碼生成電路、編碼、脈沖調(diào)制振蕩和紅外發(fā)射構(gòu)成紅外發(fā)射電路。通過(guò)紅外接收，解碼以及由單片機(jī)控制的醫(yī)碼控制電路組成紅外接收電路。

    Abstract：The passage has introduced the infrared multichannel system of remote control. The infrared multichannel system of remote control can realize the infrared switch control of 16 roads. With yard divide into system the basic train of thought with much passageway infrared remote control of design. Through keyboard and code generation circuit, coding and pulse modulation vibration with infrared project to form infrared project circuit. Pass infrared take over , decode as well as the medical yard control circuit composition that controled by single flat machine are infrared to take over circuit.

    Keyword ：the infrared multichannel system of remote control; MCU; infrared to project; infrared to take over 

    1.前言

　　1.1序言

　　隨著技術(shù)的飛速發(fā)展，尤其是跨入2000年后，紅外技術(shù)得到了迅猛發(fā)展。紅外遙控已滲透到國(guó)民的各行各業(yè)和人們?nèi)粘Ｉ�活的方方面面，在自�?dòng)化、生產(chǎn)控制過(guò)程、信息采集和處理、、紅外制導(dǎo)、激光武器、電子對(duì)抗、監(jiān)測(cè)、紅外育種安全防范、家用電器控制及日常生活各個(gè)方面都得到了廣泛的應(yīng)用。

　　1.2國(guó)內(nèi)外研究概況

　　目前國(guó)內(nèi)外都在進(jìn)行紅外的研究開(kāi)發(fā)，已取得了相當(dāng)不錯(cuò)的成績(jī)。紅外技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)是自動(dòng)化控制的主要方向。它的研究針對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各行各業(yè)和人們?nèi)粘Ｉ�活的方方面面，在工業(yè)自動(dòng)化、生產(chǎn)控制過(guò)程、信息采集和處理、通信、紅外制導(dǎo)、激光武器、電子對(duì)抗、環(huán)境監(jiān)測(cè)、紅外育種安全防范、家用電器控制及日常生活（如節(jié)能燈控制、自動(dòng)門控制、節(jié)水節(jié)能控制、紅外醫(yī)療與美容、智能玩具、空調(diào)、彩燈遙控以及VCD、SVCD和DVD機(jī)錄放等）各個(gè)方面都在進(jìn)行紅外研究開(kāi)發(fā)和控制。

　　1.3論文主要工作概述

　　針對(duì)國(guó)內(nèi)外的發(fā)展情況，可見(jiàn)紅外遙控系統(tǒng)是我國(guó)未來(lái)智能化發(fā)展方向。本課題要設(shè)計(jì)的紅外多路遙控系統(tǒng)，主要紅外發(fā)射和紅外接收這兩部分，本設(shè)計(jì)依托市面上常見(jiàn)的紅外發(fā)射和紅外接收元器件，使設(shè)計(jì)具有傳輸距離一般、硬件簡(jiǎn)單、安裝方便、價(jià)格便宜的優(yōu)點(diǎn)。本文所介紹的紅外多路遙控系統(tǒng)，是采用碼分制多通道紅外遙控系統(tǒng)裝置。早期的碼分制的脈沖指令編碼多采用分離元器件及小規(guī)模數(shù)字集成電路，編碼、譯碼電路弄得很復(fù)雜，可靠性也差。但隨著大規(guī)模數(shù)字集成技術(shù)的發(fā)展和日趨成熟，各種大規(guī)模專用集成編、譯碼集成器件的層出不窮，使外圍元器件很少，電路簡(jiǎn)單，功能完善。

　　2.系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)

　　2.1方案比較

　　方案一：采用頻分制多通道紅外遙控發(fā)射和接收系統(tǒng)。頻分制的頻率編碼一般采用頻道編碼開(kāi)關(guān)，通過(guò)改變振蕩電路的參數(shù)來(lái)改變振蕩電路的振蕩參數(shù)和頻率。當(dāng)按下不同的編碼鍵時(shí)，振蕩器就會(huì)輸出不同頻率的指令信號(hào)。這些指令信號(hào)經(jīng)驅(qū)動(dòng)級(jí)放大后對(duì)高頻載波進(jìn)行調(diào)制，并驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)光管發(fā)出紅外光脈沖信號(hào)。

