红外遥控记分牌设计毕业设计

1、红外遥控记分牌设计红外遥控记分牌设计摘要：本设计主要应用了at89c51单片机作为设计核心，红外光作为信息载体进行远程操控，综合红外光的特点及红外光遥控原理，应用了单片机中断系统、定时器、计数器等知识。红外遥控发射器是通过对红外光发射频率及波形的控制来发射不同的信号。而遥控接收器则通过对红外光接收并解码放大得到信号，再通过单片机判断出控制操作，来完成整个红外遥控接收过程，并通过显示器来显示需要显示的内容，完成整个系统的设计。关键词：单片机、红外线、记分牌、液晶显示。design of infrared remote control electron scoreboardabstract:the

2、 design applied the at89c51 microcontroller as the core design, used infared light as information carrier to do remote control, integrated the features of infrared light and infrared remote control principle, and applied the scm interrupt system, timers, counters and other knowledge. the infrared te

3、lecontrol transmitter transmits different signals by controlling the emission frequency and waveform of infrared light.the receiver of remote-control sytem firstly gets signals by recieving, decoding and enlarging infrared light, then analyzes the control operation by scm, to complete the entire pro

4、cess of infrared remote receiving, finally shows the details which need to be showed by monitor, to complete the design of the whole system.keywords: single-chip microcomputer, infra-red, scoreboard, liquid crystal display.11 引言1.1 简介科学技术的进步，让人们对生活有了更高的要求，随着人们生活的日益进步，社会科技化的不断普及，各种电子信息技术到开始进入高速发展阶段，并

5、进入我们的生活，其中包括各种信息系统技术、微电子、计算机、现代通信技术和传感器技术。而红外遥控技术就是这科技带给人类生活中的一种技术。红外线infared，简称ir，实际上就是一种特殊颜色的普通光，波长位于可见光谱之下，通过红外作为载体传输信息是一种点对点的无线通讯方式，可以进行短距离的无线数据的传输，但是中间不能有障碍物。红外线又称红外光波，在电磁波谱中，光波的波长范围为0.01um-1000um，波长为0.76um-1000um的光波称为红外线，红外线遥控是利用红外光作为信息载体传送遥控指令的，波长为0.76um-1.5um。用近红外线作为遥控光源，是因为目前红外发射器件与红外接收器件的发

6、光与受光峰值波长一般为0.8um -0.94um，在近红外光波段内，二者的光谱正好重合，能够良好地匹配，可以获得较高的可靠性和较高的传输效率。目前红外线得到了非常广泛的应用，例如红外线鼠标，红外线打印机，红外线键盘等等。本论文设计是基于单片机的红外遥控记分牌，设计研究主要应用了单片机的编程进行红外发射和接受的编码与解码，并通过单片机驱动lcd显示。红外通讯，就是通过红外线作为信息载体传输数据。在信息技术发展早期，数据都是通过专用数据线传输的，这种数据线一般连线比较麻烦，需要特制接口，颇为不便。随着科技的发展，后来就有了了红外、蓝牙、等无线数据传输技术。红外通讯技术利用红外线来传递数据，是无线通

7、讯技术的一种。红外线的特征：红外传输是一种点对点的无线传输方式，但是传输距离不是很远，要对准大概的方向且中间不能有障碍，由于红外线的直射特性，红外通讯技术不太适合传输障碍比较多的地方。因此，红外通讯技术多数情况下传输距离短、传输速率不高。但红外线发射装置采用红外发光二极管，遥控发射器易于小型化且价格低廉，其采用数字信号编码和二次调制方式，不仅可以实现多路信息的控制，增加遥控功能，提高信号传输的抗干扰性，减少误动作，而且功率消耗低，不会向室外泄露，不会产生信号串扰1，反应速度快、传输效率高、工作稳定可靠等非常适合本设计。单片微型计算机（sing-chip microcomputer）简称单片机。

8、它是在一块芯片上集成中央微处理器（central processing unit，cpu）、随机存取存储器（random access memory，ram）、只读存储器（read only memory，rom）、定时/计数器及i/o(input/output）接口电路等部件，构成一个完整的微型计算机。它的特点是：高性能，高速度，体积小，价格低廉，稳定可靠，应用广泛。单片机的发展史并不长，它的产生和发展与计算机的产生与发展大体同步，也经历了四个阶段。第一阶段（1970年1974年）：为4位单片机阶段。这种单片机的特点是：价格便宜控制功能强，片内含有多种i/o接口，有的根据不同用途还配有许多专

