红外异步数字通信的数据采集装置设计与实现毕业论文

1、43 / 48摘要怎样解决种类繁多的有线电缆所导致的麻烦与问题，创建一个安稳、便捷、安全的环境状态是人们的愿望所在。所以，无线数据传输方式的诞生改变了其传统的技术手段。因其所具有的较低成本、较好的扩展功能、自由的工作条件以与方便接入的优势等，在相关的虚拟产品市场、安全警报系统、传感器无线网络系统等多方面领域都具有十分广阔的前景。为使其相关的数据在进行传送的过程中能够具有安全可靠的传输性、易于操作、方便其进行运行工作等，可以采用红外信息技术手段。本设计主要以89lpc935单片机为其设计依据，制定出了一个方便易操作的信息写码对策，以此作为其完成了一个简洁的红外数据通信系统的有效方法。辩证的比较其

2、各电路相关模块的设计与原理。最大程度上降低其所产生的误码率，从而使相关的信息在传送过程中能够提高其速率。本系统的设计主要基于控制其单片机的编写、扫描并输入其键盘的行列值、显示其相关的数码管动态运行，将红外数据的通信清晰的展现出来。本文主要从红外数据通讯的组成原理与其关的解码与编码工作所进行研究，文章主题被分为两大模块来进行讨论，既为接受与发送两部分，并最终参照其相关的信息与标准完成其硬件部分的最后设计。关键词：数码管；单片机；红外AbstractHow to solve the problem and problem caused by a wide variety of cable cabl

3、e, creating a safe, convenient, safe environment is people's desire. So, the birth of the wireless data transmission mode has changed its traditional technology means. Because of its low cost, good expansion function, free working conditions and the easy access of advantage, in the field of virt

4、ual product market, security alarm system, sensor wireless network system in many aspects has very broad prospects.In order to make the data transmitted in the process of transmission, it can be used for safe and reliable transmission, easy operation, and convenient operation. So it can be used for

5、infrared information technology. This design mainly by single chip computer 89lpc935 as the design basis, to develop a convenient and easy operation of the information written code measures, in order to the completed the effective method of a simple infrared data communication system. The design and

6、 principle of the related modules of the circuits are compared and compared. The maximum degree of error rate is reduced, so that the information can be improved in the transmission process. The design of this system mainly based on the control of single-chip write, scan and input the ranks of the k

7、eyboard value, the related digital tube dynamic display, infrared data communication clear show.This paper mainly from the composition and the working principle of the infrared data communication and its coding and decoding of work on, the theme is divided into two modules to discuss, both for the r

8、eception and sending of two parts, and finally according to the related information and standard to complete the final design of the hardware part of the.Keywords：MCU；LED display；Infrared communication目录摘要iAbstractii第1章绪论11.1 背景11.2 研究的基本容与拟解决的主要问题21.3 本章小结2第2章终端节点电路的方案设计32.1 无线数据传输模块32.2 课题设计的目的与目标

9、32.2.1设计目标42.2.2课题设计42.2.3设计思路42.3 开发工具62.3.1 protel99se62.3.2 keil分析62.4 主要芯片介绍72.4.1 Philips89lpc93572.4.2主要特性72.4.3附加特性72.5 本章小结9第3章系统硬件电路设计93.1 MCU外围电路93.2 红外发射接受部分103.3 键盘模块和显示模块113.4 电源模块133.5 URT串口通信模块133.6 详述主机与从机的通信过程143.7 注意事项143.8 本章小结15第4章系统软件设计154.1 系统总流程154.2 红外数据通信的编码格式164.3 主机程序174.4

10、 从机程序214.5 系统调试与测试294.6 本章小结29致31参考文献32附录1 系统电路图34附录2 系统电路PCB图35附录3 程序清单36附录4 外文参考资料原文44附录5 外文参考资料译文46第1章 绪论1.1 背景使用红外技术具有以下的优势：能够适应各种条件下的环境状态，与可见光的工作条件相比，其工作的环境无论是在黑夜还是天气极为恶劣的情况下，都有较好的工作状态；隐藏性较高，工作时很难被打扰；由于温度与相关的发射率所共同影响，致使其目标的相关识别能力要强于可见光的功能；红外系统自身所具有的三大功能优势为，小体积、轻质量以与较低的能量损耗；目标与探测口之间的距离长度大小和所处于的环

