機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化畢業(yè)論文基于夜視成像的紅外遙控信號(hào)控制電路

1、<p>　　上海交通大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院夜大學(xué)</p><p><b>　　畢業(yè)論文</b></p><p>　　論 文 題 目：基于夜視成像的紅外遙控信號(hào)控制電路</p><p>　　專 業(yè) ： 機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化</p><p>　　指 導(dǎo) 教 師： </p><

2、;p>　　姓 名： </p><p>　　學(xué) 號(hào)： FY10120016 </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著材料科學(xué)、工藝技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，電路系統(tǒng)向著集成度極高的方向發(fā)展。CPU的生產(chǎn)制造技術(shù)，也朝著綜合性、技術(shù)性、實(shí)用性發(fā)展。如CP

3、U的運(yùn)算位數(shù)從4位、8位 ……到32位機(jī)的發(fā)展，運(yùn)算速度從8 MHz、32 MHz……到1.6 GHz?？梢哉f是日新月異的發(fā)展著。其中單片機(jī)在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用是越來越普遍了。單片機(jī)控制系統(tǒng)是以單片機(jī)（CPU）為核心部件，擴(kuò)展一些外部接口和設(shè)備，組成單片機(jī)工業(yè)控制機(jī)，主要用于工業(yè)過程控制。要進(jìn)行單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)首先必須具有一定的硬件基礎(chǔ)知識(shí)；其次，需要具有一定的軟件設(shè)計(jì)能力，能夠根據(jù)系統(tǒng)的要求，靈活地設(shè)計(jì)出所需要的程序；第三，具有綜合運(yùn)用知

4、識(shí)的能力。最后，還必須掌握生產(chǎn)過程的工藝性能及被測(cè)參數(shù)的測(cè)量方法，以及被控對(duì)象的動(dòng)、靜態(tài)特性，有時(shí)甚至要求給出被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型。</p><p>　　單片機(jī)的開發(fā)與應(yīng)用必須借助于單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)來完成，換句話說，沒有單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)，單片機(jī)不可能得到應(yīng)用。此開發(fā)系統(tǒng)是以8031為核心的單板系統(tǒng)。因此它既是開發(fā)系統(tǒng)又是典型的MCS-51單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)，是MCS-51單片機(jī)軟、硬件知識(shí)的綜合體。它包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)擴(kuò)展，程

5、序存儲(chǔ)擴(kuò)展，串行I/O口應(yīng)用，數(shù)字顯示等電路硬件結(jié)構(gòu)。本文著重討論以LED數(shù)碼管作為輸出設(shè)備的單片機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。首先對(duì)繪制電路原理圖和PCB圖的工作環(huán)境PROTELL33作了詳細(xì)的介紹，然后在分析硬件結(jié)構(gòu)的同時(shí)對(duì)所用到的8031、74LS373的工作原理也作了分析， LED數(shù)碼管顯示器的工作原理進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出硬件電路。最后借助仿真器對(duì)硬件電路和相關(guān)軟件進(jìn)行綜合調(diào)試。從而完成了利用8031開發(fā)了紅外遙控信號(hào)解

6、碼控制電路的研制。</p><p>　　關(guān)鍵詞： 8031 單片機(jī) 輸出控制 顯示驅(qū)動(dòng) 編碼與解碼 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 夜視成像技術(shù)</p><p><b>　　1.1簡(jiǎn)介</b></p><p>　

7、　1.2夜視技術(shù)漫談----夜視儀和戰(zhàn)爭(zhēng)</p><p><b>　　1.3概述</b></p><p><b>　　1.3.1概念</b></p><p>　　1.3.2設(shè)備分類</p><p><b>　　1.3 夜視原理</b></p><p

8、>　　1.3.1人眼夜間圖像視覺</p><p>　　1.3.2夜間自然光</p><p>　　1.3.3物體反射特性</p><p>　　1.3.4夜間俯視技術(shù)</p><p>　　1.4 夜視技術(shù)原理、現(xiàn)狀和發(fā)展</p><p><b>　　第二章 紅外遙控</b><

9、/p><p><b>　　2.1紅外遙控</b></p><p>　　2.1.1遙控技術(shù)</p><p><b>　　2.1.2紅外線</b></p><p>　　2.1.3紅外遙控的基本原理</p><p>　　2.2 紅外遙控的分類</p><p

10、>　　2.2.1無線遙控</p><p>　　2.2.2無線電遙控</p><p>　　2.3紅外遙控電路的應(yīng)用范圍</p><p>　　2.3.1紅外遙控的應(yīng)用范圍</p><p>　　2.3.2 具體集成電路產(chǎn)品的應(yīng)用范圍</p><p>　　第三章 紅外遙控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)</p>&l

11、t;p>　　3.1 遙控系統(tǒng)的基本組成</p><p>　　3.2 紅外遙控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)</p><p>　　第四章 紅外遙控信號(hào)控制電路的設(shè)計(jì)原理</p><p>　　4.1 控制電路的硬件結(jié)構(gòu)</p><p>　　4.2 紅外遙控信號(hào)控制的原理圖設(shè)計(jì)</p><p>　　4.3 電路原理圖的PCB設(shè)計(jì)

12、</p><p>　　4.4 遙控信號(hào)的編碼與解碼</p><p>　　第五章 紅外遙感技術(shù)在直升機(jī)遙控及指揮上的具體應(yīng)用</p><p><b>　　5.1.工作原理</b></p><p><b>　　5.2工作過程</b></p><p>　　5.3 優(yōu)點(diǎn)及特點(diǎn)

13、</p><p><b>　　第六章 設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p><b>　　致謝 </b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　第一章 紅外遙控的初步認(rèn)識(shí)</p><p>　　1.1紅外遙控的認(rèn)識(shí)</

14、p><p><b>　　1.1.1遙控技術(shù)</b></p><p>　　遠(yuǎn)程遙控技術(shù)又稱為遙控技術(shù)，是指實(shí)現(xiàn)對(duì)被控目標(biāo)的遙遠(yuǎn)控制，在工業(yè)控制、航空航天、家電領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。紅外遙控是以紅外線作為載體來傳送遙控命令的，其波長(zhǎng)介于紅光和微波之間，0.77~3µm為近紅外區(qū)，3~30µm為中紅區(qū)，30~1000µm為遠(yuǎn)紅外區(qū)。是一種無線、非接觸控制技

15、術(shù)，具有抗干擾能力強(qiáng)，信息傳輸可靠，功耗低，成本低，易實(shí)現(xiàn)等顯著優(yōu)點(diǎn)，在通過云霧塵埃等充滿懸浮粒子的物質(zhì)時(shí)不易發(fā)生散射，有較強(qiáng)的穿透能力，還具有不易受干擾于產(chǎn)生等優(yōu)點(diǎn)，被諸多電子設(shè)備特別是家用電器廣泛采用，并越來越多的應(yīng)用到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等遙控裝置中。 </p><p><b>　　1.1.2紅外線</b></p><p>　　紅外線又稱紅外光波，在電磁波譜中，光波的波長(zhǎng)