9、用接口，有些甚至还包括a/d转换器、d/a转换、声音合成等电路。丰富的i/o功能大大增强了四位单片机应用与录音机、摄像机、电视机、电冰箱、洗衣机、录像机和电子玩具等产品。第二阶段（1974年1978年）：为低中档8位单片机阶段。它是8位单片机的早期产品，以inter公司的mcs-48系列单片机为代表，这个系列的单片机在片内集成8位cpu、并行i/o口、8位定时/计数器、ram和rom等，中断处理较简单，片内ram和rom容量较小，且寻址范围不大于4kb。第三阶段（1978年1983年）：为高档8位单片机阶段。这类单片机在低、中档基础上发展起来的，其性能有明显提高。以inter公司的mcs-48

10、系列单片机为代表，在片内增加了串行接口，有多级中断处理系统，有16位定时/计数器，片内ram、rom容量增大，信纸范围可达64kb，有的片内带有a/d转换接口。这类单片机功能强，应用领域广，是目前各类单片机中应用最多的一种。第四阶段（1983年现在）：为8位单片机巩固发展阶段及16位单片机、32位单片机推出阶段。此阶段主要特点是：一方面不断发展16位单片机、32位单片机及专用单片机。16位单片机除cpu为16位外，片内ram为232b，rom位8kb，片内带有高速输入输出部件，多通道10位a/d转换部件，中断处理为8级，其实时处理能力强。今年来，各个计算机厂家已进入高性能的32位单片机研制、生

11、产阶段，32位单片机除了具有更高的集成度外，主振频率已达20mhz，这使32位单片机的数据处理速度比16位单片机快的多，性能比8位、16位单片机更加优越。需要提到的是，单片机的发展虽然经历了4位、8位、16位各阶段，但4位、8位、16位单片机仍各有其应用领域，如4位单片机在一些简单家用电器、高档玩具中仍有应用，8位单片机在中、小规模应用场合仍占主流地位，16位单片机在比较复杂的控制系统中才有应用，32位单片机因控制领域对它的需求并不十分迫切，所以32位单片机在我国的应用并不多。正是由于单片机具有上述显著的特点，使单片机的应用范围日益扩大。单片机的应用打破了人们传统设计思想，原来很多用模拟电路、

12、脉冲数字电路和逻辑部件来实现的功能，现在均可以使用单片机，使用软件来实现。使用单片机具有体积小、可靠性高、性能价格比高和容易产品化的优点2。目前传统的记分牌大多是采用工作人员手动翻动记分牌记分，比较不太方便，而且工作方式单一，显示信息不多，记分员时刻必须站在记分牌旁操作，不能显示时间。而一些大型的体育场的比赛计时器的设计大都比较的复杂，所用芯片太多，造成整体的价格提高，而且软件的设计也比较的复杂，这就使之很难得到广泛的推广。本设计采用单片机作为核心部件，整个系统结构简单、实用性强、操作简便、具有低功耗，可靠性，安全性以及低成本等特点，该设计方案完全满足设计要求。本遥控电子记分牌可实现如下功能：

13、1.通过lcd分红、绿两组显示，可预置2位数；2.红外遥控得分加、减，预置数和清零。1.2 设计目的在目前市场上遥控电路一般采用的是遥控编码及解码集成电路，此方案具有制作简单、容易等特点，但由于功能键数及功能受到特定的限制，只适合用某一专用电器产品的应用，应用范围受到限制。而采用单片机进行遥控系统的应用设计，具有编程灵活多样、操作码个数可随意设定等优点。本单片机遥控应用系统采用红外线发射频率的不同，来识别不同的遥控功能。当我们按下某一个按键的时候，由单片机识别出该按键，cpu向接有红外发射管的端口发射一定频率的脉冲，该脉冲与38khz左右的载波脉冲进行调制，然后将已调制的脉冲进行缓冲放大，激励