　　紅外接收控制電路的組成框圖包括紅外接收光電轉(zhuǎn)換器、前置放大器、頻率譯碼電路、驅(qū)動(dòng)級(jí)和執(zhí)行機(jī)件等。當(dāng)紅外光電檢測(cè)器接收到發(fā)射器發(fā)來(lái)的紅外編碼指令后，光電檢測(cè)管隨即將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)，再經(jīng)過(guò)前置電壓放大器放大后，加至頻率譯碼電路和選頻電路，選出不同指令的頻率信號(hào)，并加至相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)級(jí)及執(zhí)行機(jī)件。對(duì)應(yīng)每一頻率的指令信號(hào)，應(yīng)有一個(gè)相應(yīng)的選頻電路。

　　在頻分制紅外遙控電路中，代表控制指令信號(hào)的頻率一般為幾百赫茲至幾十千赫茲。發(fā)射電路中的頻率編碼開(kāi)關(guān)的位號(hào)應(yīng)與接收電路中的選頻電路的位號(hào)相對(duì)應(yīng)，以選出不同頻率的指令信號(hào)。

　　紅外接收、譯碼電路由紅外接收器、前置放大器、解調(diào)器、指令譯碼器、記憶和驅(qū)動(dòng)級(jí)組成。紅外光電二極管將接收到的紅外光信號(hào)轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的電脈沖信號(hào)，再經(jīng)高倍數(shù)電壓放大后加至解調(diào)器進(jìn)行解調(diào)，然后由指令譯碼器解碼出指令信號(hào)。指令譯碼器是與指令編碼器相對(duì)應(yīng)的譯碼器，用于脈沖指令信號(hào)譯出。譯出的指令信號(hào)加至相應(yīng)的記憶和驅(qū)動(dòng)級(jí)，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)件動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)紅外光遙控。

圖2-1： 方案一的方框圖

　　方案二：采用碼分制多通道紅外遙控發(fā)射和接收系統(tǒng)。碼分制的遙控指令信號(hào)是由編碼脈沖發(fā)生器（一般由數(shù)字集成電路和少量外圍元件組成）產(chǎn)生的。碼分指令是用不同的脈沖數(shù)目或不同寬度的脈沖組合而成的。

　　指令編碼器由基本脈沖發(fā)生電路和指令編碼開(kāi)關(guān)組成。當(dāng)按下S1—Sn中的某個(gè)指令鍵時(shí)，指令編碼器將產(chǎn)生不同編碼的指令信號(hào)。該編碼信號(hào)經(jīng)調(diào)制器調(diào)制后變?yōu)榫幋a脈沖調(diào)制信號(hào)，再經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路功率放大后加至紅外發(fā)射級(jí)，驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)射管發(fā)出紅外編碼脈沖光信號(hào)。

                      圖2.2： 方案二的方框圖

　　2.2方案論證

　　方案一：采用頻分制多通道紅外遙控系統(tǒng)。主要用在單通道或者幾通道的紅外遙控系統(tǒng)中。能夠形成一個(gè)無(wú)線的短距離的遙控系統(tǒng)。主要由發(fā)射和接收并執(zhí)行兩部分組成。先是發(fā)射部分，用戶根據(jù)需要按下功能鍵，在經(jīng)過(guò)編碼后通過(guò)紅外發(fā)光二極管發(fā)射出信號(hào)。經(jīng)過(guò)無(wú)線傳輸后，接收部分接收到發(fā)射信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)芯片內(nèi)部譯碼并執(zhí)行對(duì)應(yīng)遙控路上的發(fā)光二極管發(fā)光

　　方案二：采用碼分制多通道紅外遙控系統(tǒng)。主要用在多通道的紅外遙控系統(tǒng)中，遙控系統(tǒng)抗干擾強(qiáng)。能夠形成一個(gè)無(wú)線的中距離的遙控系統(tǒng)。主要由發(fā)射和接收并執(zhí)行兩部分組成。用戶根據(jù)需要按下功能鍵，先是指令編碼器進(jìn)行編碼，在進(jìn)行信號(hào)調(diào)制，在由紅外發(fā)光二極管發(fā)射出信號(hào)，經(jīng)過(guò)無(wú)線傳輸后，接收部分接收到發(fā)射信號(hào)，先經(jīng)過(guò)信號(hào)處理，在通過(guò)單片機(jī)軟件譯碼，查表控制對(duì)應(yīng)遙控路上的發(fā)光二極管發(fā)光