11、境状况；研究系统的工作性能的高低；目标所具有的光谱特性。伴随着逐渐转变为简单化、微型化的各类设施设备的发展，其能与外设所连接用来进行通讯工作的接口也在不断减少，作为使用较为普遍变得通用接口，红外线接口自始至终都被人们所使用，并且其市场需求仍逐年的不断增加，越来越受商家所追捧，总体看来，红外通信所具有的发展空间以与未来的前景十分可观。版随着不断加快的生活节奏与方式，人们对智能化的个人信息终端更加的喜爱，因为红外线传输源具有先进的技术水准和较低的相关部件的价格成本，在市场的相关需求中，红外线传输系统以与宽带红外无线接入技术已成为注视的焦点，其所运用的围遍与与世界各地。此外，对于在工作环境极为恶劣的

12、地区可利用无线设备所进行相关的数据信息的获取，一定意义上，这样的做法安全性较高，且在工作状态十分不理想的电磁波环境下，因其具有超高的抗干扰能力所以总是被第一个选用。因此，红外线在实际工作过程中所具有的价值无法估算。作为红外通讯的载体，红外线的工作流程如下：借助于红外光在大气中进行相关数据信息的传送，其整个工作过程由红外发射器和接收器共同配合实现。在发出端，所要传送的数字信号经调制编码这一环节的处理后，被传递到电光变换电路这一环节，通过发射管将其转化为红外光脉冲后再一次的向大气中传送；接收端在这一时刻应进行的相关工作为所，进行脉冲信号的光电相关的工作处理，通过解密后将其恢复为初始信号源。作为一类

13、数据信息传送的方法，红外通讯技术的使用围遍与许多领域，如家电产业、娱乐设施以与各种计量的控制等均可以借助于红外技术。红外通讯的实现方式众多，本文所要研究的是成本较低、安全性能极佳的一种基于单片机lpc935的红外通讯系统的设计。1.2 研究的基本容与拟解决的主要问题红外通信是指充分的对红外技术进行有效利用，保证其两点之间的短时通讯以带动的相关数据信息顺利完成其工作。红外发射与接收系统为其主要构成部件。将红外辐射源进行相应的调整后，发射系统会进行有关信号的发射工作，此时的接收系统，通过使用光学装置与相关的红外探测设备对其所发出的的信号予以接受，这就实现了红外通信系统的总体工作流程。红外线的应用领

14、域十分广阔，因其所具有的易于操作、抗干扰力较强、安全性能价高、灵活性较好等优势，使其在各个领域都被普与运用。红外通信的通信介质所使用的是950nm的红外线。数字信号经其发送端的处理，将原有的二进制型转化为脉冲信号，并利用红外发射管对其进行传输；接收端进行信号间的有效转换，经一系列处理环节处理后利用解调电路再次为其进行处理工作，最终还原为初始的二进制信号并传送出去。有以下几类问题需解决：如何合理的设计出接口的数字系统线路，主要有对MCU的选取、红外元器件的选用以与定义其线路的功能，此外还有包括对红外遥控信号的获取手段；红外信号的识别判定方法；设计出MCU的监控程序；制定合理标准的通信协议以与调试

15、和运行所研发出的相关程序。1.3 本章小结将具有红外同步通讯功能的且基于philips 89lpc935a1微控制器为数据传输模块的设计得以实现。主要研究容有：应用系统线路的基础设计以与相关的模块开发和驱动程序的设计等。其主要的目的是能够将数据的有效缓冲、无线的唤醒功能以与相关的通信功能等更好的实现。第2章 终端节点电路的方案设计2.1 无线数据传输模块对于数据无线传送的实施方案常用的有四类：（1）激光技术。（2）蓝牙技术。（3）高频无线电技术。（4）红外线技术。激光技术所特有的优势为有较远的传送距离，较快的传送速度以与较强的抗干扰力等，美中不足，因为激光具有较强的方向性，影响了它在各领域的全