16、范圍為0.01um~1000um。根據(jù)波長(zhǎng)的不同可分為可見光和不可見光，波長(zhǎng)為0.38um~0.76um的光波可為可見光，依次為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七種顏色。光波為0.01um~0.38um的光波為紫外光(線)，波長(zhǎng)為0.76um~1000um的光波為紅外光(線)。紅外光按波長(zhǎng)范圍分為近紅外、中紅外、遠(yuǎn)紅外、極紅外4類。紅外線遙控是利用近紅外光傳送遙控指令的，波長(zhǎng)為0.76um~1.5um。用近紅外作為遙控光源，是因?yàn)槟壳凹t外發(fā)射

17、器件(紅外發(fā)光管)與紅外接收器件(光敏二極管、三極管及光電池)的發(fā)光與受光峰值波長(zhǎng)一般為0.8um~0.94um，在近紅外光波段內(nèi)，二者的光譜正好重合，能夠很好地匹配，可以獲得較高的傳輸效率及較高的可靠性。 </p><p>　　1.1.3紅外遙控的基本原理</p><p><b>　　1．基本原理</b></p><p>　　紅外遙控的發(fā)射電

18、路是采用紅外發(fā)光二極管來發(fā)出經(jīng)過調(diào)制的紅外光波；紅外接收電路由紅外接收二極管、三極管或硅光電池組成，它們將紅外發(fā)射器發(fā)射的紅外光轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)，再送后置放大器。</p><p>　　1）發(fā)射機(jī)一般由指令鍵(或操作桿)、指令編碼系統(tǒng)、調(diào)制電路、驅(qū)動(dòng)電路、發(fā)射電路等幾部分組成。當(dāng)按下指令鍵或推動(dòng)操作桿時(shí)，指令編碼電路產(chǎn)生所需的指令編碼信號(hào)，指令編碼信號(hào)對(duì)載體進(jìn)行調(diào)制，再由驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行功率放大后由發(fā)射電路向外發(fā)射經(jīng)

19、調(diào)制定指令編碼信號(hào)。</p><p>　　2）接收電路一般由接收電路、放大電路、調(diào)制電路、指令譯碼電路、驅(qū)動(dòng)電路、執(zhí)行電路(機(jī)構(gòu))等幾部分組成。接收電路將發(fā)射器發(fā)出的已調(diào)制的編碼指令信號(hào)接收下來，并進(jìn)行放大后送解調(diào)電路，解調(diào)電路將已調(diào)制的指令編碼信號(hào)解調(diào)出來，即還原為編碼信號(hào)。指令譯碼器將編碼指令信號(hào)進(jìn)行譯碼，最后由驅(qū)動(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電路實(shí)現(xiàn)各種指令的操作控制（機(jī)構(gòu)）。</p><p>　

20、　1.2 紅外遙控的類別介紹</p><p><b>　　1.2.1無線遙控</b></p><p>　　無線遙控是指實(shí)現(xiàn)對(duì)被控目標(biāo)的非接觸遙遠(yuǎn)控制，在工業(yè)控制、航空航天、家電領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。無線遙控和無線傳輸系統(tǒng)與有線和紅外設(shè)備相比提高了移動(dòng)自由度。由此使無線遙控裝置和無線傳輸系統(tǒng)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越多。相對(duì)電纜連線的優(yōu)點(diǎn)在于安裝成本低(無需布線、不用地下工程、沒有

21、電纜槽)，提高了靈活性并降低了維護(hù)成本。</p><p><b>　　1）無線遙控分類</b></p><p>　　無線遙控系統(tǒng)的種類和分類方法很多，主要幾種方法有：①按傳輸控制指令信號(hào)的載體分為：無線電遙控、紅外線遙控、超聲波遙控；②按信號(hào)的編碼方式分：頻率編碼和脈沖編碼；③按傳輸通道數(shù)分為：?jiǎn)瓮ǖ篮投嗤ǖ肋b控；④按同一時(shí)間能夠傳輸?shù)闹噶顢?shù)目分為：?jiǎn)温泛投嗦愤b控；⑤

22、按指令信號(hào)對(duì)被控目標(biāo)的控制技術(shù)分為：開關(guān)型比例型遙控。</p><p><b>　　2）無線遙控組成</b></p><p>　　遙控系統(tǒng)一般由發(fā)射器和接收器兩部分組成。發(fā)射器一般由指令鍵、指令編碼電路、調(diào)制電路、驅(qū)動(dòng)電路、發(fā)射電路等幾部分組成。指令編碼電路產(chǎn)生相應(yīng)的指令編碼信號(hào)，編碼指令信號(hào)對(duì)載體進(jìn)行調(diào)制，再由驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行功率放大后由發(fā)射電路向外發(fā)射經(jīng)過調(diào)制的指令編

23、碼信號(hào)。接收器一般由接收電路、放大電路、解調(diào)電路、指令譯碼電路、驅(qū)動(dòng)電路和執(zhí)行電路幾部分組成。接收電路將發(fā)射器發(fā)射的已調(diào)制的編碼指令信號(hào)接收下來，并進(jìn)行發(fā)大后送解調(diào)電路。解調(diào)電路將以調(diào)制定編碼解調(diào)下來，即還原為編碼信號(hào)。</p><p>　　指令譯碼器將編碼指令信號(hào)進(jìn)行譯碼，最后由驅(qū)動(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電路實(shí)現(xiàn)各種指令的操作。</p><p><b>　　3）無線遙控應(yīng)用</b

24、></p><p>　　采用紅外技術(shù)發(fā)射不可見的光波的系統(tǒng)和無線通信系統(tǒng)相比有著明顯的缺點(diǎn)：一方面在發(fā)射器和接收器之間不能有障礙物，另一方面有效作用距離也受到限制。</p><p>　　對(duì)于使用電纜或紅外線的遙控系統(tǒng)來說，在接收器的方向性和距離方面都有較大的限制。而與此相反，無線遙控系統(tǒng)可以提供最佳的運(yùn)動(dòng)自由度。</p><p>　　現(xiàn)在通過應(yīng)用最先進(jìn)的無線數(shù)

25、據(jù)傳輸技術(shù)可以免去繁瑣的設(shè)計(jì)和安裝工作了。工業(yè)的數(shù)據(jù)無線調(diào)制解調(diào)器可以雙向傳輸數(shù)字、模擬、串行和CAN數(shù)據(jù)，傳輸距離可達(dá)到300m。這種數(shù)據(jù)無線調(diào)制解調(diào)器的數(shù)據(jù)傳輸是在DECT和433Hz的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。采用微調(diào)控制裝置可以快速和靈活地實(shí)現(xiàn)滿足客戶特定要求的應(yīng)用。成套配置的無線調(diào)制解調(diào)器可以靈活和安全地實(shí)現(xiàn)許多各種不同應(yīng)用領(lǐng)域的數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)。</p><p>　　無線遙控系統(tǒng)和數(shù)據(jù)無線傳輸系統(tǒng)在工業(yè)界和大工業(yè)環(huán)境