　　2.3方案選擇

　　頻分制紅外光遙控電路比較簡(jiǎn)單，通常應(yīng)用在遙控通道數(shù)目不太多的控制系統(tǒng)中。當(dāng)頻道數(shù)目較多時(shí)，選頻電路和相應(yīng)電路的數(shù)目加多，電路復(fù)雜，且各頻道間的相互干擾加重，導(dǎo)致誤控或誤報(bào)。采用高品質(zhì)因數(shù)的LC振蕩器或選頻回路，可提高選頻精度和穩(wěn)定度，但會(huì)使LC回路的體積加大，電路便得復(fù)雜，調(diào)試?yán)щy，也加大。因此，這次我們?cè)O(shè)計(jì)的是16路遙控，遙控?cái)?shù)目較多，所以不宜采用頻分制而采用碼分制遙控方式。

　　3.單元模塊電路設(shè)計(jì)

　　3.1紅外發(fā)射電路設(shè)計(jì)

    紅外發(fā)射電路的設(shè)計(jì)包括4個(gè)部分：(1)鍵盤及代碼產(chǎn)生電路，(2)編碼電路，(3)調(diào)制振蕩電路，（4）紅外發(fā)射電路。

　　3.1.1 8421-BCD碼控制電路的設(shè)計(jì)

     8421-BCD碼控制電路采用CMOS型16路模擬開(kāi)關(guān)集成電路CD4067，它和S2-S17按壓開(kāi)關(guān)等構(gòu)成開(kāi)關(guān)編碼控制電路，將輸入開(kāi)關(guān)狀態(tài)編成8421-BCD碼，并由CD4067的第10，11，13，14腳輸出地址碼。CD4067的二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制（BCD）與S2-S17接通通道之間的關(guān)系如表1所示。

                           表3-1：CD4067的真值表

                            圖3-2   8421-BCD碼控制電路

　　3.1.2數(shù)據(jù)編碼電路設(shè)計(jì)

　　由集成電路MC146026組成的編碼電路如圖所示，虛線框內(nèi)是MC145026的內(nèi)部框圖，外圍器件RS、CTC、RTC決定編碼器的時(shí)鐘頻率。在圖中：A1-A5是地址線，A6/D6-A9/D9是地址/數(shù)據(jù)復(fù)用線，即MC145026可對(duì)9位并行輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，并在接收到傳輸啟動(dòng)信號(hào)（TE）時(shí)，輸出串行數(shù)據(jù)。TE是傳輸啟動(dòng)信號(hào)的輸入端。當(dāng)它為低電平時(shí)，器件開(kāi)始啟動(dòng)傳輸過(guò)程，為高電平時(shí)，器件完全被阻塞，無(wú)信號(hào)輸出。RS、CTC、RTC是內(nèi)部振蕩器的外接元件，其參數(shù)決定振蕩器的振蕩頻率。通常RS、CTC、RTC取值為400pF< CTC<15μF, RS=2RTC, RS>=20KΩ，RTC>=10kΩ，振蕩器的頻率f≈1/(2.3CTCRTC)，取值范圍為1KHZ-40KHZ。若頻率超過(guò)此范圍，精度將降低。DOUT是數(shù)據(jù)輸出端，依次送出經(jīng)過(guò)編碼的數(shù)據(jù)。

                                  圖3-3 編碼電路

該振蕩器的頻率為1.6KHZ，RS=100KΩ，則CTC=2700PF，RTC=50KΩ。當(dāng)振蕩器經(jīng)過(guò)4分頻電路送至并/串轉(zhuǎn)換電路作為時(shí)鐘，將輸入的代碼按A1-A5、A6/D6-A9/D9的順序移至三態(tài)編碼器，對(duì)輸入為“0”（低電平）時(shí)，輸出為兩個(gè)窄脈沖；輸入為邏輯“1”（高電平）時(shí)，輸出為兩個(gè)寬脈沖；當(dāng)輸入為開(kāi)路（高阻）時(shí)，輸出為一個(gè)寬脈沖和一個(gè)窄脈沖。當(dāng)TE為低電平時(shí)，MC145026按以上編碼規(guī)律將輸入A1-A5、A6/D6-A9/D9進(jìn)行編碼并輸出串行數(shù)據(jù)。只要它保持低電平，MC145026可以不間斷的輸出                               

圖3-4 MC145026的三態(tài)編碼波形

■   3.1.3脈沖調(diào)制振蕩和紅外發(fā)射電路設(shè)計(jì)

