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红外遥控单片机通信(一)-通信工程毕业论文(3)

2013-06-11 01:06 路，发送用高β的达林顿管，所以在灵敏度和抗干扰性方面有保障。我们采用方案二，虽然电路稍显复杂，但有所用元件易寻，工作稳定，可靠性高等特点。
   2.2 显示模块
 方案一：采用LED数码管显示。其优点在于它能在低电压、小电流的条件下发光，能与CMOS、TTL电路兼容；发光响应时间短（< 0.1秒），高频特性好，单色性好，亮度高；体积小，抗冲击性能强。以上优势，使得LED广泛的运用于数字仪器、数控装置、计算机等显示部件中。但是其电路复杂，而且站用资源较多，信息量少。
 方案二：采用LCD液晶显示。LCD有明显的优点：工作电流比LED小几个数量级，故功耗很低；尺寸小，厚度约为LED的1/3；字迹清晰、美观、使用方便；编程简单，信息量大。
 在本设计中，系统的红外接收部分，因为要显示的数据较多，所以采用液晶显示。
 2.3 电源模块
 在这个系统中，因为分有发射和接收两个分离的部分，所以要分开进行供电。
 方案一：采用电池（1.5V×2），这样供电很简单，而且组成系统时，占用的空间小；但供电的功率低，运行单片机系统的时候，因为其要求的电流较大，可能会造成单片机程序跑飞、复位等异常现象，严重时会造成系统死机。
 方案二：采用由7805芯片构成的电源，这种电源较之前者更为复杂，但是其带载能力明显强于前者，在单片机系统中得到了广泛的应用。
 基于上述描述，因为在发射部分要求的功率较小，而在接收部分对其要求则大得多，所以本系统，发射部分用的是两节1.5V的电池供电，而7805的电源则用以支持接收部分正常工作！
 2.4 小结
 经过论证与比较，我们决定系统各个主要模块的最终方案如下：

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红外发射与接收芯片：采用LC7461专用发射芯片和89S51单片机芯片
显示模块：采用LCD液晶显示
电源模块：双电源；发射部分用1.5V×2的电池，接收部分用由7805组成的电源

第三章 系统的具体设计与实现
 系统组成及原理框图如图3-1所示，以下分为硬件和软件两个方面进行具体的分析。
  图3-1(红外发送、红外接收)
 3.1 系统的硬件设计
 3.1.1 红外发射电路的设计与实现
  外发射电路主要是由专用于发射集成电路LC7461组成,图3-2为LC7461的内部结构图，图中,
 K00~K07是键扫描输出端
 可与LC7461的键扫描输入端
 (内置了下拉电阻)构成一32个
 按键的键盘矩阵,除了规定的
 双重按键组合外,其他按键组
 合同时按下,将不会产生发射
 码的输出.
 LC7461的振荡线路由OSC0
 和OSC1间接一只455KHZ的谐振
 器以及2个100P的接地电容所组成,其振荡频率为455KHZ.没有按
 键操作时,该振荡电路停振处于待机状态以减少功率消耗.当有按键操作时.振荡电路开始工作,有发射码输出,按键释放后,电路停振重新处于待机状态.
 OUT是数据输出端,依次送出经过编码的数据.
 LC7461的振荡频率为455KHz,经内部的12分频电路，得到的频率为37.9 KHz -39.2 KHz,占空比为1/3的调制载波.455KHz的振荡频率另经256分频,得到系统的基本工作时钟为1.78KHZ,调制载波的频率(fc)及内部工作时钟周期(Tm)与振荡频率(fosc)的对应关系如下式表示:
             fc=(1/12)×fosc  (占空比:1/3);
 Tm=256/fosc      (Tm:一个高电平脉冲宽度)
 其发射部分的电路如图3-3
 编码芯片LC7461接收到键盘发出的信号后发出的编码信号, 解码芯片LC7461收到信号后，其地址码经过两次比较核对后,脚才输出高电平，与此同时相应的数据脚也输出高/低电平，如果发送端一直按住按键，编码芯片也会连续发射。当发射机没有按键按下时，7461不工作，其输出脚为低电平，发射电路不工作，当有按键按下时，7461得电工作，其输出脚输出经调制的串行数据信号，发射电路完全受控于7461的OUT脚输出的编码信号。 中国大学排名
 采用脉宽调制的串行码，以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms的组合表示二进制的“0”；以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms的组合表示二进制的“1”.上述“0”和“1”组成的42位二进制码经38kHz的载频进行二次调制以提高发射效率，达到降低电源功耗的目的。然后再通过红外发射二极管产生红外线向空间发射，
 7461产生的遥控编码是连续的42位二进制码组，其中前26位为用户识别码，能区别不同的红外遥控设备，防止不同机种遥控码互相干扰。后16位为8位的操作码和8位的操作反码用于核对数据是否接收准确。
 当遥控器上任意一个按键按下超过36ms时，LC7461芯片的振荡器使芯片激活，将发射一个特定的同步码头，对于接收端而言就是一个9ms的低电平,和一个4.5ms的高电平，这个同步码头可以使程序知道从这个同步码头以后可以开始接收数据。
 3.1.2 红外接收电路的设计与实现
 红外接收电路是由专用集成芯片和其外围电路组成,在本设计中采用的CX20106就是这类中应用较为广泛的芯片之一,图3-4就是由CX20106组成的红外接收电路.
 红外接收管PH3028将光信号转换为电信号,从CX20106的1脚输入,经前置放大器,限幅放大器,带通滤波器的中心频率与红外发射载频相同.检波器、积分器组成解调电路，对接收信号进行解调。触发器对解调输出信号进行整形，从7脚输出，该输出为集电极开路电路，所以要接上上拉电阻R。
 外围器件R1、C1的参数决定放大器的增益，当R1=4.7欧，C1=1uF时，电压增益大约为79dB，R1增大、C1减少则会使得增益减小。R2确定带通滤波器的中心频率，调节R2、使f0的变化范围为30KHZ—60KHZ。C3是检波电容，一般取值为2.2Uf-4.7uF.R3为上拉电阻。其各脚对地的静态工作电压如下：

 引脚  1  2  3  4  5  6  7  8 
 电压/V  2.5  2.5  1.5  0  1.4  1.0&