26、中有著越來越多的應(yīng)用的可能。在廠房公用設(shè)施方面如工業(yè)用門、門形框架、升降柜、照明和平臺(tái)的控制等。在工業(yè)中如機(jī)器控制、裝置控制、轉(zhuǎn)運(yùn)裝置、壓力機(jī)控制、地面和空中傳送系統(tǒng)、動(dòng)態(tài)倉儲(chǔ)等。在建筑和道路修建以及農(nóng)業(yè)方面也可通過無線遙控系統(tǒng)使工作能夠更加順利地進(jìn)行。</p><p>　　1.2.2無線電遙控</p><p>　　是利用無線電信號(hào)對(duì)遠(yuǎn)方的各種機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制的技術(shù)。這些信號(hào)被遠(yuǎn)方的接收設(shè)備接

27、收后，可以指令或驅(qū)動(dòng)其它各種相應(yīng)的機(jī)械，去完成各種操作，如閉合電路、移動(dòng)手柄、開動(dòng)電機(jī)，之后，再由這些機(jī)械進(jìn)行需要的操作。所以，各個(gè)控制的信號(hào)在頻率和延續(xù)的時(shí)間上都彼此不同，如工廠里的行車、模型飛機(jī)、模型艦艇、乃至當(dāng)代的控制船舶、無人駕駛飛機(jī)、無線電制造導(dǎo)彈等?？招畜w的應(yīng)用上極為廣泛。</p><p>　　1.3紅外遙控電路的應(yīng)用與影響</p><p>　　1.3.1紅外遙控的應(yīng)用范圍&l

28、t;/p><p>　　由于紅外線遙控不具有像無線電遙控那樣穿過障礙物去控制被控對(duì)象的能力，所以，在設(shè)計(jì)家用電器的紅外線遙控器時(shí)，不必要像無線電遙控器那樣，每套(發(fā)射器和接收器)要有不同的遙控頻率或編碼(否則，就會(huì)隔墻控制或干擾鄰居的家用電器)，所以同類產(chǎn)品的紅外線遙控器，可以有相同的遙控頻率或編碼，而不會(huì)出現(xiàn)遙控信號(hào)“串門”的情況。這對(duì)于大批量生產(chǎn)以及在家用電器上普及紅外線遙控提供了極大的方面。由于紅外線為不可見光，

29、因此對(duì)環(huán)境影響很小，再由紅外光波動(dòng)波長(zhǎng)遠(yuǎn)小于無線電波的波長(zhǎng)，所以紅外線遙控不會(huì)影響其他家用電器，也不會(huì)影響臨近的無線電設(shè)備。</p><p>　　1.3.2 具體集成電路產(chǎn)品的應(yīng)用范圍</p><p>　　1．遙控編碼電路 sc2262（與pt2262兼容,直接替換即可）應(yīng)用范圍：摩托車防盜器、汽車防盜器、家庭防盜器、無線遙控……</p><p>　　2．遙控解碼

30、電路   sc2272   （與pt2272兼容,直接替換即可），其中有sc2272M4、sc2272L4、sc2272T4、sc2272M6、sc2272L6。應(yīng)用范圍：摩托車防盜器、汽車防盜器、家庭防盜器、無線遙控…… 3．紅外遙控編碼電路   sc2262IR   應(yīng)用范圍：摩托車防盜器、汽車防盜器、家庭防盜器、無線遙控…… 4.百萬組編碼電路   sc527/sc

31、1527/sc2240B   (與EV1527，RT1527，F(xiàn)P527和pt2240B兼容)由CMOS結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的預(yù)燒內(nèi)碼的通用編碼器，內(nèi)有20位可預(yù)燒寫100萬組內(nèi)碼組合，使得重碼率很低，具有更高安全性；應(yīng)用范圍：摩托車防盜器、汽車防盜器、家庭防盜器無線遙控……</p><p>　　5.熱釋電紅外控制電路sc0001(BISS0001)。應(yīng)用范圍：自動(dòng)快速開啟各類白熾燈、熒光燈、蜂鳴器、自動(dòng)門、電風(fēng)扇

32、、烘干機(jī)和自動(dòng)洗手池等裝置，特別適用于企業(yè)、賓館、商場(chǎng)、庫房及家庭的過道、走廊等敏感區(qū)域，或用于安全區(qū)域的自動(dòng)燈光、照明和報(bào)警系統(tǒng)…… 6.四段觸摸調(diào)光電路sc6061(TT6061)   應(yīng)用范圍：適合50Hz和60Hz的供電線路，也可調(diào)整為觸摸開關(guān)（開、關(guān)）。</p><p>　　第二章 紅外遙控系統(tǒng)的構(gòu)成原理</p><p>　　2.1 遙控系統(tǒng)的基本組成 <

33、/p><p>　　一個(gè)遙控系統(tǒng)，一般包括以下幾個(gè)組成環(huán)節(jié)：命令（指令）輸入、命令生成、命令發(fā)送、命令傳輸、命令接收、命令解釋、命令執(zhí)行等7個(gè)環(huán)節(jié)。典型遙控系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的相互關(guān)系如圖2-1-1所示。</p><p><b>　　圖2-1-1</b></p><p><b>　　1.遙控命令輸入</b></p>&l

34、t;p>　　遙控命令輸入一般由按鍵、按鈕、鍵盤等構(gòu)成。人們通過該環(huán)節(jié)把預(yù)先定義的命令輸入到有關(guān)電路中去，這是最常用的一種方法。在一些簡(jiǎn)單的應(yīng)用或特定應(yīng)用中，也有其他方法實(shí)現(xiàn)命令輸入的。例如紅外自動(dòng)門，當(dāng)有人走近門前時(shí)，紅外線探測(cè)器探測(cè)到人體所發(fā)出的紅外線，即通過電路的作用使門開啟，可以把紅外探測(cè)頭理解為“命令輸入”環(huán)節(jié)。</p><p><b>　　2.遙控命令生成</b></p

35、><p>　　遙控命令生成電路用于將由鍵盤、按鈕等輸入的遙控命令通過其電路處理生。成各種不同的命令。這些命令都是以電信好的形式出現(xiàn)的。這些電信號(hào)大體上又分為兩大類，一類是模擬信號(hào)，另一種是數(shù)字脈沖信號(hào)，通過不同的編碼來代表各種不同的命令。以上兩種信號(hào)在現(xiàn)代要控中都經(jīng)常用到。</p><p><b>　　3.遙控命令發(fā)送</b></p><p>　　

36、遙控命令發(fā)送環(huán)節(jié)將上述電路所生成的含有命令信息的音頻或數(shù)字脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為可以發(fā)送往接收端的信號(hào)。例如，電視遙控器將遙控命令信號(hào)通過紅外發(fā)射管轉(zhuǎn)換成紅外光線發(fā)射，無線電遙控裝置把遙控命令信號(hào)轉(zhuǎn)換為高頻信號(hào)發(fā)送。</p><p><b>　　4.傳輸</b></p><p>　　傳輸環(huán)節(jié)把遙控命令信號(hào)傳輸?shù)浇邮斩?，通常可以分為有線傳輸和無線傳輸兩大類。而無線傳輸又常分為無