       為了提高傳輸信號(hào)的抗干擾能力，因此將編碼信號(hào)調(diào)制在較高頻率的載波上發(fā)射，設(shè)計(jì)的技術(shù)指標(biāo)要求載波頻率為50KHZ，所以采用CMOS門電路構(gòu)成的脈沖調(diào)制振蕩電路。它采用四2輸入端與非門集成電路CD4011，其中YF2，YF3和R2，RP1、C2組成可控式載波振蕩器。所謂可控是指該振蕩器振蕩與否取決于YF2第6腳電平的高低。當(dāng)MC145026輸出的編碼脈沖為低電平時(shí)，振蕩器不會(huì)振蕩；當(dāng)為高電平時(shí)，振蕩器起振。振蕩器的振蕩頻率取決于RP1C1時(shí)間常數(shù)，調(diào)節(jié)RP1使之振蕩在40HZ。MC145026輸出脈沖對(duì)振蕩器的控制，實(shí)質(zhì)上是編碼脈沖對(duì)載波振蕩器的載波調(diào)制，YF3輸出的已調(diào)載波信號(hào)經(jīng)YF4整形后，加至由VT1，VT2組成的達(dá)林頓型放大器的基級(jí)，經(jīng)放大后驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)光二極管發(fā)出紅外載波調(diào)制指令信號(hào)。

              圖3-5 脈沖調(diào)制振蕩電路和紅外發(fā)射電路

　　3.2紅外接收電路設(shè)計(jì)

　　紅外接收電路主要由紅外接收電路，解碼電路和單片機(jī)控制的譯碼及控制電路組成。

　　3.2.1紅外接收電路設(shè)計(jì)

　　雖然在設(shè)計(jì)中我們采用的是FPS-4091芯片，但由于它是由CX20106組成的，所以還是有必要對(duì)CX20106進(jìn)行一定的介紹。紅外接收管PH302將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，從CX20106的第一腳輸入，經(jīng)前置放大器，限幅放大器放大后送至帶通濾波器，帶通濾波器的中心頻率與紅外發(fā)射載波頻率相同。檢波器，積分器組成的解調(diào)電路對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。施密特觸發(fā)器對(duì)解調(diào)信號(hào)進(jìn)行整形，從第七腳輸出，該輸出為集電極開(kāi)路電路，因此要接上上拉電阻R3，外圍器件R1，C1的參數(shù)決定放大器的增益，當(dāng)R1=4.7Ω，C1=1υF時(shí)，電壓增益約為79dB，R1增大，C1減小則會(huì)使增益降低。R2確定帶通濾波器的中心頻率，調(diào)節(jié)R2可使F0的變化范圍為30KHZ—60KHZ。C3是檢波電容，一般取值為2.2υF—4.7υF。R3是上拉電阻，一般取值為1KΩ—3KΩ。

                 圖3-6    CX20106構(gòu)成的紅外接收電路

　　FPS—4091是一種高靈敏度接收組件，它內(nèi)含一個(gè)紅外光電二極管和紅外接收放大電路。紅外光電二極管選用PH302，紅外接收器件采用CX20106。它的外殼用銅皮或鐵皮封裝，形成一個(gè)抗電磁干擾的屏蔽盒，外部只露出三個(gè)引腳。如下圖所示為它的內(nèi)部電路圖，它其實(shí)與CX20106構(gòu)成的紅外接收電路差不多了，之所以選擇FPS—4091是因?yàn)樗�比CX20106更集成化，更利于我們的操作。

圖3-7   FPS—4091內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

     FPS—4091的輸出信號(hào)經(jīng)反向器放大、倒相后，經(jīng)由VD2、VD3和C7組成的整流器電路整流、濾波后輸出，可消除雜散的電磁干擾或瞬間接收到的紅外光干擾信號(hào)。

圖3-8   紅外接收電路

　　3.2.2 解碼電路設(shè)計(jì)

    解碼電路的功能是將解調(diào)后的串行數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，使其成為BCD控制代碼，并使控制代碼并行輸出。MC145027是與MC145026配對(duì)使用的通用接收解碼器，MC145027的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其組成的解碼電路如圖所示。圖中數(shù)據(jù)提取電路的作用是判別和檢測(cè)輸入數(shù)據(jù)的特性；其外圍電路中R1C1組成的電路用來(lái)判定接收到的脈沖是窄脈沖還是寬脈沖，時(shí)間常數(shù)R1C1應(yīng)調(diào)整為1.72*編碼器時(shí)鐘周期，即

                   R1C1=3.95*RTCCTC

R2、C2組成的電路用來(lái)檢測(cè)按接收到的末位信號(hào)，時(shí)間常數(shù)R2C2應(yīng)等于33.5*編碼時(shí)鐘周期，即

