客厅灯遥控器的设计(编辑修改稿)

客厅灯遥控器的设计(编辑修改稿)内容摘要：

短时间是振荡器建立时间加上二个机器周期，在这段时间内， RST端口的电平应维持高于斯密特触发器的下阀值。 一般 Vcc的上升时间不超过 1ms，振荡器建立时间不超过 10ms。 复位电路的典型值为： C取 10uf,R取 ， 故时间常数 t=RC=1010=82ms，足以满足要求。 本科生课程设计（论文） 8 如图 所示， MCS51 单片机采用的是 40 引角的双列直插封装（ DIP）放式。 如图。 在 40 条引角中，有 2 条专用于主电源的引角， 2 条外接晶体的引脚， 4 条控制引脚， 3 条 I/O 引角。 下面分别叙述各引脚的功能。 图 mcs51单片机的引脚图 ① 主电源引脚 Vss 和 Vcc Vss(20):接地； Vcc（ 40）：正常操作时接 +5V 电源。 ② 外接晶体引脚 XTAL1 和 XTAL2 当外接晶体振荡器时 XTAL1 和 XTAL2 分别接在外接晶体两端。 当采用外部时钟方式事 XTAL1 接地， XTAL2 接外来振荡信号。 ③ 控制引脚 RST/VPD、 ALE/PROG、 /PSEN、 /EA/Vpp RST/Vpp(9): 当振荡器正常运行时，在此引脚上出现二个 机器周期以上的高电平单片机复位。 Vcc 掉电期间，此引脚可接备用电源，以保持 RAM 的数据。 当 Vcc 下降到低于规定的水平，而 VPD 在其规定的电压范围内， VPD 就向 RAM 提供备用电源。 ALE/PROG（ 30）：当访问外部存储器时，由单片机的 P2 口送出地址的高 8位， P0 口送出地址的低 8 位，数据也是通过 P0 口传送。 作为 P0 口某时送出的信息到底是低 8 位还是传送的数据，需要有一信号同步地进行分别。 当 ALE 信号（允许地址锁存）为高电平（有效）， P0 口送出低 9 位地址， ALE 信号锁存低 8 为地址。 即使不访问外部存储器， ALE 端仍以不变的频率周期性地出现正脉冲信号，次频率为振荡器频率的 1/6，因此可用作对输出的时钟。 但需注意：当访问外部 本科生课程设计（论文） 9 数据存储器（执行 MOVX 指令）时，将跳过一个 ALE 脉冲。 ALE 端可驱动 8 个LS TTL 输入。 PSEN（ 29）：程序存储器读出选通信号，低电平有效。 MCS51 单片机可以外接程序存储器及数据存储器，它们的地址可以是重合的。 MCS51 单片机是通过相应的控制信号来区别到底 P2 口和 P0 口送出的是程序存储器还是数据存储器地址。 从外部程序存储器取指令（或常数）期间，每个机器周期两次 /PSEN 有效，此时地 址总线上送出地址为程序存储器地址；如果访问外部数据存储器时，这两次有效的 PSEN 信号将不会出现。 外部数据存储器是靠 /RD（读）及 /WR（写）信号来控制的。 /PSEN 同样可以驱动 8 个 LSTTL 输入。 EA/Vpp(31): 当 EA 端保持高电平时，访问内部程序存储器（ 4KB），但当 PC（程序计数器）值超过 OFFFH 时，将自动转向执行外部程序存储器内的程序。 当 /EA 保持低电平时，则访问外部程序存储器（从 0000H 地址开始），不管单片机内部是否有程序存储器。 在 FLASH 编程期间，此引脚也用于施加 12V 编程电源 （ Vpp）。 ④ 输出输入引脚 ~（ 39~32）： P0 口是一个漏极开路型准双向 I/O 口 可以写为 1 使其状态为悬浮，用作高阻输入。 在访问外部存储器时，它是分时多路转换的地址（低8 位）和数据总线，在访问期间激活了内部的上拉电阻。 EPROM 编程时，它接收指令字节，而在验证程序时，则输出指令字节。 验证时，要求外接上拉电阻。 ~ （ 1~ 8）： P1口是带内部上拉电阻 8位双向 I/O口。 