单片机流水灯.doc

概述随着科学技术的发展,单片机因其高可靠性和高性价比,在智能家用电器、仪器仪表等诸多领域内得到了极为广泛的应用。当前单片机对家用电器呈现出外形简单化、功能多样化、性能优越化的发展趋势。红外遥控器具有使用方便、功耗低、抗干扰能力强的特点,因此它的前景是不可估量的。简单红外收发器是在红外遥控的基础上,利用红外线进行点对点的数据通信装置。目前,其相应的软件和硬件技术都已比较成熟。它是把红外线作为载体的遥控方式。红外遥控是一种无线、非接触控制技术,具有结构简单、制作方便、成本低廉、抗干扰能力强、信息传输可靠、易实现,同时,由于采用红外线收发器件时,工作电压低、功耗低、外围电路简单等优点,因此,被诸多电子设备,特别是家用电器广泛采用,并越来越多的应用到计算机系统中。 系统要实现的功能:红外发射器、红外接收器,要实现远距离(10米)的发射与接收。 红外收发的特点是不影响周边环境、不干扰其它电器设备。电路调试简单,只要按给定电路连接无误,一般不需任何调试即可投入工作;编解码容易。 信息可以直接通过红外光进行调制传输,例如,信息直接调制红外光的强弱进行传输,也可以用红外线产生一定频率的载波,再用信息对载波进行调制,接收端去掉载波,取到信息。设计目的及设计要求设计目的训练学生综合运用己学课程的基本知识,独立进行单片机应用技术开发工作,掌握单片机程序设计、调试,应用电路设计、分析及调试检测。设计要求本次单片机课程设计的设计要求如下: 1、 应用MCS-51单片机设计简单红外收发器; 2、 选用红外发射、红外接收器,红外发射、接收距离大于10M;3、 硬件设计根据设计的任务选定合适的单片机,根据控制对象设计接口电路。设计的单元电路必须有工作原理,器件的作用,分析和计算过程; 4、 软件设计根据电路工作过程,画出软件流程图,根据流程图编写相应的程序,进行调试并打印程序清单; 5、 原理图设计根据所确定的设计电路,利用Protel等有关工具软件绘制电路原理图、PCB板图、提供元器件清单。红外收发器简介红外线发射器是一种遥控设备,具有遥控功能。它通过红外线发射管在一定范围内向外发射光线,从而达到控制信号的作用,广泛应用于消费电子、工业和通信等红外线接发器、数据传输技术等领域。红外线接收器是一种可以接收红外信号并能独立完成从红外线接收到输出与TTL电平信号兼容的器件,体积和普通的塑封三极管差不多,适合于各种红外线遥控和红外线数据传输。具有小型设计、内置专用IC宽角度及长距离接收、抗干扰能力强、能抵挡环境干扰光纤、低电压工作的特点。红外收发器硬件电路设计及电路描述电路总体设计框架按照系统设计的功能的要求,确定设计系统主要由发射模块与接收模块两部分组成。 发送模块先由输入信号,以二进制信号的形式,传送给单片机,然后单片机将待发送的二进制信号编码调制为一系列的脉冲串信号,通过红外发射管发射红外信号。红外接收模块普遍采用价格便宜,性能可靠的一体化红外接收头接收红外信号,它同时对信号进行放大、检波、整形,得到TTL电平的编码信号,再传送给单片机,经单片机解码并由数码管显示接收到的数据。红外发射电路单片机输入信号红外接收头输出信号单片机图1总体设计框图单片机AT89C2051简介单片机就是在一块半导体硅片上集成了未处理器(CPU),存储器(RAM,ROM,EPROM)和各种输入、输出接口(定时器/计数器,并行I/O口,串行口,A/D转换器以及脉宽调制器PWM等),这样一块集成电路芯片具有一台计算机的属性。 MCS-51单片机的类型包含:基本型、增强型、低功耗型、专用型、超8位型、片内闪烁存储器型。 MCS-51单片机的硬件结构:微处理器、数据存储器、程序存储器、4个8位并行I/O口、1个串行口、2个16位定时器/计数器、中断系统、特殊功能寄存器AT89C2051引脚如图2所示。(EEPROM)的低电压,高性能8位CMOS微型计算机。它采用ATMEL的高密非易失存储技术制造并和工业标准MCS-51指令集和引脚结构兼容。通过在单块芯片上组合通用的CPLI和闪速存储器,ATMEL AT89C2051是一强劲的微型计算机,它对许多嵌入式控制应用提供一定高度灵活和成本低的解决办法单片机功能AT89C2051提供以下标准功能:2K字节闪速存储器,128字节RAM,15根I/O口,两个16位定时器,一个五向量两级中断结构,一个全双工串行口,一个精密模拟比较器以及两种可选 的软件节电工作方式。空闲方停止CPU工作但允许RAM、定时器/计数器、串行工作口和中断系统继续工作。掉电方式保存RAM内容但振荡器停止工作并禁止有其它部件的工作到下一个硬件复位。单片机复位复位是使CPU和