37、線傳輸和紅外線傳輸，在一些簡(jiǎn)單控制中，有時(shí)也采用超聲波傳輸。</p><p><b>　　5.命令接收</b></p><p>　　命令接收環(huán)節(jié)主要負(fù)責(zé)接收以有線方式或無線方式送來的遙控命令信號(hào)并進(jìn)行信號(hào)變換、放大、去除干擾等預(yù)處理。例如上述電視遙控裝置，接收到的是紅外光脈沖信號(hào)，（即光/電轉(zhuǎn)換）然后才能使用電平放大電路進(jìn)行放大處理。對(duì)于有線傳輸方式接收環(huán)節(jié)相對(duì)比較簡(jiǎn)

38、單。</p><p><b>　　6.命令解釋</b></p><p>　　命令解釋與命令生成具有想反的過程。在時(shí)分制系統(tǒng)中，無論是以有線還是以無線方式傳輸信號(hào)，都是以單一通道傳輸?shù)模杂芯€傳輸為例，不論有多少種命令內(nèi)容，都是以以個(gè)射頻頻率傳送的。這種傳輸方式的信號(hào)組成格式，是一種稱為“串行”的信號(hào)，復(fù)雜的具體命的內(nèi)容是由這信號(hào)的不同組合情況來表達(dá)的。這種組合在專業(yè)術(shù)

39、語上稱為“編碼”也就是上面所稱的“命令生成”過程。命令接收與之相反，稱為“解碼”通過解碼電路，把含有命令信息的內(nèi)容“串行”信號(hào)轉(zhuǎn)換成了“并行”信號(hào)。這時(shí)，每一個(gè)命令內(nèi)容都應(yīng)該有一跟輸出線，每一跟輸出線控制一個(gè)相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作，因此同時(shí)被控制的對(duì)象可以是多路的。</p><p><b>　　7.命令執(zhí)行機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　命令執(zhí)行機(jī)構(gòu)通常又稱為伺服機(jī)構(gòu)，可以實(shí)

40、現(xiàn)對(duì)受控對(duì)象的具體操作與控制，其典型代表有繼電器、伺服機(jī)、電平開關(guān)等。例如一個(gè)抽水系統(tǒng)，繼電器在遙控信號(hào)的作用下吸合或釋放，從而開動(dòng)或關(guān)閉抽水設(shè)備，繼電器是執(zhí)行機(jī)構(gòu)，抽水設(shè)備是受控對(duì)象。</p><p>　　2.2 紅外遙控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)</p><p>　　一、紅外遙控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)</p><p>　　紅外遙控系統(tǒng)主要分為調(diào)制、發(fā)射和接收三部分，如圖2-2-1所示：<

41、/p><p><b>　　圖2-2-1 </b></p><p><b>　　1.調(diào)制</b></p><p>　　紅外遙控發(fā)射數(shù)據(jù)時(shí)采用調(diào)制的方式，即把數(shù)據(jù)和一定頻率的載波進(jìn)行“與”操作，這樣可以提高發(fā)射效率和降低電源功耗。調(diào)制載波頻率一般在30khz到60khz之間，大多數(shù)使用的是38kHz，占空比1/3的方波，如圖2所示

42、，這是由發(fā)射端所使用的455kHz晶振決定的。在發(fā)射端要對(duì)晶振進(jìn)行整數(shù)分頻，分頻系數(shù)一般取12，所以455kHz÷12≈37.9 kHz≈38kHz。</p><p>　　圖2-2-2載波波形</p><p><b>　　2.發(fā)射系統(tǒng)</b></p><p>　　圖2-2-3a簡(jiǎn)單驅(qū)動(dòng)電路 圖

43、2-2-3b射擊輸出驅(qū)動(dòng)電路</p><p>　　如圖2-2-3a和圖2-2-3b是LED的驅(qū)動(dòng)電路，圖3a是最簡(jiǎn)單電路， 選用元件時(shí)要注意三極管的開關(guān)速度要快，還要考慮到LED的正向電流和反向漏電流，一般流過LED的最大正向電流為100mA，電流越大，其發(fā)射的波形強(qiáng)度越大。</p><p>　　圖2-2-3a電路有一點(diǎn)缺陷，當(dāng)電池電壓下降時(shí)，流過LED的電流會(huì)降低，發(fā)射波形強(qiáng)度降低，遙控

44、距離就會(huì)變小。圖2-2-3b所示的射極輸出電路可以解決這個(gè)問題，兩個(gè)二極管把三級(jí)管基極電壓鉗位在1.2V左右，因此三級(jí)管發(fā)射極電壓固定在0.6V左右，發(fā)射極電流IE基本不變，根據(jù)IE≈IC,所以流過LED的電流也基本不變，這樣保證了當(dāng)電池電壓降低時(shí)還可以保證一定的遙控距離。</p><p><b>　　3． 接收系統(tǒng)</b></p><p>　　紅外信號(hào)接收系統(tǒng)的典型

45、電路如圖2-2-4所示：</p><p>　　圖2-2-4紅外接收頭內(nèi)部電路</p><p>　　該電路包括紅外監(jiān)測(cè)二極管，放大器，限副器，帶通濾波器，積分電路，比較器等。紅外監(jiān)測(cè)二極管監(jiān)測(cè)到紅外信號(hào)，然后把信號(hào)送到放大器和限幅器，限幅器把脈沖幅度控制在一定的水平，而不論紅外發(fā)射器和接收器的距離遠(yuǎn)近。交流信號(hào)進(jìn)入帶通濾波器，帶通濾波器可以通過30khz到60khz的負(fù)載波，通過解調(diào)電路和積

46、分電路進(jìn)入比較器，比較器輸出高低電平，還原出發(fā)射端的信號(hào)波形。注意輸出的高低電平和發(fā)射端是反相的，這樣的目的是為了提高接收的靈敏度。</p><p>　　以上電路被集成在一個(gè)元件中，成為一體化紅外接收頭，如圖2-2-5所示：</p><p>　　圖2-2-5 紅外接收頭</p><p>　　紅外接收頭的種類很多，引腳定義也不相同，一般都有三個(gè)引腳，包括供電</

47、p><p>　　腳，接地和信號(hào)輸出腳。根據(jù)發(fā)射端調(diào)制載波的不同應(yīng)選用相應(yīng)解調(diào)頻率的接收頭。紅外接收頭內(nèi)部放大器的增益很大，很容易引起干擾，因此在接收頭的供電腳上須加上濾波電容，一般在22uf以上。有的廠家建議在供電腳和電源之間接入330歐電阻，進(jìn)一步降低電源干擾。</p><p>　　第三章 紅外遙控信號(hào)解碼控制電路的設(shè)計(jì)原理</p><p>　　3.1 控制電路的硬件

48、結(jié)構(gòu)</p><p>　　控制電路具有三組總線：地址總線（ADDRESS BUS）、數(shù)據(jù)總線（DATA BUS）和控制總線（CONTROL BUS）,與總線相接的主要器件有：(1) 中央處理器：MCS-51系列的8031。 (2) 鎖存器：1片帶輸出三態(tài)門的8D鎖存器74LS373。 （3）其它電路：輸出控制、驛碼及顯示驅(qū)動(dòng)和一些模擬器件。</p><p>　　下面將根據(jù)原理圖，分塊介紹各