16、面推广使用。目前，对于激光技术来讲，应用最多的地方就是在军事领域，其相关容的研究与本设计的原意不太相符。对于蓝牙技术在系统中的运用，尽管拥有方便快捷的传送优势、性能安全能得到一定的保障，但其在研究与实际应用过程中所需掌握的技术十分困难，短期不易学会掌握，所以通常不予考虑。对比可知，在相关的无线电信息传送系统中使用高频技术，其优势在于传输自由、有较远的输出距离且有极强的可扩充性，但同时也存在着一些劣势，抗干扰力较弱，易受外界变化与干扰所影响。所以想要信息的传送更可靠、更安全，对系统的抗干扰技术水准必须严格，但是对于真正实施起来不太容易。当信息传送时所处的环境极其恶劣时，要想保障信息的完整性、传送

17、的安全性，需对高频无线通信技术加以改进。要想对其进行实现需对相关的频点加以申请，但同时，其所产生的干扰会影响到空间中有序状态。所以针对于此类状况，红外通信是最适合的办法。当前，随着科技的不断进步，使得红外线传输协议被逐渐的加以改善，在红外传输系统的运行过程中，其有关的可靠性、误码率等性能数据都被大大的提高。并且红外数据传输因其自身所具备的结构简单、操作方便易学以与较低的购置成本等优势，被许许多多的小型移动设备商家所认可。故此，针对于上述研究，本系统将使用红外线数据传输。2.2 课题设计的目的与目标本课题设计的研究目的旨在于保障红外无线数据的传输过程能够安全实现、准确无误。其研究所涉与的步骤为数

18、据的输入与输出，进行调制控制相关信号的发送以与红外传输等。若想该设计能够成功实现，需保证：对于数据输入进行仔细的辨别、解除相关干扰所带来的影响；当数据进行红外传送的过程时，若想在所传送区域安全的接到信号源，必须解决其外界因素对信号所造成的干扰问题；数据被显示出现时，所获得的数据能够被精准的展示出来；相关的数据校对能力要在本设计中得以实现。2.2.1设计目标（1）自主研制出对于红外数据传送时所需要的发射机与接收机，要求能够使信号进行无线传送工作，可任意选用其相关的调制手段；（2）无线传送所运行的距离应符合其要求标准；（3）最大程度上提高其单片机系统的性能，使其满足于统一标准，并加强自动化性能；（

19、4）在进行信号传输完成后，其所对应的数据将会被显示出来，这一状态说明了运行成功，结果无误。2.2.2课题设计主要容与基本要求：因为红外控制具有安全性能高、操作简单、控制容易等优势，所以根据上述优点能够设计出一款基于51单片机系统的红外遥控器，能够处理辨别以与对外编码信号的接收，整个课题的构成要素为philips 89lpc935a1微控制器、小键盘一个、数码管两个、I2C的器件和一套红外收发装置。小键盘的作用是进行相关的控制输送工作，在通过89lpc935所检查后，编码完成后由红外直接送出；对其进行的接受过程正好相反。了解8051微控制器的研发手段，了解Philips 89lpc935a1微控

20、制器的组成原理以与实际的运行方法；了解试验运行中所需要的相关电子器件的组成结构机器工作原理，对上述所需掌握的要求要做好相关的需求和系统分析、系统设计以与对红外通信功能的合理定义，将初期的模块线路设计出来，对其相关的PCB进行设计，对系统中所存在的不足提出一系列的解决措施方案。2.2.3设计思路设计的主体思路为：当数据进行传送时，经由CPU的转化后，数据被转化为申行数据类型的格式将得到的新型数据进行相应的调制处理，再利用相关的红外发光二极管装置将其变换为红外光进而向接收装置中输送，经其接收装置中的红外光接收管处理之后，能够生成电信号，将所得到的电信号利用调节电路进行处理后将原有的数据转化出来，从