14、红外发光二极管将电能转化为光能，使得红外发光二极管发射出一定频率的红外线。当接收控制系统接收到该红外光后，经单片机内定时/计数器得到该红外光的频率，然后将该频率送往cpu，由cpu对该信号进行反编码，识别出控制信号，从而对电路实施控制功能，完成整个遥控功能。2 系统的总体设计2.1单片机红外遥控发射器设计原理 单片机红外遥控发射器发射部分包括行列式键盘、单片机编码调制、红外发射器。原理框图如图1所示。at89c51单片机行列式键盘低功耗控制电路红外管发射电路+5v电源图1 单片机遥控发射器设计原理图利用红外线发送和接收装置可以发送和接收红外线信号，实施红外线通讯。红外线通讯无需连线，只需将两设

15、备的红外线装置对正即可传输数据，它通讯方向性很强，适用于近距离的无线传输。红外线遥控信息的代码均采用二进制，编码调制由专用芯片完成。编码的方法有多种，不同芯片的编码方法和代码长度有所不同。利用这些代码信号去调制固定频率（3848khz）的载波信号，再利用此载波信号去控制红外信号的发送。这样，这些代码就可以通过红外光被传送出去。经远处的红外接收头接收、放大、检波、整形，得到ttl电平的代码信号，再送给单片机，经单片机译码并执行，从而控制指定对象。工业上遥控发射器根据编码格式可以分成脉冲宽度调制和脉冲相位调制两大类。采用脉宽调制的串行码，以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125m

16、s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”3。上述“0”和“1”组成的二进制码经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，而此设计是通过控制单片机发射不同频率的发射信号实现对接收模块的不同操控，再经38khz的载频进行二次调制，作为最终红外管的发射信号。然后再通过红外发射二极管产生红外线向空间发射。当遥控器的某一按键被按下以后，单片机会对外部引脚所接受到的信号进行识别，中断，并通过发射口发射已经存储在单片机内编码好的信号。2.2 单片机红外遥控接收器设计原理单片机红外遥控接收器主要有单片机、红外遥

17、控接收电路、状态指示电路、控制电路以及单片机的一些外围电路组成。单片机红外遥控电路接受器需要用到红外接头，红外线接收头，它是一种集红外线接收、放大、整形于一体的集成电路，不需要任何外接元件，就能完成从红外线接收到输出与ttl电平信号兼容的所有工作，没有红外遥控信号时为高电平，收到红外信号时为低电平，而体积和普通的塑封三极管大小一样，它适合于各种红外线遥控和红外线数据传输3。红外线接收头的红外监测二极管能监测到红外信号，当其接收到信号时会把信号送到放大器和限幅器，限幅器把脉冲幅度控制在一定的水平，而不论红外发射器和接收器的距离远近。交流信号进入带通滤波器，带通滤波器可以通过30khz到60khz

18、的负载波，通过解调电路和积分电路进入比较器，比较器输出高低电平，还原出发射端的信号波形，并输入单片机内，由单片机比较识别，得到需要控制的内容，并向外部电路输出信号使外部电路上完成需要的操作。原理方框图如图2所示。at89c51单片机+5v电源红外接收电路液晶显示电路图2 红外接收遥控电路原理框图3 系统的硬件设计3.1 单片机at89c51简介at89c51是美国atmel公司生产的低电压，高性能cmos8位单片机，片内含4k bytes的可反复擦写的只读程序存储器（eprom）和128bytes的随机存取数据序存器（ram），器件采用atmel公司的高密度/非易失性存储技术生产，兼容标准mc

19、s-51指令系统，片内置通用8位中央处理器（cpu）和flash存储单元，at89c51单片机为许多嵌入式控制系统提供了一种灵活行高且价廉的方案4。3.1.1 主要特性 8031 cpu与mcs-51 兼容 4k字节可编程flash存储器 全静态工作：0hz-24khz 三级程序存储器保密锁定 128*8位内部ram 32条可编程i/o线 两个16位定时器/计数器 6个中断源 可编程串行通道 低功耗的闲置和掉电模式 片内振荡器和时钟电路3.1.2 管脚说明vcc：供电电压。 gnd：接地。 p0口：p0口为一个8位漏级开路双向i/o口，每脚可吸收8ttl门电流。当p1口的管脚第一次写1时，被定