49、部分結(jié)構(gòu)及原理。</p><p>　　一、中央處理器——8031</p><p>　　8031是MCS-51系列單片機(jī)中最簡(jiǎn)單的芯片，它既無8051內(nèi)部的4K ROM，也無8751內(nèi)部的4K EPROM，因此需要外接程序存儲(chǔ)器。</p><p>　　8031采用耗盡型N溝道硅柵HMOS工藝制造，40引腳、DIP封裝。以下為采用雙列直插式封裝的MCS-51系列單片機(jī)管

50、腳圖。</p><p>　　圖3-1-1MC-51系列單片機(jī)8031管腳圖</p><p>　　各管腳功能說明如下：</p><p><b>　?。?）電源管腳</b></p><p>　　Vcc（40腳）：接+5V；Vss（20腳）：接地。</p><p><b>　　（2）時(shí)鐘信號(hào)管

51、腳</b></p><p>　　XTAL1（19腳），XTAL2（18腳）：外部時(shí)鐘信號(hào)的兩個(gè)管腳。</p><p><b>　?。?）控制線</b></p><p>　　1、RST/Vpd（9腳） 當(dāng)作為RST使用時(shí)，為復(fù)位輸入端。在時(shí)鐘電路工作以后，此管腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。在RST與Vcc管腳之間連接一

52、個(gè)10-20uF的電容，RST與Vcc管腳之間連接一個(gè)約8.2k歐的電阻，就可實(shí)現(xiàn)上電復(fù)位功能。</p><p>　　2、/EA/Vpp（31腳） /EA為訪問內(nèi)部或外部程序存儲(chǔ)器的選擇信號(hào)。若使用CPU片內(nèi)的程序存儲(chǔ)器單元，/EA端必須接高電平，當(dāng)PC值小于0FFFH時(shí)，CPU訪問內(nèi)部程序存儲(chǔ)器；當(dāng)PC值大于0FFFH且外部有擴(kuò)充的程序存儲(chǔ)器時(shí)，CPU將自動(dòng)轉(zhuǎn)向執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器內(nèi)的程序。若使用片內(nèi)無ROM/E

53、PROM的CPU時(shí)，/EA必須接地。CPU全部訪問外部程序存儲(chǔ)器。</p><p>　　對(duì)片內(nèi)EPROM編程時(shí)，此管腳（作Vpp）接入21V編程電壓。</p><p>　　3、ALE//PROG（30腳）當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，ALE信號(hào)的負(fù)跳變將P0口上的低8位地址送入鎖存器。即使不訪問外部存儲(chǔ)器，ALE端仍以固定的振蕩器振蕩頻率的1/6速率輸出正脈沖信號(hào)，此時(shí)可用它作為對(duì)外輸出的時(shí)鐘或定時(shí)

54、脈沖。但要注意，每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè)ALE脈沖，以1/21的振蕩頻率輸出。</p><p>　　對(duì)片內(nèi)EPROM編程時(shí)，該管腳（/PROG）用于輸入編程脈沖，ALE端能驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）8個(gè)LSTTL負(fù)載。</p><p>　　4、/PSEN（29腳） 外部程序存儲(chǔ)器讀選通控制信號(hào)，低電平有效。以區(qū)別讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。在讀取外部程序存儲(chǔ)器指令（或常數(shù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期

55、產(chǎn)生兩次/PSEN有效信號(hào)。但執(zhí)行片內(nèi)程序存儲(chǔ)器取指令時(shí)，不產(chǎn)生/PSEN信號(hào)。/PSEN信號(hào)同樣能驅(qū)動(dòng)8個(gè)LSTTL負(fù)載。</p><p>　?。?）輸入/輸出口線</p><p>　　1、P0口（32-39腳） 8位漏極開路型雙向并行I/O口。在訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，P0口作為低8位地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口，通過分時(shí)操作，先傳送低8位地址，利用ALE信號(hào)的下降沿將地址鎖存，然后作為8位雙向數(shù)據(jù)

56、總線使用，用來傳送8位數(shù)據(jù)。</p><p>　　在對(duì)片內(nèi)EPROM編程時(shí)，P0口接收指令代碼；而在內(nèi)部程序驗(yàn)證時(shí)，則輸出指令代碼，并要求外接上拉電阻。</p><p>　　外部不擴(kuò)展而單片應(yīng)用時(shí)，則作雙向I/O口用，P0口能以吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)8個(gè)LSTTL負(fù)載。</p><p>　　2、P1口（1-8腳） 具有內(nèi)部上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O口。在片內(nèi)EPEOM

57、編程及校驗(yàn)時(shí)，它接收低8位地址。P1口能驅(qū)動(dòng)4個(gè)LSTTL負(fù)載。</p><p>　　對(duì)8032/8052，其中P1.0和P1.1還具有第二變異功能：P1.0（T2）為定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的外部事件脈沖輸入端。P1.1（T2Ex）為定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的捕捉和重新裝入觸發(fā)脈沖輸入端。</p><p>　　3、P2口（21-28腳） 8位具有內(nèi)部上拉電阻的準(zhǔn)雙向I/O口。在外接存儲(chǔ)器時(shí)，P2口作為

58、高8位地址總線。在對(duì)片內(nèi)EPROM編程、校驗(yàn)時(shí)，它接收高位地址。P2口能驅(qū)動(dòng)4個(gè)LSTTL負(fù)載。</p><p>　　此設(shè)計(jì)中以8031為中央處理器。其P0口作地址總線低8位和數(shù)據(jù)總線（分時(shí)復(fù)用），P2口作為地址總線高8位，P3口中P3.6（/WR）、P3.7(/RD)、P3.2（/INT0）及29腳（/PSEN）、30腳（ALE）、9腳（RESET）為控制線。整個(gè)系統(tǒng)在8031控制下，協(xié)調(diào)工作</p>

59、;<p><b>　　存儲(chǔ)器</b></p><p>　　有關(guān)存儲(chǔ)器部分，主要由74LS373鎖存器構(gòu)成。74ls373是常用的地址鎖存器芯片，它實(shí)質(zhì)是一個(gè)是帶三態(tài)緩沖輸出的8D觸發(fā)器，在單片機(jī)系統(tǒng)中為了擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器，通常需要一塊74ls373芯片，其結(jié)構(gòu)如圖4-1-2和圖4-1-3所示</p><p>　　圖3-1-2 74LS373</p&g

60、t;<p>　　圖3-1-3 74LS373內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　各管腳功能說明如下：</p><p>　　1腳是輸出使能(OE),是低電平有效,當(dāng)1腳是高電平時(shí),不管輸入3、4、7、8、13、14、17、18如何,也不管11腳(鎖存控制端,G)如何,輸出2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)全部呈現(xiàn)高

