无线电家电遥控器设计完成cc

1单片机应用技术课程设计说明书题目：无线电家电遥控器设计系部：信息与控制工程学院专业：电子信息工程班级：09级专升本班学生姓名:陈晨学号:09033220103指导教师:邹华2010年6月20日单片机应用技术课程设计说明书1目录摘要...................................................................21设计任务与要求......................................................31.1设计任务：.....................................................31.2基本要求：.....................................................32设计方案............................................................42.1无线电家电遥控的基础知识.......................................42.1.1遥控模块的特性...........................................42.1.2遥控模块系统组成.........................................53硬件电路设计........................................................73.1电路中用到的器件的简单介绍：...................................73.2MSC-51单片机中央处理器工作原理................................73.2.1MSC-51单片机中央处理器...................................73.2.2MCS-51单片机的引脚描述及片外总线结构：...................83.2.3MCS-51单片机的片外总线结构..............................103.3HT-12系列的编解码芯片........................................113.3.1HT-12系列芯片的引脚定义。...............................113.3.2HT12编码器的基本工作原理。..............................123.48051遥控接收模块电路图.......................................133.58051、继电器驱动位、驱动7段数码管引脚分配表..................144软件程序设计.......................................................164.1接受子程序....................................................164.2操作子程序....................................................164.3程序全貌......................................................175总结...............................................................22参考文献..............................................................23单片机应用技术课程设计说明书2摘要随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术，而遥控遥测技术在高科技研究、工农业生产、通信技术、军事技术、家用电器等诸多领域得到了广泛地应用。特别是随着各类遥控专用集成电路不断问世，使得各类遥控设备的性能更加优越、可靠，功能也更加完善。本设计将介绍一种基于单片机简易无线电遥控系统，它的传输方式也是利用红外遥控发射，它可对家中各种红外遥控器发射的控制信号进行识别、存储和再现的智能型红外遥控器。该设计控制器采用单片机8051，遥控模块，选用的解码芯片是HT-12系列的编解码芯片。这一系列的芯片主要包括HT-12,HT-12F和HT-12D，均为18脚DIP封装,HT-12E作为发射器中的编码芯片，而HT-12D作为接收器中的解码芯片。该遥控系统可以通过调节电容而改变发射频率的无线电遥控功能，即省时、又省力，从而使人们免除同时面对众多遥控器的烦恼。关键字：单片机，遥控模块，编解码芯片，8051单片机应用技术课程设计说明书31设计任务与要求1.1设计任务：设计制作一个无线遥控器控制系统，控制对象为家用电器，能在家用环境内无线遥控控制家用电器的开启与关闭，以达到方便解约的家庭效果。该遥控装置采用晶体稳频脉冲调幅发射机，电路较简单，频率稳定度高，发射的是间断的28MHZ等幅载波。接收机采用自熄式超再生检波方式，检波级工作在非线性工作状态，具有间歇高频振荡和检波双重功能，接收灵敏度较高。检波后的沙沙噪音为超再生电路所特有的。它的有效控制距离不低于30M可以用来进行汽车模型、舰船模型、家用电器等的遥控。1.2基本要求：(1)无线遥控控制家电的开启、闭合。(2)方便解约的控制程序。(3)操作方便的设计理念。单片机应用技术课程设计说明书42设计方案本系统设计分两部分：一是无线电遥控发射机部分，它是通过键盘对开关方式编码的控制来调制信号的发送，再由功放外接天线进行无线电传输。二是无线电接收机部分，它是由外接天线接收无线电，经过功放放大后，进行解调，解码，从而控制被控设备。