                  R2C2=77*RTCCTC

這個(gè)時(shí)間常數(shù)用來(lái)判定輸入Din保留低電平的時(shí)間是否已達(dá)到4個(gè)數(shù)據(jù)周期，達(dá)到了則數(shù)據(jù)提取電路將提取到的低電平信號(hào)送到控制電路，控制邏輯電路使有效傳輸輸出端VT為低電平，此時(shí)傳輸終止。

                           圖3-9  解碼電路及其內(nèi)部組成圖

    收到的串行數(shù)據(jù)從MC145027的第7腳輸入，經(jīng)數(shù)據(jù)提取電路判別后與序列發(fā)生器產(chǎn)生的本地地址 碼一比特一比特的進(jìn)行比較。如果第一次收到的地址碼和本地地址碼相符，則將緊接著收到的4位數(shù)據(jù)碼儲(chǔ)存在內(nèi)部4比特移位寄存器中（不移到輸出鎖存器）。當(dāng)?shù)诙�次收到的地址碼仍與本地地址碼相符，則將新收到的數(shù)據(jù)碼與上一次存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)碼加以比較，若兩次相同則控制邏輯電路使有效傳輸輸出端VT為高電平。4比特移位寄存器中的數(shù)據(jù)碼轉(zhuǎn)移到輸出鎖存器，并且在輸出鎖存器保留，直到新的數(shù)據(jù)代替它。保留在鎖存器的數(shù)據(jù)經(jīng)緩沖器后輸出，同時(shí)有效傳輸輸出端VT保持高電平。若兩次不相同或4個(gè)數(shù)據(jù)周期內(nèi)沒(méi)有收到信號(hào)，則VT為低電平。

    在發(fā)送端，MC145026的地址信息和數(shù)據(jù)信息均可用三態(tài)碼來(lái)表示，但在接收端，地址可置成三態(tài)地址，而數(shù)據(jù)中的“開(kāi)路”將被譯為1。因此數(shù)據(jù)信息必須是1或0。

                              圖3-10  封裝后的解碼電路

　　3.2.3 譯碼及控制電路設(shè)計(jì)

    經(jīng)過(guò)解碼電路后我們采用的是單片機(jī)進(jìn)行譯碼，這樣不僅硬件電路利于擴(kuò)展，而且還使電路看起來(lái)簡(jiǎn)單。用P1口的P10--P13來(lái)作為經(jīng)過(guò)解碼后的單片機(jī)的輸入，然后通過(guò)對(duì)其編程實(shí)現(xiàn)譯碼，譯碼后用P0和P1口共16個(gè)引腳來(lái)作為譯碼后的輸出去控制利用發(fā)光二極管作成的開(kāi)關(guān)顯示部分。

                       圖3-11 單片機(jī)控制電路

                            圖3-12  開(kāi)關(guān)指示電路

3.2.4電源電路設(shè)計(jì)

              圖3-13  直流穩(wěn)壓電源的組成框圖

　�。�1）電源變壓器：將220V,50HZ的交流電壓轉(zhuǎn)換成10V整流電路

　�。�2）濾波電路：利用電感和電容的阻抗特性，將整流后的單向脈動(dòng)電流中的交流分量濾去，是單向脈動(dòng)電流變換成平滑的直流電。

　�。�3）穩(wěn)壓電路：當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)或負(fù)載的變動(dòng)會(huì)導(dǎo)致負(fù)載上得到的直流電不穩(wěn)定，影響設(shè)備的性能，用穩(wěn)壓管，即采用一些負(fù)反饋方式的穩(wěn)壓電路，使之自動(dòng)調(diào)節(jié)不穩(wěn)定因素，從而得到穩(wěn)定電壓本圖中二極管的作用是：放電使LM系列兩端的電壓差穩(wěn)定（約0.5-0.7V），小電容的作用是防止自激振蕩，后面的電容有存儲(chǔ)能的作用，5V電源的發(fā)光二極管是指示燈，供電部分輸入220V、50HZ的交流電，輸出電壓+5V，供給整個(gè)電路電源，電流最大為400mA； LM7815和LM7805負(fù)載重，功率大，加裝了散熱片，LM7915則不需要散熱片，這樣在保證了性能的同時(shí)也降低了，對(duì)于電容的選擇要考慮LM7815 、LM7805 和LM7915最小允許電壓降Ud,電網(wǎng)的波動(dòng)。

　　參數(shù)計(jì)算：

（1）允許紋波峰峰值△t=18*1.414(1-10%)-0.7-Ud-15=4.9V

C=I*△t/△U=1430μf

選取濾波電容C=2200/30μf

（2）+5V電源

允許的最大紋波峰峰值△t（max）=9*1.414(1-10%)-1.4-2.3-5=2.76V

         C=I*△t/△U=3600μf

         選取濾波電容C=4700/16μf

                            圖3-14   電源部分電路圖

　　4.軟件設(shè)計(jì)