61、阻狀態(tài)(或者叫浮空狀態(tài));(2).當(dāng)1腳是低電平時(shí),只要11腳(鎖存控制端,C)上出現(xiàn)一個(gè)下降沿,輸出2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)立即呈現(xiàn)輸入腳3、4、7、8、13、14、17、18的狀態(tài).鎖存端LE 由高變低時(shí)，輸出端8 位信息被鎖存，直到LE 端再次有效。 當(dāng)三態(tài)門使能信號(hào)OE為低電平時(shí)，三態(tài)門導(dǎo)通，允許Q0~Q7輸出，OE為高電平時(shí)，輸出懸空。當(dāng)74LS37

62、3用作地址鎖存器時(shí)，應(yīng)使OE為低電平，此時(shí)鎖存使能端C為高電平時(shí)，輸出Q0~Q7 狀態(tài)與輸入端D1~D7狀態(tài)相同；當(dāng)C發(fā)生負(fù)的跳變時(shí)，輸入端D0~D7 數(shù)據(jù)鎖入Q0~Q7。51單片機(jī)的ALE信號(hào)可以直接與74LS373的C連接。</p><p>　　74LS373與單片機(jī)接口電路如圖3-1-4所示：</p><p><b>　　圖3-1-4 1</b></p&g

63、t;<p>　　D1~8D為8個(gè)輸入端。1Q~8Q為8個(gè)輸出端。G是數(shù)據(jù)鎖存控制端；當(dāng)G=1時(shí)，鎖存器輸出端同輸入端；當(dāng)G由“1”變?yōu)椤?”時(shí)，數(shù)據(jù)輸入鎖存器中。OE為輸出允許端；當(dāng)OE=“0”時(shí)，三態(tài)門打開；當(dāng)OE=“1”時(shí)，三態(tài)門關(guān)閉，輸出呈高阻狀態(tài)。在MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)中，常采用74LS373作為地址鎖存器使用，其連接方法如上圖所示。其中輸入端1D~8D接至單片機(jī)的P0口，輸出端提供的是低8位地址，G端接

64、至單片機(jī)的地址鎖存允許信號(hào)ALE。輸出允許端OE接地，表示輸出三態(tài)門一直打開。</p><p><b>　　顯示驅(qū)動(dòng)</b></p><p><b>　　1、顯示工作原理</b></p><p>　　顯示器是MCS-51實(shí)用系統(tǒng)中最常用的輸出設(shè)備。</p><p>　　本設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用了4只8段共陰極

65、數(shù)碼管作為顯示器如圖4－1－5所示。它可以顯示16進(jìn)制數(shù)、小數(shù)點(diǎn)和另外一些由程序規(guī)定的字符。</p><p>　　每一個(gè)數(shù)碼管由8個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成。發(fā)光二極管和普通二極管類似，也具單向?qū)щ娦阅?，只是?dāng)管子有電流流過時(shí)就發(fā)光。</p><p>　　2、7段譯碼的驅(qū)動(dòng)電路</p><p>　　實(shí)際使用的譯碼驅(qū)動(dòng)電路是專用集成電路，一般不譯出小數(shù)點(diǎn)，只能將二進(jìn)制D、C、B

66、、A譯成0～9共10個(gè)數(shù)字或0～F共16個(gè)數(shù)字符號(hào)所對(duì)應(yīng)的段碼，本設(shè)計(jì)所用的顯示驅(qū)動(dòng)電路采用共陰LED數(shù)碼管74LS373為譯碼器，其電路圖如下。</p><p>　　圖4－1－6顯示驅(qū)動(dòng)電路</p><p><b>　　3、字形代碼</b></p><p>　　如果要使上圖的顯示器顯示的二進(jìn)制代碼所對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)“3”，那么只有使4個(gè)數(shù)碼管顯

67、示的數(shù)字依次為“0010”才能實(shí)現(xiàn)。因此，陰級(jí)電平關(guān)系如下：</p><p>　　a b c d e f g </p><p>　　0 0 0 0 0 0 1 </p><p>　　其中，“1”表示高電平，“0”表示低電平，如此LED數(shù)碼管的碼及顯示數(shù)字如下表所示：</p><p>

68、　　表4－1－1 LED數(shù)碼管碼的顯示數(shù)</p><p>　　3.2 紅外遙控信號(hào)解碼控制的原理圖設(shè)計(jì)</p><p>　　電路設(shè)計(jì)自動(dòng)化EDA（Electronic Design Automation）如今已成為不可逆轉(zhuǎn)的時(shí)代潮流。隨著計(jì)算機(jī)工業(yè)的蓬勃發(fā)展，EDA的工作環(huán)境已從早期昂貴的工作站進(jìn)入到一般個(gè)人電腦。Protel設(shè)計(jì)系統(tǒng)就是一套建立在IBM兼容PC環(huán)境下的EDA電路集成設(shè)計(jì)系

69、統(tǒng)。PROTEL99SE是基于DOS環(huán)境的電路原理圖輔助設(shè)計(jì)與繪制軟件，其功能模塊包括電路原理圖設(shè)計(jì)、印刷電路板設(shè)計(jì)、電路信號(hào)仿真、可編程邏輯器件設(shè)計(jì)等，是集成的一體化的電路設(shè)計(jì)與開發(fā)環(huán)境。</p><p>　　原理圖設(shè)計(jì)編輯器實(shí)際上就是原理圖的設(shè)計(jì)系統(tǒng)，用戶在該系統(tǒng)中可以進(jìn)行電路原理圖的設(shè)計(jì)，為后面的印制電路板設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備。</p><p>　　一、啟動(dòng)原理圖設(shè)計(jì)編輯器</p>

70、;<p>　　打開PROTELL33文件夾，雙擊SCHEDIT.EXE執(zhí)行文件，進(jìn)入原理圖設(shè)計(jì)界面。</p><p><b>　　二、裝入所需庫文件</b></p><p>　　左擊繪圖界面，出現(xiàn)菜單列，單擊LIBRARY→Load,輸入“？”，單擊,顯示所有的庫名,調(diào)入DEVICE.LIB,INTEL.LIB和TTL.LIB三個(gè)庫(一次只能最多調(diào)入三個(gè)

71、庫,這里所調(diào)入的庫為最常用三個(gè)庫)。若在這三個(gè)庫里面沒有找到所需要的器件，還可以調(diào)入其它的庫或是造器件。例如此原理圖中有所造的器件7805存入在新建的QQ.LIB庫內(nèi)。</p><p>　　三、調(diào)出所需要的器件</p><p><b>　　1、電路原理圖</b></p><p>　　圖4-2-1 電路原理圖</p><p&g

72、t;　　繪制此原理圖所需要調(diào)出的器件有，8031一片，從INTEL.LIB庫內(nèi)調(diào)出。74系列的有74LS373、一片，從TTL.LIB庫調(diào)出。電阻、電容和發(fā)光二極管、PNP三極管、繼電器、插座、開關(guān)、晶振分別從DEVICE.LIB庫內(nèi)調(diào)出，布置好元件的位置。</p><p>　　2、顯示驅(qū)動(dòng)、輸出控制及電源部分電路原理圖</p><p>　　從LVJB.LIB庫內(nèi)調(diào)出4個(gè)LED數(shù)碼管，從D