21、而结束一个完整的运行过程。常用的红外调制方式有两类：脉冲宽度调制以与脉冲位置调制。现有的最常使用的调制方式一般是PPM 方式，而目前市场上的众多厂家将二者合二为一运用到一个装置中，更加方便了其接受过程。本文着手于PPM 的实现方式，对此下面将会进行详细的阐述其运作原理。串行通信的方式主要由两种，一种是同步通信，另一种是异步通信。同步通信的特点是数据的发送与接受过程由软件进行相应的字符同步识别加以实现，而异步通信的方式指的是利用字符的再同步技术作为其运行基准。本设计所使用的是异步通信方式。在进行数据的传输时，其被传输的数据具有任意的时间间隔。故此，接收端的相关工作必须时刻准备着。发送端的数据能够

22、随时随地的被传送出去，所以，在所有数据的起始两端都应该进行标志，确保其接收端所接收到的信息数据具有完整性。异步通信最大的优点就是价格成本低、操作简单。但也存在着效率不高的劣势。 异步通信的传送单位能够用帧来表示。将一些具有特殊性质的比特组合置于帧的头部，便于接收端可以寻到一帧的起始。其过程叫做帧定界。帧定界中含有帧的确切结束位置。值得注意的是，在进行异步发送帧时，对于帧的发送过程与方式不是一成不变的，相反可以说，发送端所发出的帧能够在任何时间完成，任意两个帧之间所存在的间隔具有随意性。并且能够连续不间断的发送一帧中的全部比特。并且，发送端不用进行预先的比特同步工作。 帧格式说明如下：TimeS

23、tartBitBitBitBitStopTime：任意的时间段；Start：起始位；Bit：数据位；Stop：结束位。图2-1 PPM调制波形图如图2-1所示。红外通信的工作原理是将二进制信号经由发送端的相关处理转化为载波信号的一系列流程，并由红外发射管所产生的红外信号。其最常使用的相关处理方法有两类，PWM法与PPM法。PPM作为IrDA与IEEE共同认可和推广的调制方式，利用脉冲调制法作为其设计理论。载波的相关数据取值为：以f=38KHz作为频率，以T=26.32us作为运转周期。 对于面向指令型的帧结构一般利用红外遥控技术来实现，一个完整的数据帧结构包括了同步码、地址码以与指令码，一般情

24、况下，指令码所具有的长度大致为816个比特值，在进行多字节的遥控协议传送时，其工作效率不是很高，指令码的长度被增加后，干扰了接收器的同步运行，对此，本设计所使用的帧结构为面向字节型。如图2-8所示。图2-2 数据帧结构示意图因为红外光具有反射的特点，当采取全双工的方式进行传输时，其自身极有可能将所发出的的信号收回，所以，为杜绝这一现象的发生，选用异步半双工的方式作为其红外通信手段，使其所进行的传输工作能够连续交替的实现。 2.3 开发工具2.3.1 protel99se作为Protel公司多年来在Windows平台研发领域中所研制出的核心产物，EDA Protel99SE能将电学概念中的设计到

25、输出物理所产生的数据，以与在这期间的相关数据的分析、验证与设计数据管理等得以实现。所以今天的Protel新型产物不仅仅是作为PCB的设计工具，同时也是一个系统工具，代表了整个PCB中的最精华部分。整个Protel99 SE包含了5个部分，分别为原理图的设计、PCB的设计、自动布线器的制作、原理图混合信号仿真以与PLD的设计。 2.3.2 keil分析由Keil Software公司所研发实施的uVision3。可以适用于不同类型的开发环境状态下的软件，并且该软件也是构成PK51与相关软件的重要组成元素。在原有的基础上，添加了源代码、功能导航仪、模板编辑以与改进的搜索功能，并且除此之外，还增添了

26、导向功能，对其代码的启动以与文件的置配大大的促进提高。另外部的仿真器可对目标进行有效的模拟实验，其中包括有：指令集、片上外设以与外界信息等。uVision3所提供的逻辑分析器，能够用于对基于MCU I/O引脚和外设状态下的程序变量的相关监控。同时，它还对各类新型微处理器的有效运行提供了技术保障。可以对PA51中文单片机的汇编进行支持，并对中文编程、动态子程序库调用以与自动汉字字模生成等提供支持，帮助其更好的实现。2.4 主要芯片介绍2.4.1 Philips89lpc935作为单片封装类型的一种微控制器，P89LPC935所采用的是成本较低的封装形式。其处理结构性能较高，通常仅用3个时钟左右的