　　4.1譯碼控制部分的軟件編制

首先來(lái)看我們的編程思路，即程序的流程圖。我們?cè)诓樵冇辛私獯a以后將其分為了兩組。而不是一起的。

4.1.1定義程序

    #ifndef  _define_h

#define  _define_h

#include<reg52.h>

#include<stdio.h>

 

sbit EOC = P1^4;

#define uchar unsigned char

#endif

4.1.2主程序

#include "define.h"

uchar code disp[]={

0xFE,0xFD, 0xFB, 0xF7, 0xEF,  0xDF, 0xBF,0x7F, //P0 管腳為低電平時(shí)，發(fā)光二極管發(fā)光

0xFE,0xFD, 0xFB, 0xF7, 0xEF,  0xDF, 0xBF,0x7F  //P2 管腳為低電平時(shí)，發(fā)光二極管發(fā)光

};//P0口與P2口各管腳依次為低

uchar temp,i;

main()

{

 P0=0xff;P2=0xff;P1=0x00;

 EOC=0;

  while(1)

  {

    if(EOC=1)//查詢有解碼信號(hào)輸出？有EOC=1

   {

      temp=P1;//把P1口 P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 上的解碼數(shù)據(jù)存入temp

     if (temp<0x08)//如果temp小于9，為前八路遙控，

      {

       i=temp;   //P0口為前8路的顯示指示，通過(guò)查表控制對(duì)應(yīng)那路的顯示發(fā)光

      P0=disp[i];

       }

     else

      {

       i=temp;//P2口為后8路的顯示指示，通過(guò)查表控制對(duì)應(yīng)那路的顯示發(fā)光

      P2=disp[i];

      }

   }

  }

}

　　5．系統(tǒng)調(diào)試

　　在器件焊接好后我們先進(jìn)行硬件調(diào)試，電源模塊調(diào)試：依據(jù)電源模塊電路圖把元器件焊接好之后，仔細(xì)檢查元器件是否焊接有誤，電路板是否存在虛焊或焊渣短路等現(xiàn)象，檢查無(wú)誤后，把穩(wěn)壓電源的一端接上單片機(jī)電源接口，打開(kāi)穩(wěn)壓電源開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)到7V左右，接著用試觸法，把另一端與模塊電源另一端試觸，試觸時(shí)間要短，觀察穩(wěn)壓電源的電流顯示，如果電流不是很大，一般小于0.1A，證明焊接可以，如果電流很大，則要再檢查電路是否真的焊接好了。假如試觸沒(méi)有大的電流，就把穩(wěn)壓電源加到電源模塊上。把萬(wàn)用表打開(kāi)到20V量程檔，把萬(wàn)用表的接地端，即黑表筆接到單片機(jī)插座的第20引腳上，單片機(jī)20引腳是接地的，再用萬(wàn)用表的紅表筆試觸單片機(jī)的第40引腳，40端是接電源的，試觸的同時(shí)觀察萬(wàn)用表，如果萬(wàn)用表顯示不超過(guò)5V，則證明焊接沒(méi)有我們問(wèn)題，假如電壓很高，則證明焊接還需仔細(xì)檢查，至此電源模塊調(diào)試完畢。單片機(jī)模塊調(diào)試：電源模塊調(diào)試完畢后，把元器件插進(jìn)插座，仔細(xì)檢查無(wú)誤后，接上電源，我們利用單片機(jī)本身的程序，假如單片機(jī)是好的，電路焊接也沒(méi)有問(wèn)題，我們可以觀察到8個(gè)發(fā)光二極管流水似的輪流發(fā)光，假如沒(méi)有反應(yīng)，則檢查電路板和器件。把萬(wàn)用表打開(kāi)到蜂鳴檔，萬(wàn)用表接地端接到二極管接地端，電源端接試觸接到另一端引出腳上，假如看到發(fā)光二極管發(fā)光，則證明發(fā)光二極管焊接正確。確保硬件沒(méi)有問(wèn)題后，我們進(jìn)行軟件調(diào)試。從而進(jìn)行各部分模塊調(diào)試。