73、EVICEL.LIB庫中調(diào)出8只PNP三極管，從Feb93.Lib庫中調(diào)出4個(gè)繼電器，從VOLTAPEREGULATORS.LIB庫中調(diào)出MC7805T一片。布置好各器件在繪圖板的位置。</p><p><b>　　布線</b></p><p>　　根據(jù)上一節(jié)所分析的電路原理，開始布線。使用P→L命令，即可開始畫線。畫線時(shí)應(yīng)該注意：在連接點(diǎn)外應(yīng)放置連結(jié)點(diǎn)（按鍵P→J）

74、，為了看</p><p>　　圖的方便盡量少畫交叉線。在畫數(shù)據(jù)線，地址線時(shí)，選用BUS類型的線（CURRENT→LINE TYPE→BUS）。并在端口標(biāo)記數(shù)據(jù)線，地址線，8031中P0口接8位數(shù)據(jù)線和地址線的低8位，P2口接地址線的高8位。在做標(biāo)記時(shí)，先用粗線（CURRENT→LINE TYPE→THICK LINE）把管腳引出來，然后再在粗線上標(biāo)記。在一些接地，接電源和接跳線器的管腳均需做上標(biāo)記。</p&

75、gt;<p>　　3.3 電路原理圖的PCB設(shè)計(jì)</p><p>　　PCB設(shè)計(jì)的好壞對(duì)電路板抗干擾能力影響很大。因此，在進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)時(shí)，必須遵守PCB設(shè)計(jì)的一般原則，并應(yīng)符合搞干擾設(shè)計(jì)的要求。要使電子電路獲得最佳性能，元器件的布局及導(dǎo)線的布設(shè)是很重要的。</p><p>　　進(jìn)入PCB設(shè)計(jì)系統(tǒng)，實(shí)際上就是雙擊TRAXEDI.EXE執(zhí)行文件，進(jìn)入PORTEL33繪制PCB圖

76、環(huán)境。</p><p><b>　　一、裝入設(shè)計(jì)庫</b></p><p>　　打開繪圖環(huán)境后，執(zhí)行LIBRARY→FILE，輸入PROTEL33文件所在的位置，左擊，選擇TRAXSTD.LIB庫，即將已存在的設(shè)計(jì)庫裝入。</p><p><b>　　二、設(shè)置參數(shù)</b></p><p>　　柵格的

77、設(shè)置包括移動(dòng)?xùn)鸥竦脑O(shè)置和可視柵格的設(shè)置。移動(dòng)?xùn)鸥裰饕糜诳刂乒ぷ骺臻g的對(duì)象移動(dòng)?xùn)鸥竦拈g距。設(shè)置柵格的間距為10，可視柵格為100。操作如下：Gird→Snap Grid，左擊，輸入10；Gird→Visible Grid,左擊，輸入100。</p><p><b>　　三、放置器件</b></p><p>　　先在庫中找出所要→的器件的名字LIBRARY→BROWSE

78、，再調(diào)出器PLACE→COMPONENT，輸入器件名，即調(diào)出器件。對(duì)不存在的器件，例如，鍵盤不存在于庫內(nèi)，這時(shí)需要造鍵盤。首先執(zhí)行PLACE→PAD命令，執(zhí)行該命令后，光標(biāo)變成了十字形狀，將光標(biāo)移到所需的位置，單擊鼠標(biāo)，即可將一個(gè)焊盤放置在該處，測(cè)好兩個(gè)點(diǎn)之間的距離，將光標(biāo)移到新的位置，按照上述步驟放置其他焊盤。鍵盤一共有四個(gè)焊盤，為矩形，長(zhǎng)5個(gè)柵格，寬2個(gè)柵格。放置好后，定義為一個(gè)塊BLOCK→DEFINE，加入進(jìn)庫中LIBRARY→

79、ADD。當(dāng)再次用這個(gè)元件時(shí)，直接從加入的庫中調(diào)出來即可。</p><p>　　焊盤屬性也需要設(shè)置，鍵盤的X軸尺寸設(shè)為100，Y軸尺寸也設(shè)為100，1腳的形狀為矩形，焊盤通孔直徑設(shè)為65。操作如下：EDIT→PAD，選中鍵盤的1腳，修改屬性Designator:1,shap:Rectangular ,Layer:Multi-</p><p>　　layer，Hole Size:65，X-Si

80、ze:100，Y-Size:100。鍵盤其它腳的形狀為圓形Circular，其設(shè)置方法與上操作一樣。電源插座的焊盤比較大，三個(gè)孔均為矩形（Rectangular）,X軸尺寸設(shè)為100，Y軸尺寸設(shè)為150，孔直徑設(shè)為100。其它焊盤的1腳設(shè)為矩形，其它腳設(shè)為圓形，X軸尺寸均為50，Y軸尺寸也均為50，孔直徑設(shè)為30，設(shè)置方法與鍵盤的操作一樣。</p><p><b>　　四、布線</b><

81、;/p><p>　　此焊盤的布線均布在正面和反面（Top layer和Bottom layer）。布線時(shí)，首先對(duì)線的屬性進(jìn)行設(shè)置。此焊盤的地線的寬度設(shè)為30，電源線設(shè)為45，其它線的亮度設(shè)為12。設(shè)置線寬的操作：Current→Track Width。布線用的命令為：Place→Track。同一個(gè)面上的線不可以交叉，相通的線在不同的面上要放置過孔，過孔的大小設(shè)為50?？變?nèi)徑為28。執(zhí)行的命令：Current→Via

82、Size/Via Hole Size.設(shè)置過孔的命令為：Place→Via。在此焊盤上，大體上正面布的是橫線，反面布的是豎線。最后畫的是焊盤的外框線，此線在每一層在都需要畫，便于在每一層進(jìn)行檢查時(shí)都有外框線。</p><p>　　檢查PCB圖完成之后，需要對(duì)所有的連線進(jìn)行檢查，以確保連接的正確性。對(duì)每個(gè)點(diǎn)設(shè)置高亮度，可檢查出與此點(diǎn)相連的所有的點(diǎn)。操作如下：Hightlight→Net，選中要檢的點(diǎn)即可。</

83、p><p><b>　　二、生成網(wǎng)絡(luò)表</b></p><p>　　PCB圖完成之后，接下來的任務(wù)就是要生成網(wǎng)絡(luò)表。操作如下：HightLight→Make Netlist，自動(dòng)生成網(wǎng)絡(luò)表。</p><p>　　3.4 遙控信號(hào)的編碼與解碼</p><p>　　紅外遙控發(fā)射的數(shù)據(jù)（“0”和“1”）一般不直接使用高低電平表示，

84、而是通過一定的協(xié)議進(jìn)行編碼，這樣可以提高抗干擾能力。 </p><p>　　一、遙控編解碼集成電路原理</p><p>　　1．編碼發(fā)送集成電路ZD6631</p><p>　　ZD6631是一種CMOS高性能集成電路，它具有8鍵命令輸入端口和1個(gè)串行編碼調(diào)制的載頻頻脈沖輸出口，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的基本框圖如圖4-2-2(a)所示。它包含了載波頻掁蕩電路、編碼鎖存錯(cuò)誤檢測(cè)電

