C51自学习遥控器设计

中国校外教育
职业教胄
基于ＡＴ８９ Ｃ５ １单片机控制的 自学习遥控器的设计
◆黄玲
（岳阳工业技术学院）
【摘要ｌ该设计主要是基于５１单片机的红外智能遥控器设计。该设计相对于传统遥控器最大的改进在于增加了接收与信号处理部分。能 将接收到的信号解调，然后通过测量其脉宽对信号解码，并存储于ＥＥＰＲＯＭ中，供发射指令时调用。该遥控器采用测量脉冲宽度的原 理，具有自学习功能，能记忆与学习遥控器编码。并发射所记忆和学习的信号，使得一个遥控器能够代替多个遥控器控制不同的家电。同 时，针对使用中发现的抗干扰问题进行研究，适用于多数电子产品的遥控。实验结果证明了方案的可行性。 【关键词】ＡＴ８９Ｃ５ｌ 学习型遥控器红外遥控编码
２．红外发射电路的设计 红外发射电路图如图１所示。当系统进人发射功能时，ＡＴ８９Ｃ５１首先 扫描矩阵键盘以识别相应的按键，然后从ＥＥＰＲＯＭ中取出相应键值的遥控 基带信号，即红外遥控编码的高、低电平持续时间。同时，直接用定时器Ｔ１ 来产生３８ＫＨｚ的载波信号。最后，将遥控基带信号调制到载波上，经三极 管９０１３和８０５０进行两级放大以驱动红外发射管辐射出９４０ｎｍ的红外脉冲 信号。 ３．键盘电路设计
与实践［Ｊ］．中国大学教育．２００８，（１）． ［２】陈解放．。产学研结合”与。工学结合”［Ｊ】．中国高教研究，２００６，
（１２）． ［３】项敢．高职服装设计课程工学结合的改革与实践［Ｊ］．教育与职业
·理论版，２００８，（２４）．
［４】贺树膏．服装设计专业课程改革的探讨［Ｊ】．中国教育发展研究． ［５］胡艳玲，吴希军，刘海龙．专业课程设置改革的探讨［Ｊ］．教学研究．
一、引言 随着人民生活水平的提高，红外遥控器被广泛的应用到各种家用电器 当中。但是，由于各种红外遥控编码格式不同，使得各种产品的遥控器并 不能兼容。该设计主要是以ＡＴ８９Ｃ５１为核心的学习型遥控器，通过测量红 外遥控信号的脉冲宽度来原封不动地保存红外遥控编码，直接利用单片机 的定时器产生３８ＫＨｚ的载波信号，节约了成本。该学习型遥控器能成功地 学习、记忆和再现各种红外遥控编码。具有体积小、微功耗、功能强、线路简 单、保密性好、成本低等特点，且对所有家用电器通用，十分方便。 二、系统硬件简介 自学习型红外遥控器系统由红外遥控信号发射器、红外遥控信号接收 器、单片机及其外围电路构成。采用ＥＥＰＲＯＭ用来存储红外遥控编码。Ｐｌ 口扩展一个４ ｘ４的矩阵键盘，并设定一个复位键，作为学习和发射功之间 的切换。考虑到有些红外遥控编码较长，ＥＥＰＲＯＭ选用２４Ｃ６４，它是可在线 电擦除和电写入的存储器，容量为４ＫＢ，３２ｘ１２８Ｂｉｔ。电路中的Ｐ２．２口接 ＬＥＤ指示灯是用来显示系统工作时的各种状态。当进人学习状态时，指示 灯亮，表示进入学习状态，指示灯闪烁后灭，表示学习成功；当进人射状态 时，指示灯闪烁后灭。图ｌ为整个遥控器的硬件电路设计图。
三、系统软件设计
１．学习程序设计 细（ｉ＝Ｏ；ｉ＜ＭＡＸ；ｉ＋＋）
｛
ＴＨ０＝０ｘ００；
１＇Ｉ．０＝０ｘＤ０；
ＴＲ０＝１；
ｗｈｉｌｅ（Ｐ２‘１＝＝０）；
ＴＲ０＝０；
ＦＬ［ｉ］＝ＴＨ０·２５６＋ＴＩＤ；／／低电平脉宽宽度的测量
ＴＨＯ＝０ｘ００；
ＴＬＯ＝０ｘ００；
ＴＲ０＝１；／／ＴＨＯＴＬ０清零，重新启动－Ｉｏ ｗｈｉｌｅ（Ｐ２‘１＝＝１）；
Ｉ． １
２３
４５６