　　5.1紅外發(fā)射機(jī)的調(diào)試

　　紅外發(fā)射機(jī)的調(diào)試可以按照控制代碼---編碼---脈碼調(diào)制---紅外發(fā)射的順序進(jìn)行調(diào)試。（1）調(diào)試控制代碼形成電路即鍵盤及其代碼產(chǎn)生電路時(shí)，可依次固定16路的按鍵電平為低電平，用示波器依次測(cè)試CD4067的輸出ABCD點(diǎn)的電平，應(yīng)符合BCD碼的電平。（2）調(diào)試編碼部分時(shí)，應(yīng)先將編碼時(shí)鐘頻率調(diào)到設(shè)計(jì)值，可用頻率計(jì)在MC145026的第12腳測(cè)試，然后按下第一路按鍵電平為S1，用雙蹤示波器測(cè)MC145026第12腳的時(shí)鐘波形和第15腳的輸出波形。（3）調(diào)試脈碼調(diào)制振蕩電路，應(yīng)先與編碼輸出斷開(kāi)，將載頻調(diào)到設(shè)計(jì)值。再與輸出相連接，使第一路按鍵為低電平，用示波器測(cè)其波形，觀察與設(shè)計(jì)預(yù)期波形是否相符。

　　5.2紅外接收機(jī)的調(diào)試

    紅外接收機(jī)的調(diào)試應(yīng)先調(diào)接收電路的增益和接收中心頻率，從使用的是通用型FPS-4091紅外接收模塊，在第二腳用示波器檢測(cè)其輸出波形是否是輸出整形后的指令碼脈沖。在紅外接收時(shí)還需要對(duì)單片機(jī)的軟件部分進(jìn)行調(diào)試，看其是否符合要求。

　　5.3聯(lián)機(jī)調(diào)試

   系統(tǒng)在連調(diào)時(shí),可先將編、解碼電路進(jìn)行有線連調(diào)，即將紅外發(fā)射器的輸出（MC145026的第15腳）與紅外接收機(jī)解碼器的輸入（MC145027的第9腳）直接相連，按各路按鍵，所對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管能亮、滅轉(zhuǎn)換。有線聯(lián)調(diào)正確后，則可進(jìn)行無(wú)線聯(lián)調(diào)。

    在無(wú)線聯(lián)調(diào)時(shí)常見(jiàn)的故障是遙控距離較短，不滿足要求，一般可通過(guò)增大紅外管發(fā)射電流，或?qū)�幾個(gè)紅外發(fā)射管串聯(lián)發(fā)射等，還可以將紅外發(fā)射管和紅外接收管均放入黑盒屏蔽，僅在發(fā)射和接收處開(kāi)個(gè)小窗口，這樣可消除雜散紅外光的干擾，使有用信號(hào)增強(qiáng)。

引起遙控距離較短的原因還有可能是發(fā)射的載波頻率與接收機(jī)帶通濾波器的中心頻率不一致，可試著微調(diào)發(fā)射載波的頻率，觀察遙控距離的變化，使系統(tǒng)達(dá)到最佳工作狀態(tài)。

　　6.系統(tǒng)功能和指標(biāo)參數(shù)

　　6.1紅外多路遙控系統(tǒng)的功能

　　1、遙控路數(shù)為16路。

　　2、可控制設(shè)備的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，并且在接收端能判別開(kāi)關(guān)信號(hào)，以發(fā)光二極管的亮、暗表示受控設(shè)備的開(kāi)關(guān)。

　　3、工作頻率為40KHZ。

　　4、遙控距離不小于3m。

　　6.2系統(tǒng)的指標(biāo)參數(shù)

     在設(shè)計(jì)其載波頻率為40KHZ時(shí)，著主要取決于RC振蕩器RC時(shí)間常數(shù)即

                      F0≈1/（2.2(R2+RP1)C1）

調(diào)節(jié)RP1的值就可使振蕩頻率為40KHZ。

　　紅外多路遙控系統(tǒng)根據(jù)其所在的位置不同就有不同原因的干擾。根據(jù)其來(lái)源不同，主要有空間干擾(通過(guò)電磁輻射進(jìn)入)、供電系統(tǒng)干擾以及印制板與電路間產(chǎn)生的相互干擾。所以在設(shè)計(jì)上，應(yīng)該采取必要的軟硬件措施，免除和減小各種不良因素對(duì)系統(tǒng)的影響和損害，從而提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

　　本系統(tǒng)在硬件設(shè)計(jì)過(guò)程中，主要采取以下幾個(gè)方面的指標(biāo)來(lái)提高系統(tǒng)的抗干擾能力:對(duì)于空間輻射干擾的抑制，主要解決辦法是屏蔽。靜電屏蔽使用導(dǎo)體即可。為達(dá)到電磁屏蔽的目的，可以把控制系統(tǒng)安裝在用鐵板做成的封閉機(jī)箱內(nèi)，來(lái)屏蔽外部靜電和電磁場(chǎng)的干擾。