20、义为高阻输入。p0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在fiash编程时，p0 口作为原码输入口，当fiash进行校验时，p0输出原码，此时p0外部必须被拉高。 p1口：p1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向i/o口，p1口缓冲器能接收输出4ttl门电流。p1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，p1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在flash编程和校验时，p1口作为第八位地址接收。 p2口：p2口为一个内部上拉电阻的8位双向i/o口，p2口缓冲器可接收，输出4个ttl门电流，当p2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入

21、。并因此作为输入时，p2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。p2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，p2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，p2口输出其特殊功能寄存器的内容。p2口在flash编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 p3口：p3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向i/o口，可接收输出4个ttl门电流。当p3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，p3口将输出电流（ill）这是由于上拉的缘故。p3口也可作为at89c51的一些特殊功

22、能口。管脚备选功能：p3.0 rxd（串行输入口）p3.1 txd（串行输出口）p3.2 int0（外部中断0）p3.3 int1（外部中断1）p3.4 t0（记时器0外部输入）p3.5 t1（记时器1外部输入）p3.6 wr（外部数据存储器写选通）p3.7 rd（外部数据存储器读选通）p3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。rst：复位输入。该引脚为单片机的上电复位或掉电保护端。当振荡器复位器件时，要保持rst脚两个机器周期的高电平时间。ale/prog：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在flash编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ale端以

23、不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ale脉冲。如想禁止ale的输出可在sfr8eh地址上置0。如果微处理器在外部执行状态ale禁止，置位无效。psen：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次psen有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的psen信号将不出现。 ea/vpp：当ea保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000h-ffffh），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，ea将内部锁定为reset；当ea端保持高电平时，此

24、间内部程序存储器。在flash编程期间，此引脚也用于施加12v编程电源（vpp）。 xtal1反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 xtal2 来自反向振荡器的输出5。3.1.3 振荡特性 xtal1和xtal2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件，xtal2应不接。有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。3.1.4 芯片擦除整个perom阵列和三个锁定位的电擦除可通过正确的控制信号组合，并保持ale管脚处于低电平10ms来完成

25、。在芯片擦操作中，代码阵列全被写“1”且在任何非空存储字节被重复编程以前，该操作必须被执行。此外，at89c51设有稳态逻辑，可以在低到零频率的条件下静态逻辑，支持两种软件可选的掉电模式。在闲置模式下，cpu停止工作。但ram，定时器，计数器，串口和中断系统仍在工作。在掉电模式下，保存ram的内容并且冻结振荡器，禁止所用其他芯片功能，直到下一个硬件复位为止。3.2定时器/计数器3.2.1主要特性（1）at89c51单片机有两个可编程的定时器/计数器定时器/计数器0与定时器/计数器1，可有程序选择作为定时器用或作为计数器用，定时时间或记数值也可由程序设定。（2）每一个定时器/计数器具有4种工作方

26、式，可用程序选择。（3）任一定时器/计数器在定时时间到或记数值到时，可有程序安排产生中断请求信号或不产生中断请求信号5。3.2.2定时/计数器0和1的控制和状态寄存器特殊功能寄存器tmod和tcon分别是定时/计数器0和1的控制和状态寄存器，用于控制和确定各定时/计数器的功能和工作模式。1模式控制寄存器tmodtmod用于控制t0和t1的工作方式和4种工作模式。其中低4位用于控制t0，高4位用于控制t1。其格式见表1。表1 tmod格式gate c/t m1 m0gatec/t m1 m0 gate位：门控位。当gate=1时，只有into的c/t引脚或int1的c/t引脚为高电平且tr0或t

27、r1置1时，相应的定时/计数器才被选通工作；当gate=0，则只要tr0和tr1置1，定时/计数器就被选通，与int0或int1的电平无关。c/t位：计数/定时功能选择位。c/t=0，设置为定时器方式，计数器的输入是内部时钟脉冲，其周期等于机器周期。c/t=1，设置为计数器方式，计数器的输入来自t0或t1端的外部脉冲5。m1、m0位：工作模式选择位。2位可形成4中编码，对应4种工作模式，见表2。2控制寄存器tcontcon用来控制t0和t1的启、停，并给出相应的控制状态，高4位用于控制定时器0、1的运行；低4位用于控制外部中断。格式见表3。表2 4种工作模式m1 m0功 能 描 述00 方式0