，
８９ＡＢ
ＣＤ Ｅ
Ｆ
图２键盘硬件电路
图３按键设置
在设计过程中采用了４·４的按键矩阵形式，其中列线ｎｌ—１１４分别连
接到Ｐ１０一Ｐ１３，编程时定义为输入并内部上拉电阻，行线Ｉｎｌ—ｎ１４连接到
Ｐ１４一Ｐ１７，编程时定义为输出。键定义如图３，其中Ｌ表示学习按键，ｌ—Ｆ
表示对应设备的功能键。其电路的具体连接如键盘硬件电路如图２所示。
４．教学考核与岗位评价标准 传统的考核方法是通过考试来评价学生成绩的优劣，这种方式已不适 应工学结合培养模式下的服装课程。由于服装课程教学过程完全按照服 装企业生产流程进行。使教学摆脱了课堂以及知识逻辑的束缚，培养适应 岗位要求的高技能人才，就要用实际应用的岗位评价标准来考核学生。用 岗位评价标准考核，一方面。可以使学生增强执行制度和规范的意识，更好 地适应社会化的生产活动；另～方面，可以使学生真正掌握将来工作中“有 用”和“能用”的东西。能否生产出合格的产品、产品耗材和耗能是否在规 定范围之内，以及学生在生产过程中是否勤奋敬业、遵守规程等实际表现。 就是评价学生学习能否过关的“硬”标准。这就要求企业和学校共同参与 对学生的考核过程，以增强学生的“适用性”。 ５．校企合作编写工学结合的设计实训教材 随着服装专业教学改革的深化，市场上的服装设计教材已不太吻合我 国服装产业的人才需求。大部分设计教材不注重推行产学合作、工学结合 的学习方式与实施途径，而且在内容上都偏向于设计理论，牵涉到设计实 践的少之又少。这样的教材培养出来的学生还是只会纸上谈兵，即只会画 图，不具备成衣设计开发的能力。因此，编写一套适合高职服装设计专业 的实训教材已成当务之急。学院开展校企合作，结合广东众多服装品牌，
版社，１９９２．３３—４５． ［５】安颖，刘丽娜．具有学习功能的智能遥控器［Ｊ】．微计算机信忠，
２０Ｄ５，２１（３）：２３．
基于AT89C51单片机控制的自学习遥控器的设计
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
黄玲 岳阳工业技术学院
中国校外教育（基教版） EDUCATION FOR CHINESE AFTER-SCHOOL 2009，""(12) 0次
万方数据
消耗。将晶振提高到２４Ｍ，就可将晶振频率误差率减少一半，在程序中许 多不方便加时间补偿系数来补偿指令消耗时间的部分，这种调整起到了很 关键的作用。
（３）软件抗干扰措施。为了防止误操作，增加系统的抗干扰能力。在接 收信号时给计数值设定了一个范围，只有在这个范围以内的计数值才有 效，否则自动中断程序，并向错误信号灯发出高电平，信号灯点亮。软件上 设置了陷阱防止程序“跑飞”，设置软件“看门狗”解决程序死循环同题，采 用指令冗余技术。
ＴＲ０＝０：
ＦＨ［ｉ】＝ＴＨＯ·２５６＋ＴＬＯ；／／高电平脉宽宽度的测量 ｝ ２．系统发射程序设计
ＦＬＥ０］＝０ｘ４４４； ＴＨ０＝一ＦＬ［０１／２５６； ＴＩＯ＝一ＦＬ［０］％２５６； ＴＲ０＝ｌ；（下转第１３１页）Fra bibliotek万方数据
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结合的开放式教学，模拟实际工作环境和工作氛围。在工作过程中完成知 识的学习和运用。学生在此过程中也可能会遇到难以用现有知识解决的 问题，需要主动地去探索和创新，有些甚至需要发挥团队和集体的力量予 以解决，这样极大地调动了学生学习的主动性和积极性，有利于培养学生 分析问题和解决问题的能力，有利于创新精神、创业精神、团队协作精神的 培养。为学生的职业发展奠定了坚实的基础。