　�、僭O(shè)計(jì)印制電路板時(shí)，合理布線，力求將系統(tǒng)中個(gè)元件之間、電路之間可能產(chǎn)生的不利影響限制在最低程度；

　�、谠�件排列及信號(hào)走線盡量有序，短直，簡(jiǎn)潔，避免相鄰電路相互影響；

　�、郾M量避免過(guò)長(zhǎng)的平行走線，減少布線的分布電容；

　�、芙拥鼐�盡量加寬以減少接地電阻，并解決好接地點(diǎn)問(wèn)題；

　�、萘吮苊庥≈齐娐沸纬森h(huán)路接受噪聲形成干擾；

　�、薨粹o等在操作時(shí)會(huì)產(chǎn)生火花，必須利用RC電路加以吸收；

　�、唠娫吹脑O(shè)計(jì)將強(qiáng)弱電嚴(yán)格分開(kāi)，不把它們?cè)O(shè)計(jì)在一塊電路板上，電源線的走向盡量與數(shù)據(jù)傳遞的方向一致。在印制電路板的各個(gè)關(guān)鍵部位配置去藕電容，電源輸入端跨接10uF的電解電容。每片集成電路電源的引腳上并接O.OluF高頻電容。對(duì)于抗噪聲能力弱、關(guān)斷時(shí)電流變化大的器件,應(yīng)在芯片的電源線((VCC)和地線(CGND)間直接接入0.01uF去耦電容。

　　⑧CMOS芯片的阻抗很高，易受外界的干擾，故電路中不使用的輸入端不允許懸空，否則會(huì)引起邏輯電平不正常。根據(jù)實(shí)際情況，將多余的輸入端與正電源或地相接。

　　7.設(shè)計(jì)

　　此次智能儀器課程設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)為我的不懈努力，目前基本達(dá)到了預(yù)期的要求，通過(guò)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的調(diào)試，可得到如下結(jié)論：16路開(kāi)關(guān)可通過(guò)紅外發(fā)射和接收對(duì)遙控距離不小于3m的可控式開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制，這次是以發(fā)光二極管的亮、暗表示受控設(shè)備的開(kāi)關(guān)，即可讓正確的發(fā)光二極管暗或亮。而且在譯碼部分利用的是單片機(jī)還可以進(jìn)行擴(kuò)展，增大該系統(tǒng)的功能。但由于時(shí)間關(guān)系，擴(kuò)展部分就只有用其他時(shí)間加以改善，實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)大的功能。

　　使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，低，實(shí)用效果良好。在本次設(shè)計(jì)中，首先是加強(qiáng)了我對(duì)紅外接收和紅外發(fā)射的掌握，這方面是目前比較熱門的話題，通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)也增加了我對(duì)學(xué)習(xí)紅外部分的興趣。其次，也加深了對(duì)單片機(jī)知識(shí)的學(xué)習(xí)，把以前沒(méi)有搞懂的知識(shí)理解了，使單片機(jī)學(xué)習(xí)不在是停留在書(shū)本知識(shí)的學(xué)習(xí)，而是將其應(yīng)用與實(shí)踐中，使其成為一個(gè)系統(tǒng)的體系。還有就是通過(guò)設(shè)計(jì)我也認(rèn)識(shí)到軟件的編程工作不光可以用匯編來(lái)完成，還可以用高級(jí)語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)，如C51等，這樣可以使編程更簡(jiǎn)單、容易。但我在這方面還懂得不多，因此我將在以后的時(shí)間中加強(qiáng)這方面的學(xué)習(xí)，使自己在軟件設(shè)計(jì)方面有更大的進(jìn)步和發(fā)展。最后，我認(rèn)為自己的設(shè)計(jì)還是不夠完美，其中還有一些地方應(yīng)該得到改進(jìn)，，我相信再以后的學(xué)習(xí)中我會(huì)更加努力希望在單片機(jī)設(shè)計(jì)方面有所發(fā)展。

　　首先感謝靳斌老師的。在設(shè)計(jì)和論文過(guò)程中，我始終得到老師的悉心教導(dǎo)和認(rèn)真指點(diǎn)，使得我的理論知識(shí)和動(dòng)手操作能力都有了提高。同時(shí)，也得到了同學(xué)的幫助，我們一起學(xué)習(xí)和研究,使我受益匪淺。

　　最后，感謝所有給予我關(guān)心和支持的老師和同學(xué)!

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