向 P1 口写入 1时，P1 口被内部上拉为高电平，可用作输入口。 当作为输入脚时，被外部拉低的 P1 口会因为内部上拉而输出电流。 在 EPROM编程和程序验证时，它接收低 8位地址。 ~ （ 21~28）： P2 口是一个带内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口。 在访问外部存储器时，它送出高 8 位地址。 在对 EPROM 编程和程序验证期间，它接收高 8 位地址。 ~ （ 10~17）： P3 口是一个带内部上拉电阻的高 8 位双向 I/O 口。 在MCS51 中，这 8 个引脚还兼带有专用功能，这功能如下： 表 引脚功能表 口线 替代的专用功能 RXD（串行输入口） TXD（串行输出口） /INT0 (外部中断 0) /INT1(外部中断 1) TO(定时器 0 的外部输入 ) 本科生课程设计（论文） 10 T1(定时器 1 的外部输入 ) /WR(外部数据存储器写选通 ) /RD(外部数据存储器读选通 ) 这些专用功能的口线，在与外部设备接口、外接数据存储器等反面具有非常重要的作用。 单片机的最小系统 AT89S51 单片机最小系统，就是使单片机正常运行的最低配置：它有一系列模块组成，如图 所示。 1）复位系统 : 当引脚 9 出现 2 个机器周期以上高电平时，单片机复位 ，程序从头开始运行。 2)时钟系统： 有振荡器电路产生频率等于晶振频率，这时用的是外界晶振。 也可以又外部单独输入，此时 XTAL2 脚接地，时钟信号由 XTAL1 输入。 3)电源系统： VCC,和 GND 引脚，供电电压。 图 本科生课程设计（论文） 11 发射电路的设计 发射电路采用一个 12M 的晶体振荡器，产生相对应受控开关的脉冲频率，通过红外发射管发射出去。 单片机第 9 脚（ RST）所接的是一个最简单的 RC 上电复位电路。 接一个三级管发光二级管利用红外光为介质，将控制信以红外光脉冲 的形式发射出去，由接收电路再进行放大，解调，信号还原。 晶体三极管主要用于放大电路中起放大作用，本设计采用的是一个 NPN 型的三级管 9013，为了得到更大的放大倍数，采用了类似共射级接法。 因为从 口出来的为高电压，而三级管 9013 不能承受此电压，所以采用了一个阻值较大的电阻来起分压作用，从而缓冲了加到三级管上的电压。 图 为该系统遥控发射器电路原理图，其中第 1 脚至第 5 脚接 5 个点触式的开关，用来遥控电器电源开关，第 9 脚为单片机的复位脚，采用简单的 RC 上复位电路， 15 脚作为红外线遥控码的输出口，用于输出 40kHz 载波编码， 18,19脚接 12MHz 晶振。 图 本科生课程设计（论文） 12 按键电路的设计 按键单元采用高电位无效低电位有效地输入方式，使得输入的电流不大，保护单片机芯片安全。 当按下键盘的不同按键时，产生与之相应的特定的二进制脉冲信号。 将此二进制脉冲信号先调制在 38 kHz 的载波上，经过放大后，激发红外发光二极管 LED 转变成以波长 940 nm 的红外线光传播出去。 按键部分电路图如图 所示： 图 接收电路的设计 图 是为该系统的遥控接收器电原理图。 第 1 至 8 接数 码管，用来显示被控电器开关的序号，显出数字 0 至 5。 第 35 至 39 口接作为电灯的电源控制输出，后接继电器，此处是实现控制电器开关的主要。 当有输出电流的时候，电流通过继电器，继电器检测到电流后开启功能，对应的电器电源接通。 同时电流流过发光二极管，二极管发光，我们就可以知道控制是否成功。 第 10 脚为 50Hz 交流市电相位基准输入，第 12 脚为中断输入口，第 11 脚用于接收红外遥控码输入信号。 本科生课程设计（论文） 13 图 继电器控制电路 控制模块通过单片机 L／ O 口输出的高低电平来确定继电。