85、路、用戶編碼器、輸出驅(qū)動(dòng)電路、定時(shí)脈沖發(fā)生器等，其引腳排列如圖4-2-2(b)所示。</p><p>　　圖4-4-2編碼集成電路ZD6631內(nèi)部框圖和管腳排列</p><p>　?。╝）ZD6631的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；（b）ZD6631的引腳圖</p><p>　　編碼器每當(dāng)K1~K8中有任一線接入低電平時(shí)，就會(huì)由DOUT端連續(xù)發(fā)送命令數(shù)據(jù)字兩遍，每個(gè)命令由12位串

86、行碼組成，其格式見表4-4-1。</p><p>　　表4-4-1 ZD6631的編碼字的格式</p><p>　　這12個(gè)位碼的前3位作為起始標(biāo)志，固定為110，接著的2位是用戶碼（地址碼），7位B1~B7是按鍵碼，它與各個(gè)鍵的對(duì)應(yīng)關(guān)系見表4-4-2。</p><p>　　表4-4-2 按鍵與編碼對(duì)照表</p><p>　　2、解碼集成電路

87、ZD6632 </p><p>　　ZD6632也上CMOS器件，其工作電壓為2.5V~6V,靜態(tài)電流為0.3mA。它的內(nèi)部主要由定時(shí)脈沖發(fā)生器、解發(fā)器、串/并轉(zhuǎn)換電路、解碼及多路輸出驅(qū)動(dòng)電路等組成，其示意框圖如圖4-2-3所示。</p><p>　　圖4-2-3 解碼集成電路ZD6632內(nèi)部框圖和管腳排列</p><p>　　(a)ZD6632的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意框圖；

88、(b)ZD6632的引腳圖</p><p>　　解碼器在收到編碼信號(hào)以后，首先要判斷用戶碼（地址碼）是否符合。若不符合，則表明不是預(yù)定編碼器發(fā)出的信號(hào)并予以拒絕。其次要連續(xù)接收編碼器發(fā)來的兩遍相同12位編碼，將第一遍收到的編碼先寄存在一個(gè)12寄存器里，然后將第二遍收到的編碼與之逐次比較。若完全相同，則給予解碼，經(jīng)過振蕩器內(nèi)部產(chǎn)生振蕩，再分頻得到38KHz載頻。經(jīng)解碼調(diào)制的38KHz載頻信號(hào)就從DOUT端輸出并通過

89、數(shù)碼管顯示相應(yīng)以達(dá)到控制要求；若不同則不作解碼，出錯(cuò)信號(hào)將系統(tǒng)復(fù)位。用連續(xù)兩遍（或多遍）發(fā)送、接收相同編碼信號(hào)的方法可以很有效地提高電路的可靠性和抗干擾能力。</p><p>　　二、紅外遙控信號(hào)的編碼方式</p><p>　　遙控器發(fā)射的遙控編碼脈沖由前導(dǎo)碼、系統(tǒng)碼、系統(tǒng)碼、功能碼、功能碼的反碼組成,如圖2 所示.</p><p>　　圖4-2-4　遙控編碼信號(hào)的

90、波形</p><p>　　前導(dǎo)碼是一個(gè)遙控碼的起始部分,由時(shí)間寬度均為8 Tcp的一個(gè)高電平和一個(gè)低電平組成,作為接收數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備脈沖. 系統(tǒng)碼和功能碼的編碼是采用脈沖位置調(diào)制方式。脈沖之間的時(shí)間間隔來區(qū)分碼值的“0”或“1”.對(duì)應(yīng)于二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)“0”、“1”的脈沖時(shí)間間隔分別為2 Tcp 和4 Tcp ,而每一脈沖的寬度仍不變均為Tcp ,如圖3 所示.</p><p>　　圖3 脈沖位

91、置調(diào)制方式的二進(jìn)制碼“0”和“1”的波形</p><p>　　系統(tǒng)碼是通過遙控器的遙控編碼芯片的引腳不同接法設(shè)定的,用以區(qū)分不同型號(hào)的遙控系統(tǒng);功能碼則是遙控器功能按鍵的編碼,不同的功能按鍵其代碼不相同;功能碼的反碼是用來糾錯(cuò)的. 系統(tǒng)碼為8位,功能碼也為8 位,所以脈沖碼共為32 位. ,為了增強(qiáng)遙控系統(tǒng)的可靠性,將系統(tǒng)碼發(fā)送兩次,將功能碼與其相反碼一起發(fā)送. 從圖中可知, 該遙控器的系統(tǒng)碼為八位二進(jìn)制數(shù)011

92、01110 ,功能碼為01100000 八位二進(jìn)制數(shù),該遙控器最多可以有256 個(gè)功能鍵.</p><p><b>　　第四章 設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　本畢業(yè)論文著重討論以LED數(shù)碼管作為輸出設(shè)備的單片機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。首先對(duì)繪制電路原理圖和PCB圖的工作環(huán)境PROTELL33作了詳細(xì)的介紹，然后在分析硬件結(jié)構(gòu)的同時(shí)對(duì)所用到的8031、74LS37

93、3的工作原理也作了分析， LED數(shù)碼管顯示器的工作原理進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。</p><p>　　同時(shí)分章節(jié)系統(tǒng)地對(duì)紅外遙控信號(hào)解碼控制電路的實(shí)現(xiàn)以及各個(gè)部分，諸如紅外接收、紅外轉(zhuǎn)發(fā)、用來解碼的單片機(jī)各引腳功能、顯示控制等詳細(xì)分析。第一章首先對(duì)紅外遙控技術(shù)、紅外線、無線遙控、紅外遙控的基本原理等方面進(jìn)行初步的了解認(rèn)識(shí)以便能夠設(shè)計(jì)電路作好基礎(chǔ)。</p><p>　　在第二章又對(duì)遙控系統(tǒng)的構(gòu)成原理

94、的：命令輸入、命令生成、命令發(fā)送、命令接收、命令解釋、命令執(zhí)行、受控對(duì)象作了詳細(xì)的分析為第三章對(duì)電路整體設(shè)計(jì)有了很大幫助。結(jié)合前兩章的分析在第三章能夠很好地完成電路的總設(shè)計(jì)。經(jīng)過這次對(duì)紅外遙控信號(hào)解碼遙控電路的設(shè)計(jì)，能夠深刻地了解紅外遙控的組成原理，如何用PROTEL99SE對(duì)電路原理圖進(jìn)行編輯。知道用單片機(jī)對(duì)電路進(jìn)行編碼與解碼，和LED數(shù)碼顯示管共陰、共陽極接法時(shí)所對(duì)應(yīng)的COM端所接的低、高電平。編碼集成電路ZD6631、解碼集成電路

95、ZD6632內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及如何用來實(shí)現(xiàn)編、解碼等。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　劉建清 從零開始學(xué)數(shù)字電子技術(shù) 國防工業(yè)出版社 2007年1月第一版</p><p>　　溫希東 計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 西安電子科技大學(xué)出版社 2005年8月第一版</p><p>　　潘永雄 何沙 電子線路CA