28、：13位定时器/计数器 01方式1：16位定时器/计数器 10方式2：具有自动重装初值的8位定时器/计数器 11方式3：两个8位定时/计数器（只有t0有）表3 控制寄存器tcontf1 tr1 tf0 tr0 ie1it1ie0 it0 tf1：定时器1溢出标志。当定时器1溢出时，由硬件置1。使用查询方式时，此位做状态位供查询，查询有效后需由软件清零；使用中断方式时，此位做中断申请标志，进入中断服务后被硬件自动清零。tr1位：定时器1运行控制位。该位靠软件置位或清零，置位时，定时/计数器接通工作，清零时，停止工作。tf0位：定时器溢出标志位，其功能和操作情况类同于tf1。tr0位：定时器0运行

29、控制位，其功能和操作类同于tr1。ie位：外部中断请求标志位。当cpu采样到int0非（或int1非）端出现有效中断请求时，ie0（或ie1）由硬件置1，中断响应完成后转向中断服务时，再由硬件自动清零。it位：外部中断请求出发方式位。it0（it1）=1为脉冲触发方式，后负跳有效。it0（it1）=0为电平触发方式，低电平有效。3定时/计数器的初始化at89c51单片机的定时/计数器是可编程的，因此，在进行定时或计数之前也要用程序进行初始化。初始化一般应包括以下几个步骤： (1) 对tmod寄存器赋值，以确定定时器的工作模式； (2) 置定时/计数器初值，直接将初值写入寄存器的th0，tl0或

30、th1，tl1； (3) 根据需要，对寄存器ie置初值，开放定时器中断； (4) 对tcon寄存器中的tr0或tr1置位，启动定时/计数器，置位以后，计数器即按规定的工作模式和初值进行计数或开始定时。 在初始化过程中，要置入定时/计数器的初值，这时要做一些计算。由于计数器是加法计数，并在溢出时申请中断，因此不能直接输入所需的计数值，而是要从计数最大值倒退回去一个计数值才是应置入的初值。设计数器的最大值为m，则置入的初值可以这样来计算。计数方式时 x=m-记数值定时方式时 （m-x）t=定时值所以 x=m-定时值/t式中，t为计数周期，是单片机的机器周期6。3.3 振荡电路图3振荡电路本设计晶振

31、选择频率为12mhz，电容选择22pf如图3所示。经计算得单片机工作的机器周期为：12（112m）=1us。3.4 复位电路单片机复位电路包括片内、片外两部分，片外复位电路通过引脚加到内部复位电路上，内部复位电路在每个机器周期对片外信号采样一次，当rst引脚上出现连续两个机器周期的高电平时，单片机就完成一次复位。外部复位电路就是为内部复位电路提供两个机器周期以上的高电平而设计的，at89c51通常采用上电自动复位和按键手动复位两种方式。 上电复位电路在通电瞬间，在rc电路充电过程中，rst端出现正脉冲，从而使单片机复位。按键手动复位又分为按键电平复位和按键脉冲复位，按键电平复位是将复位端通过电

32、阻与vcc相连，按键脉冲复位是利用rc微分电路产生正脉冲来达到复位的目的。 本系统设计时采用的是上电复位方式，其电路原理图如图4所示。图4 复位电路3.5 红外发射电路 根据红外发射管本身的物理特性，必须要有载波信号与即将发射的信号相“与”，然后将相“与”后的信号送发射管，才能进行红外信号的发射传送，而在频率为38khz的载波信号下，发射管的性能最好，发射距离最远，所以在硬件设计上，本设计采用38khz的晶振产生载波信号，与发射信号进行逻辑“与”运算后，通过三极管的功率驱动到红外发光二极管上。图5 调制过程的波形图6 红外发射电路 红外发送电路由mpsa05mos管、与门、38khz振荡器、单

33、片机发送控制电路和红外发送管驱动输出电路组成，当单片机p3.4口输出为“0”时，发射管不发光，当单片机p3.4口输出为“1”时，红外发送管发出38khz调制红外线。 具体的发射波形与电路如图5和图6所示。3.6 控制电路图7 控制电路 本设计采用低功耗设计，采用行列式键盘设计，总共有六个键盘按键，按键红队加分、蓝队加分、红队减分、蓝队减分、清零、开始依次分别接p1.0、p1.1、p1.2、p1.3、p1.4、p1.5。空闲方式下，中断系统在工作，所以任何中断的响应都可以使idl位由硬件清零，而退出空闲方式下，单片机就进入中断服务程序。 当遥控键盘上的任一个按键按下以后，与门输出即为低电平，触发