两部分均市直流供电，方便实用，但其不同的是，遥控发射机是采用电池，而接收机是外供直流稳压电源。2.1无线电家电遥控的基础知识无线电家电遥控的基础知识包括遥控模块的特性，遥控模块系统组成和各模块的工作原理。2.1.1遥控模块的特性无线遥控系统简单实用，能够穿透建筑物进行通信，而且没有方向的限制，是十分常用的控制器。它由一组发射器和接收机组成。如图所示。内含一组7段数码管，数据显示方便。单片机应用技术课程设计说明书5自带看门狗电路，防止程序跑飞。具有串行数据传输接口，可进行通信，能够有较好的扩展功能。采用UHF发射电路，发射频率约为30MHz，能够进行无线数据传输及无线控制。有4组继电器，可以直接控制强电。遥控器上有密码设定装置，由DIP开关调整。可以通过串口与PC通信，实现无线电控制，增加PC的控制能力及数据传输能力。2.1.2遥控模块系统组成整个系统的组成分为发射器和接收机两个部分。发射器功率小，采用电池供电，而且体积小，可以随身携带，接收机可由市电供电，也可选用蓄电池供电。发射器和接收机只有在两者的DIP密码一致时，才能正常工作。同时，一部接收器在需要的时候还可以有多部发射器吗，只需将这些发射器的DIP密码都设成与接收机相同即可。1.发射器。发射器的结构图如图下所示。发射器本身由12V的小型电池供电，内含8组DIP开关，可有256组密码设定。在本模块中采用的发射器有4个按键，在市场上销售的发射器也有两个键或3个键。当按下任何一键时，工作指示灯LED亮，将对应的数据发送出去，由接收机接收并执行对应的工作。发射器上的按键是常开开关，平时按键未按下时并不需耗电，只有某个按键按下时，开关闭合才会耗电，因此不需要装上电源开关。另外，无线电遥控通过频率在30MHz左右的高频载波传送数字代码数据，出厂时其工作频率已先行设定调整完成，因此发送接收电路无需作任何调整。这对使用者来说是十分方便并且重要的。单片机应用技术课程设计说明书62.接收机。接收机的工作原理图如下图所示，其结构较复杂，由单片机控制单元、高频电路单元、解码芯片组成。单片机控制。单片机在系统在中是控制中心，完成将无线数据转换为控制信号的任务，这里选用的是8051。单片机的控制信号通过通用I/O口输出，通过驱动电路或者相应的转换电路输入到控制设备中心。高频电路。高频电路用于接收来自发射器送来的信号，并将信号波放大后送至解码IC。解码芯片。解码芯片用于对接收的无线数据进行解码，将解码后的数据以TTL电平发送至单片机的通用I/O口。单片机应用技术课程设计说明书73硬件电路设计除了8051之外，遥控器均有密码功能避免了因代码的重复而造成使用上的互相干扰，以下介绍无线遥控模块（RF51）中用到的编解码器IC的工作原理，以及模块中用到的HT-12系列编码器的介绍。3.1电路中用到的器件的简单介绍：J3引脚插座的控制8051程序代码由外部EPROM提供，一般EA接地，由U22764提供程序代码，若使用8751时则EA接+5V电压。TXD、RXD引脚由J5引脚插座拉出来可以提供多块8051做串行端口的连线控制用，若与PC连线(RS232接口)，则需外加MAX232等信号点位转换IC。高频模块（RFModule）提供经过高频接收机电路接收进来的信号及解码器转换出来的数据(D0~D3)，同时送出的数据使能信号EN(高电位工作)及/EN(低电位工作)，其中/EN接至8051INT0引脚。DATA_OUT则为高频接收电路送出的工作信号，可以做进一步的信号分析用。以上相关控制信号均连至扩充引脚插座J4(16PIN)插针，可以连至PC上作额外的功能扩充用。3.2MSC-51单片机中央处理器工作原理3.2.1MSC-51单片机中央处理器中央处理器是单片机内部的核心部件，它决定了单片机的主要功能特性。中央处理器主要由运算部件和控制部件组成。下面我们把中央处理器功能模块和有关的控制信号线联系起来加以讨论，并涉及相关的硬件设备（如振荡电路和时钟电路）。1.运算部件：它包括算术、逻辑部件ALU、布尔处理器、累加器ACC、寄存器B、暂存器TMP1和TMP2、程序状态字寄存器PSW以及十进制调整电路等。运算部件的功能是实现数据的算术逻辑运算、位变址处理和数据传送操作。MCS-51单片机的ALU功能十分强，它不仅可对8位变量进行逻辑“与”、“或”、“异或”、循环、求补、清零等基本操作，还可以进行加、减、乘、除等基本运算。为了乘除运算的需要，设置了B寄存器。在执行乘法运算指令时，用来存放其中一个乘数和乘积的高8位数；在执行除法运算指令时，B中存入除数及余数。MCS-51单片机的ALU还具有一般微机ALU，如Z80、MCS-48所不具备的功能，即布尔处理功能。单片机指令系统中的布尔指令集、存储器中的位地址空间与CPU中的位操作构成了片内的布尔功能系统，它可对位（bit）变量进行布尔处理，如置位、清零、求补、测试转移及逻辑“与”、“或”等操作。在实现位操作时，借用了程序状态标志器（PSW）中的进位标志Cy作为位操作的“累加器”。单片机应用技术课程设计说明书8运算部件中的累加器ACC是一个8位的累加器（ACC也可简写为A）。从功能上看，它与一般微机的累加器相比没有什么特别之处，但需要说明的是ACC的进位标志Cy就是布尔处理器进行位操作的一个累加器。MCS-51单片机的程序状态PSW，是一个8位寄存器，它包含了程序的状态信息。2.控制部件：控制部件是单片机的神经中枢，它包括时钟电路、复位电路、指令寄存器、译码以及信息传送控制部件。它以主振频率为基准发出CPU的时序，对指令进行译码，然后发出各种控制信号，完成一系列定时控制的微操作，用来控制单片机各部分的运行。其中有一些控制信号线能简化应用系统外围控制逻辑，如控制地址锁存的地址锁存信号ALE，控制片外程序存储器运行的片内外存储器选择信号EA，以及片外取指信号PSEN。3.2.2MCS-51单片机的引脚描述及片外总线结构：如图，是MCS-51的逻辑符号图。在单片机的40条引脚中有2条专用于主电源的引脚，2条外接