27、周期就可实现。并采用6倍于标准80C51的器件。P89LPC933/934/935/936 将各类系统级的作用集于一体，2.4.2主要特性具有字节可擦除的Flash 程序存储器，并能够组成相应的1kB/2kB扇区与64字节的页。其工作特性适用于非易失性数据存储器的使用。具有256字节的RAM数据存储器。具有能够进行存放器件序列码与设置参数的512位字节片的EEPROM 存储区。具有2个8位A/D 转换器/DAC，2个模拟比较器以与可选择输入和参考源。具有2 个16 位定时/计数器以与1 个23 位的系统定时器。具有一个增强型UART。能够对高精度RC振荡器进行选择，而不需要对外接振荡器件选用。

28、对于VDD 的电压有效围为2.43.6V。I/O 口的承受力为5V电压。具有28 脚TSSOP,PLCC 与HVQFN 封装。2.4.3附加特性以18MHz 为其运行频率时，除了乘法与除法口令要求外，对于高速80C51 CPU 来说，其指令所运行的周期为111222ns。一样时刻下，其运行速率是标准80C51 器件的6 倍。仅利用频率值较低的时钟就能拥有相似的性能，很明显的减少了功耗与相关的EMI。使用公用EPROM 编程器可对Flash 实行简单的操作。Flash的位能够对程序的读取进行相关的保护。器件在最终运行中进行固定时，能够使用可串行Flash 在系统编程方法进行编程。Flash 程序

29、存储器能够在应用中将编程（IAP）得以实现。可以将代码在此程序运行中加以改变。低电压复位能够在电源产生事故时命令其关闭系统以确保安全。可以为此功能提供一个中断，对其予以实现。对其可配置的片振荡器的频率围进行研究。其振荡器选项所支持实现的频率在最大的工作围为20KHz18MHz。此时的振荡器的检测工作就会失效。可编程I/O接口的传出模式：准双向口，开漏输出，推挽以与相关的输入功能。端口检测。当P0口管脚的值与其他模式不能相符合时，容易出现一个中断。并且全部的口线都拥有LED的驱动功能。但对于芯片的整个核心会有一个最大值对其所限制。可控制口线输出的转换速率能够减少EMI，将传送的最小跳变时间控制在

30、10ns之，当进行相关的片复位工作时，P89LPC933/934/935/936 仅仅进行电源和地的连接即可，4 个中断优先级，8 个键盘中断输入，另加2 路外部中断输入，施密特触发端口输入，双数据指针，仿真支持。图2-4 P89LPC35管脚配置P89LPC936j具有4个I/O接口，分别用P0、P1、P2 以与P3进行表示。P0、P1 和P2的位数为8 位I/O接口，而P3具有2位I/O接口。除了3个接口之外，P89LPC936 全部的的I/O接口都可以由软件调制生成4类输出型之一。四种输出类型为：基于准双向口模式、推挽、开漏输出以与仅为输入功能。其中任意一个口装配有2个控制寄存器以供其选

31、用任意管脚的输出类型。每个P89LPC936 输出口均能提供灌电流驱动LED。但是其所产出的各项电流总合不能大于其标准的额定电流值。2.5 本章小结本章所讲在于保障红外无线数据的传输过程能够安全实现、准确无误。其研究所涉与的步骤为数据的输入与输出，进行调制控制相关信号的发送以与红外传输等。第3章 系统硬件电路设计3.1 MCU外围电路本系统所设计的发送机硬件主要由两大模块所构成，主控与受控模块。其中主控制模块中含有lpc935，而受控模块是由键盘、LED显示器以与红外线发送接收装置所组成。lpc935能够作为从机的主控模块，并同时借助于LED显示器与相关的红外线装置组成其受控模块。其中，在本系

32、统的主接收机设计过程中，主要依靠6MHz的晶振为其主控模块lpc935提供了有效的工作时钟保障。数据是由发送机经键盘敲打传送后所输出的，并通过单片机对其进行相关的处理工作，从而分析其所传输的各类数据情况。信号源再被接收机所收到后，分析并处理相应的信号，参照其共有的标准协议，进行信息的反馈工作，观察其显示状况。其具体的流程图如图3-1所示。图3-1 整体系统方框图LPC935单片机的设计理念为打造出可以集多种系统模块为一身并且能提高其速效性、降低其功能损耗值的一种单片机处理器。在所设计系统的实际操作过程中，能有效控制其元件数量与PCB的相对接触面积，同时还能保障其系统有效运行的安全稳定性能。采取