34、p3.3int1引脚，外部中断1响应，使idl位清零，退出空闲工作方式，恢复正常状态，同时单片机识别按键信息，根据所写程序使单片机p3.4口输出遥控信息。具体电路如图7所示。3.7 电源转化电路接收电路要求使用220v交流电路供电，而单片机只需5v电压即可，所以在接入单片机前需要把220v交流电压转化为5v电压，该电路将220v交流电，通过变压，整流，滤波，稳压得到需要的5v电压。具体电路如图8所示。图8 电源电路3.8 lcd1602液晶显示电路由于数码管只能简单的显示一些数值，为了更直观的显示队名和分数的加减，本设计采用lcd1602液晶显示电路显示队伍的名称和实时分数显示，如图9所示。l

35、cd1602其功率小，效果明显，显示编程容易控制，可以显示字母，所用的器件数量少。lcd1602是指显示的内容为16x2，即可以显示两行，每行16个字符液晶模块（显示字符和数字）。lcd1602采用标准的16脚接口，其中：第1脚：vss为电源地第2脚：vcc接5v电源正极第3脚：v0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高（对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10k的电位器调整对比度）。第4脚：rs为寄存器选择，高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器。第5脚：rw为读写信号线，高电平（1）时进行读操作，低电平（0）时进行写操作。第6脚：e（或e

36、n）端为使能(enable)端，高电平（1）时读取信息，负跳变时执行指令。第714脚：d0d7为8位双向数据端。第1516脚：空脚和背灯电源。15脚背光正极，16脚背光负极。图9 lcd1602液晶显示电路3.9红外管接收电路设计图10 红外管接收电路 红外接收电路专门采用集成电路rpm6938，rpm6938有三个引脚，一个接电源一个接地，另外一个接信号端，它集光电转换，解调和放大于一体。当收到38khz调制红外线时，rpm6938输出为“0”，平时输出为“1”。信号脚接到p3.3和p3.4脚上，当rpm6938收到第一个红外脉冲时，触发int1产生中断，使单片机退出低功耗状态，进入工作状态

37、，同时记数器0和定时器1开始工作。电路图如图10所示。4系统的软件设计4.1 红外发射此系统是一个红外遥控发射器，根据按键的不同，发射出不同的红外信号。操作键设定为6个，k1至k6，分别接至单片机的p1.0至p1.5口，对应的红外发射频率从k1到k6依次分别为500hz、255hz、166hz、125hz、100hz、83hz。发射时间确定为一个定值，由定时器1来定时，时间为50ms，当50ms时间到定时器1发生中断，停止计时，红外光也停止发射。由定时/计数器0来控制发射频率，t0作为定时器，当t0定时时间到，中断程序使p3.4断口的电平反转一次，然后t0重新工作定时值与前相同，时间到中断程序

38、使p3.4端口翻转一次，如此往复，红外信号就按一定的时间间隔发射出去7。通过设定t0的定时时间来控制红外信号的发射频率。平时遥控器工作在空闲方式下，当有键按下时，由外部中断1产生中断，使cpu回到工作状态，待执行完操作后又回到低功耗状态。主程序主要由初始化程序、键盘扫描程序，定时器0中断服务程序、定时器1中断服务程序，外部中断1中断服务程序组成。程序框图如图11所示。4.2 红外接收遥控接收器是根据发射模块所发射的红外光信号，经一体化红外接收头rpm6938，接收红外信号，调制解调并放大，还原出发射端的信号波形，发送到单片机内。单片机内部处理识别，然后通过存在单片机内将存在其内的信号转化为对应

39、的控制功能，并对控制电路实施需要的控制，并通过显示电路显示出来。程序框图如图12所示。4.3 定时器定时的计算4.3.1 定时器定时计算 由于p1.0至p1.5对应的红外发射频率分别为500hz、255hz、166hz、125hz、100 hz、83hz，而t0的定时时间是1ms，在这6种状态下面，p3.4端口分别发射不同频率信号。由定时器初值计算方法可算出各状态定时器的初值。开始初始化程序低功耗模式外部中断1中断退出低功耗模式按k1键按k2键按k3键调延时程序调延时程序标志位为1启动定时器t1定时启动定时器t0定时t0定时到p3.4=！p3.4p3.4置1，标志清0t1时间到 图11 遥控发