参考文献： ［１】石岚，韩传钊．商安全性密码红外遥控系统．微型机与应用［Ｍ】．北
京：科学出版社，１９９７．２９—３１． ［２】严后选，孙健国，张天宏．无线红外智能遥控嚣的设计［Ｍ】．北京：
人民邮电出版社，２００３．２３． ［３】张克芳．基于ＥＭ７８Ｐ４６８单片机的红外遥控器的籀程与开发［Ｍ】．
北京：科学出版社。２００４．２６—３５． 【４】王锡胜等．彩色电视机遥控电路分析、检侈［Ｍ】．北京：电子工业出
（上接第１２８页）ｗｈｉｌｅ（ＴＹ０＝＝０）；／／对定时器付初值
ＴＲｏ＝Ｏ：
ＴＩ－１０＝一ＦＨ［０］／２５６；／／取反。为ＴＯ附初值 １Ｉｏ＝一ＦＨ［０］％２５６；
ＴＲＯ＝１：
ｗｈｉｌｅ（唧；＝Ｏ）；
ＴＲＯ＝０：
四、系统调试 Ｉ．系统硬件调试 （１）提高发射功率以增加遥控距离。在红外遥控系统中采用大功率的 红外发光二极管，可以大幅度地提高遥控的有效作用距离。但是随着发光 功率的增大，发９Ｌ７＿极管的驱动电流也要随之增大．此时必须要考虑工作 器件的驱动方式以取得最佳的效果。另外，增加发射功率还可以通过增加 发射管的数目来实现。采用增加发射管的数目，可以使发射功率成倍增 加。同时，为使三极管能可靠地进入饱和区，基极的推动电流必须加大。因 而需采用达林顿三极管或复合管，如图１所示。 （２）硬件抗干扰措施。布印制板图时，将ＡＴ８９Ｃ５１单片机的晶振离单 片机越近越好，尽量减少输入噪声；另外，为了防止在Ｖｅｔ走线上开关噪声 尖峰的产生，在Ｖｅｃ与电源地之间安放一个０．１ｍＦ的去耦电容，并且要跨 接一个１００ｍＦ左右的电解电容；数据线的宽度应尽可能的宽，以减小阻抗。 要尽量提高元器件的可靠性，对关键元器件（温度传感器、红外接收头等） 均应经老化筛选。印制电路板的可靠性也必须注意，布线时应注意强弱电 元器件的位置、电源走线、控制信号线的布线。 ２．系统软件调试 （１）数据压缩。考虑到单片机的时钟周期较长，可以将接收信号的计 数数据进行压缩，可以节省存储空间。通过对信号波形测量与分析的方法 来解码的，在此系统中默认第一周期为Ｏ。凡是测量结果近似于第一周期测 量结果的为０。否则为１．然后按位将８个０或Ｉ压缩为一个字节。经过压 缩处理，数据量只有原来的大约１／９。 （２）晶振选择及时间补偿系数。由于在每次测量完一个周期的高低电 平的波形后，必须执行一些程序进行判断与压缩，而不能马上连续的测量， 这些指令占用了下个周期测量波形的时闯，所以必须减少这些指令的时间
五、结语 已成潮流之势的工学结合正是将学习与工作结合在一起的一种教育 模式，改变了传统教学模式的不足，从根本上缩短了学生与企业之间的距 离。使学生在步入岗位之前就对工作过程、工作环境有了充分的认识。高 职服装专业只有坚持“教学与社会、市场需要相结合，教学与企业、岗位需 求相结合”的原则。根据学校的具体情况进行定位，不断进行课程教学改 革。才能培养出既具有创新意识、品牌意识，又能在产品运作过程中解决具 体问题的现代应用型、技能型人才。因此，校企合作、工学结合是培养服装 专业人才的必经之路。 参考文献： ［１】丁金昌，童卫军．“三个合一。校内实训基地培养高技能人才的研究