33、两个16位的定时/计数器，其中每一个都能被设定为溢出时碰发相应接口传送以与作为PWM所传送的捕捉/对比单元CCU所供给PWM接入捕捉与传送的对比功能。根据以上各类所述的功能模块作用，在利用少许外设配件的帮助便能发挥出最大程度的作用。以下均以其P89LPC935为例，进而对其相关的模块与通讯功能加以研究。 3.2 红外发射接受部分红外发射接受部分主要依靠于P89LPC935的片CCU模块而支撑，UART会将所生成的38KHz的载波频率进行调制处理，然后用二极管进行传送，并用相关的红外接收模块予以接收。接受值的国定频率控制在38KHz，运行红外线所特有的调节能力对其处理，最终将处理后所得到的数据传

34、送到UART的RXD引脚中，并且将其波特率的频率值设定为2400bps。对于较高标准要求的波特率编码信号而言，38KHz的载波频率不适用于电路调制过程中的抗干扰状况，应继续使用38K的载波才能确保其传输过程中的抗干扰力得到加强。图3-2红外发射模块把所接收到的红外光信号经处理后转变为串行代码信号。利用专门的集成芯片作为其电路的构成元件。图3-3红外接受模块3.3 键盘模块和显示模块按键的组合集体构成了键盘的存在，是在微机系统中是必不可少的外设装置。作为进行人机交流的桥梁，可利用键盘进行一系列的有关计算机与程序方面的操作。其所具有的作用意义重大。根据译码的方式不同，键盘可分为编码式与非编码式；而

35、按照连接方法的区别，又可以分为独立式和矩阵式。当前，因考虑到成本问题的限制，一般都会选用性价比较高的非编码式键盘作为其微机系统的外设部件。图3-4 键盘输入模块因为本系统功能键所需要数量较多的键，为了不使单片机的I/O资源遭到浪费，故使用44阵的非编码键盘方式，如图3-4所示。所有的按键均为固定行列值所设置，其所组合的目的在于准确的对按键编码进行辨别。矩阵行列线所进行通信的方式为利用其接口与中央处理器。在整个程序处理过程中键盘的作用是判定其是否被按下，而其功能在于使其发生在开闭按键时所产生的抖动消除。目前市场使用最多的是机械触点式的键盘。因其所特有的弹性优势致使其在开闭过程中均会出现略微抖动现

36、象，代表着电压信号的抖动，其所持续的时间周期为510ms。所以，必须消除运行过程中所出现的这一现象，以免更严重的错误发生。通常情况下可以采用的办法有两种，但是考虑到成本问题等因素的限制，本设计采用的是性价比较高较为适合的软件消除抖动法。利用共阳方式来设计数码管，运用单片机将经过解码后的数据从P2口传送至七段数码管并予以显示出来，在此过程中所运用的技术手法是基于软件编程而实现的。其原理图如下：图3-5数码管显示模块表3-1 管脚对应单片机管脚对应数码管字段P2.0EP2.1DP2.2GP2.3CP2.4FP2.5BP2.6A3.4 电源模块系统在工作运行时，其额定电压值应控制在2.43.6V，其

37、相关的电源电路原理如图3-6所示。直流电源被接口DC所进行输送，其值为5V ，采用二极管D2 能够用于电源的导向所限制，经过C11、C14滤波后所处理，在由HT7130 进行后续处置，最终将电源电压值稳定在3V。如图3-6所示。图3-6 电源稳压模块3.5 URT串口通信模块单片机I/O口所利用到的电平为TTL，其运行中的逻辑状态借助于电平电势的高低变化来判断，RS232C通信协议通常被用在串行通信的运行中，其主要作用为利用电压的正负值来判定其逻辑状态，因其两者间的电平值不一样，故此需要用电平来对其接口进行相关的匹配工作。常使用的匹配设备为三极管或专用芯片，例如MAX232。本设计所使用的芯片