40、射程序流程解调信号开始初始显示识别信号接收到信号允许中断定时并显示初始化处理 图12 红外接收程序框图由于工作在方式一，时钟频率为12mhz，故定时最大值m为65536。初值：x=m定时值/t x=6553650000/1=15536即t1的初值为15536。各情况下，定时t0的定时初值计算如下：当按下k1键时，定时时间为1ms，此时定时器初值为 x1= 655361000当按下k2键时，定时时间为2ms，此时定时器初值为 x2=655362000当按下k3键时，定时时间为3ms，此时定时器初值为 x3=65536-3000当按下键k4时，定时时间为4ms，此时定时器初值为 x4=65536-

41、4000当按下键k5时，定时时间为5ms，此时定时器初值为 x5=65536-5000当按下键k6时，定时时间为6ms，此时定时器初值为 x6=65536-6000 4.3.2 定时中断 定时器t1作为发射时间控制器，当确认某一按键被按下后，t1开始记时，记时时间为50ms，记时时间到，定时器1产生中断，红外脉冲停止发射。同时将红外脉冲发射端口p3.4电平置成无效电平。定时器t0作为红外线发射频率控制器，当定时时间到产生中断，在p3.4端口送出一个信号，同时对定时器重新装初值，定时时间，t0重新定时，等到t0定时时间完成，又在p3.4端口再次发射一个红外脉冲，如此往复，直到定时器1记时时间到，

42、关闭定时器1和定时器0重新回到主程序。5 系统结果分析 图13 开机显示 图14 开始加减分显示 该系统由六个按键操作，按k1键发射模块红外管将发射一个载波信号与发射信号相与之后的调制信号，此信号经一体化红外接收头接收并解调后，输出原发射模块发射信号，并把此信号输入接收模块单片机内，单片机识别此信号，执行单片机内已预制好的内容，液晶电路red加1，同样，按k2键green加1，按k3键red减1，按k4键green减1，按k5键清零，按键k6开始计时。如图13所示为开机时液晶显示界面；图14所示为按开始键k6后，开始15分钟倒计时显示界面，在按开始键以前可以先设置比赛积分，图中显示为红蓝两队比

43、赛积分为2-2；图15所示为计时完成后，需要清零时所显示界面。图15 复位清零显示 6 结论 本系统是基于单片机及其接口技术、计算机技术、微电子技术综合应用的设计，设采用红外线作为遥控信息载体，单片机作为信号处理核心，通过rpm6938作为信息接收电路的接收部分，把通过发射电路发射的红外光信息接收解调放大还原为电信号，把遥控信息进一步处理并在外围电路上显示出来。论文对红外光及单片机做了一个简单的介绍，分别对单片机红外遥控发射器及单片机红外遥控接收器的发射接收原理进行了一定的介绍说明，对at89c51单片机的一些特性及功能进行了介绍。主体设计硬件方面对振荡电路，复位电路，红外发射电路，控制电路，

44、电源转化电路，液晶显示电路，红外接收电路都作了介绍说明，并附上了相应的电路图。系统软件设计方面分别对红外发射部分和红外接收部分作了介绍并分别附上了各自的程序框图，而且对定时器定时作了详细的计算。由于时间问题及其他一些特殊问题本毕业论文没有做实物，而且由于技术问题和仿真问题，所做设计不能在仿真软件上进行仿真，论文最后的结果分析上为了模拟显示结果，显示模块利用按键代替接受电路，以表示接收不同信号，完整电路图见附件b。设计虽取得了阶段性成功，但设计过程中也遇到很多问题，如红外发射发射遥控代码发射及接收，虽经过老师的帮助和查找资料解决了问题，但也让我发现了自己的不足。答谢:经过半年多的艰苦努力，我的毕