38、为MAX232。如图3-7所示6。图3-7 UART串口通信模块3.6 详述主机与从机的通信过程（1）主机通信过程 当电初始化结束UART的运行状态波特率的设定与相关的CCU模块PWM运行状态PWM频率的设置CCU模块工作于对称的非反相的PWM模式频率38KHz占空比为50%，当按键完成操作后，确定其相关的键位序号值并通过红外线设备对其相关的数据进行传输，所表示的信息当以数码管进行显示，并将具有16位字节的数据通过其红外接口所收回。（2）从机通信过程 当电初始化结束UART的运行状态波特率的设定与相关的CCU模块PWM运行状态PWM频率的设定，将16位字节数据由红外接口所接受，并把所显示出的相

39、关信息用数码管体现出来，同时将数据反馈回主机。3.7 注意事项1. 采用半双工通信方式，避免信息发射时对主机造成干扰。2. 将红外线接收模块的频率值控制在38KHz。3. 要想具有较好的频特性值，则应选用红外线接受电路方式。4. 根据电平电势高低变化来判断其接收信号。5. 采用高灵敏度的红外接电线路作为其传输方法。3.8 本章小结 本章设计了那些模块，例如电源模块，系统在工作运行时，其额定电压值应控制在2.43.6V，最终将电源电压值稳定在3V。键盘模块和显示模块，作为进行人机交流的桥梁，可利用键盘进行一系列的有关计算机与程序方面的操作。根据译码的方式不同，键盘可分为编码式与非编码式；而按照连

40、接方法的区别，又可以分为独立式和矩阵式。第4章 系统软件设计4.1 系统总流程发送机与接收机构成了其系统软件部分中的单片机程序，如图4.1所示。开 始系统初始化返回 数据显示是否接到前导码信号 开 始系统初始化发送数据数据显示返回按键识别，看是否有键值要发送NN图4-1 系统总流程图4.2 红外数据通信的编码格式起始位和8个数据位共同构成了系统设计中的帧格式。发送端在进行数据的传送时按照一定的先后顺序进行，遵循着先高后低的原则，并且重要的数据具有优先传送的特权。其具体的帧格式如图4-2所示。图4-2 数据帧格式1.调制后的起始位为图下所示：图4-3调制后的起始位2.红外信号发送完毕后，则终止发

41、送0.5ms调制后的数据位0：图4-4调制后的数据位03.在1ms期间不发送红外信号调制后的数据位1：图4-5调制后的数据位1在1ms周期传送38khz的红外信号4.3 主机程序#include "reg932.h"#include "intrins.h"#define uchar unsigned char / 变量定义 sbit BEEP=P27;sbit KEY1=P00;const uchar data BRGR1_DATA=9; /波特率设为2400bit/sconst uchar data BRGR0_DATA=0xb4;/函数声明void

42、CCU_Ini();void UART_Ini();void SendData();void RcvData(uchar *pbuf);bit Compare(uchar *pbuf);void Delay(uchar k);/主程序开始void main() uchar RcvBuf16; /接收数据用缓冲区 P0M1=P0M2=0; P1M1=P1M2=0; /P0,P1口设置为准双向 P2M1=P2M2=0xc0; /P2.6,P2.7设置为开漏 CCU_Ini(); /CCU模块初始化,用以产生38KHz调制信号 UART_Ini(); while(1) while(KEY1); Se

43、ndData(); /发送16字节数据 Delay(1); RcvData(RcvBuf); /接收16字节数据 if(Compare(RcvBuf)=1) /比较接收到的数据和发送的数据 BEEP=0; /如果正确则蜂鸣器短响一声 Delay(1); BEEP=1; else BEEP=0; /如果错误则蜂鸣器长响一声 Delay(5); BEEP=1; 名称: SendData()功能: 通过UART连续发送16字节数据(015)入口参数：无出口参数：无注意: 此程序采用查询方式发送。void SendData() uchar i; TI=0; for(i=0;i<16;i+) SB