45、业论文终于取得了阶段性的进展，在完成本系统的设计过程中，首先感谢的是我的导师xx老师。感谢他在整个系统设计写作过程中对我的悉心教导，使得我的理论知识有了很大的提高，为我的毕业设计的顺利完成提供了保证。再次是感谢我的室友，在写毕业论文时我曾遇到过各种各样的问题，并求助他们，是他们的帮助让我处理了这些问题，论文得以顺利写下去，在此深表谢意非常感谢。四年了，本班的诸多兄弟姐妹，他们与我一起分担这段岁月的酸甜苦辣，让我不能忘怀。最后，感谢各位同学以及所有支持我关心我的人。参考文献1梅丽凤，王艳秋，张军等.单片机原理及接口技术m.北京：清华大学出版社.北京交通大学出版社,20042戴峻峰,付丽辉. 多功

46、能红外线遥控器的设计m. 传感器世界.20023明浩. 红外遥控器编码大全j.无线电合订本发表.2005(7)4曲泊涛.微型计算机系统原理 接口与组装m.大连：大连理工大学出版社.19995谢维成 杨加国.单片机原理与应用及c51程序设计（第二版）m.北京：清华大学出版社.20096杨光友，朱宏辉等.单片微型计算机原理及接口技术m.北京：中国水利水电出版社.7鲍晓宇，黄松岭,刘国权.pld器件在红外遥控解码中的应用j.电子技术应用.20008carl j.weisman.the essential guide to rf and wireless.publishing house of ele

47、ctronics industry.2003附录a：电路图1 红外发射电路模块图2 电源转化模块图 3 接收模块附录b：程序1 发射电路程序 #include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit k1=p10; sbit k2=p11; sbit k3=p12; sbit k4=p13; sbit k5=p14; sbit k6=p15; sbit p3_4=p34; int i; uchar flag1,flag2,flag3,flag4,flag5,flag6; uchar a=0,b=0,

48、c=0,d=0,e=0,f=0,g=0; void main() p3=0xff; tmod=0x11; th0=(65536-1000)/256; /定时器时间控制 tl0=(65536-1000)%256; th1=(65536-50000)/256; tl1=(65536-50000)%256; it0=0; /电平触发，低电平置一请求中断 ea=1; et0=1; /允许中断 tr0=0;/定时器0先不启动 et1=1; tr1=0; while(1) /按键判断 if(!k1) flag1=1; a=0; tr0=1; tr1=1; if(!k2) flag2=1; b=1; tr0

49、=1; tr1=1; if(!k3) flag3=1;c=1;tr0=1;tr1=1; if(!k4) flag4=1;d=0;tr0=1;tr1=1; if(!k5) flag5=1; e=0; tr0=1; tr1=1; if(!k6) flag6=1; f=0; tr0=1; tr1=1; void time0() interrupt 1 th0=(65536-1000)/256; /1ms定时 tl0=(65536-1000)%256; a+;b+;c+;d+;e+;f+; if(flag1=1&a=1) a=0; g+; if(g%1=0) p3_4=!p3_4; if(flag2=

50、1&b=1) flag2=0; b=0; g+; if(g%2=0) p3_4=!p3_4; if(flag3=1&c=1) flag3=0; c=0; g+; if(g%3=0) p3_4=!p3_4; if(flag4=1&d=1) flag4=0; d=0; g+; if(g%4=0) p3_4=!p3_4; if(flag5=1&e=1) flag5=0; e=0; g+; if(g%5=0) p3_4=!p3_4; if(flag6=1&f=1) flag6=0; f=0; g+; if(g%6=0) p3_4=!p3_4; void time1() interrupt 3 th0=

51、(65536-50000)/256; /50ms定时 tl0=(65536-50000)%256; tr0=0; tr1=0; g=0; p3=0xff; 2 接收电路程序#include#include1602.h#include #define uint unsigned int#define uchar unsigned charuint idata table0=0,0,10,0,0,11;uint idata table1=0x30,0x31,0x32,0x33,0x34,0x35,0x36,0x37,0x38,0x39,0x3a,0x00;sbit gre=p25;sbit re=p26;sbit gre1=p27;sbit re1=p35;sbit fw=p36;sbit ks=p37;uchar x,y,m,n,shi,ge,shi1,ge1;uchar shiwei,gewei,miaoshi,miaoge;uint shijian1;uint zong=900;void main()init_lcd();n=0;m=0; tmod=0x01; /设置定时器0为工作方式1 th0=(65536-50000)/256; /给定时器0的高8位送入初始值