44、UF=i; while(!TI); TI=0; 名称: RcvData()功能: 通过UART连续接收16字节数据入口参数: pbuf-用于接收数据的缓冲区首地址出口参数: 接收到的16字节数据位于接收缓冲区注意: 此程序采用查询方式进行接收。由于采取半双工通信，所以接收数据之前要打开接收允许，接收完毕之后要关闭接收允许。void RcvData(uchar *pbuf) uchar i; REN=1; FE=0; RI=0; for(i=0;i<16;i+) while(!RI); RI=0; pbufi=SBUF; REN=0;名称: Compare()功能: 比较缓冲区中的容是否为

45、015入口参数: pbuf-需要比较的缓冲区首地址出口参数: 比较正确则返回1,否则返回0。bit Compare(uchar *pbuf) uchar i; for(i=0;i<16;i+) if(pbufi!=i) return(0); return(1);名称: CCU_Ini()功能: CCU模块初始化,使OCA(P2.7)输出38KHz,50%占空比的PWM波,作为红外线的载波，使用6MHz晶振时,CCU频率=(6000000/2)/6)*32=16MHz定时器重装值=CCU频率/红外线载频=16000000/38000=421=0x1a5void CCU_Ini() TOR2

46、H=0x01; /定时器重装值 TOR2L=0xa5; OCRAH=0x00; /(OCRAH:OCRAL)=(TOR2H:TOR2L)/2,PWM的占空比为50% OCRAL=0xd2; TCR21=0x85; /PLL预分频为5+1 CCCRA=1; /非反相的PWM， TCR20=0; PLEEN=1; while(!PLEEN); TCR20|=3; /启动定时器,非对称PWM模式名称: UART_Ini()功能: UART初始化,波特率2400bit/s void UART_Ini() PCON=0; SSTAT=0; /双缓冲禁止,中断禁止,采用查询方式发送和接收 SCON=0x4

47、0; /串口模式1,接收禁止 PCON|=0x40; /SMOD0=1,SCON的位7作为FE BRGCON=0; BRGR1=BRGR1_DATA; BRGR0=BRGR0_DATA; BRGCON=3; /启动UART的波特率发生器名称: Delay()功能: 延时0.1*k秒(振荡器为6MHz)入口参数：-延时时间出口参数：无注意： 如果入口参数等于0，则不延时而直接返回。void Delay(uchar k) uchar i,j; if(k=0) return; for(;k;k-) for(j=200;j;j-) /延时0.1S for(i=250;i;i-) _nop_();_no

48、p_();_nop_();_nop_();4.4 从机程序void main() P0M1=P0M2=0x80; /P0.7设置为开漏,其他为准双向 P1M1=P1M2=0x01; /TXD(P1.0)设置为开漏,其他为准双向 CCU_Ini(); /CCU模块初始化,用以产生38KHz调制信号 UART_Ini(); while(1) while(KEY1); SendData(); /发送16字节数据 Delay(1); RcvData(RcvBuf); /接收16字节数据 if(Compare(RcvBuf)=1) /比较接收到的数据和发送的数据 BEEP=0; /如果正确则蜂鸣器短响一

49、声 Delay(1); BEEP=1; else BEEP=0; /如果错误则蜂鸣器长响一声 Delay(5); BEEP=1; 名称: SendData()功能: 通过UART连续发送16字节数据(015)入口参数：无出口参数：无注意: 此程序采用查询方式发送。void SendData() uchar i; TI=0; for(i=0;i<16;i+) SBUF=i; while(!TI); TI=0; 名称: RcvData()功能: 通过UART连续接收16字节数据入口参数: pbuf-用于接收数据的缓冲区首地址出口参数: 接收到的16字节数据位于接收缓冲区注意: 此程序采用查询

50、方式进行接收。由于采取半双工通信，所以接收数据之前要打开接收允许，接收完毕之后要关闭接收允许。void RcvData(uchar *pbuf) uchar i; REN=1; FE=0; RI=0; for(i=0;i<16;i+) while(!RI); RI=0; pbufi=SBUF; REN=0;名称: Compare()功能: 比较缓冲区中的容是否为015入口参数: pbuf-需要比较的缓冲区首地址出口参数: 比较正确则返回1,否则返回0。bit Compare(uchar *pbuf) uchar i; for(i=0;i<16;i+) if(pbufi!=i) retur