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1、通信工程应用设计红外遥控显示系统设计实训指导书设计目标1. 完成红外操纵现实系统的设计，即以单片机位核心微处理器，完成接收处理红外遥控信号和操纵点阵LED显示两部分功能电路的设计；2. 学会使用 Protel 系列软件，完成红外遥控显示系统的电路 原理图绘制和PCB版图绘制；3. 掌握通用版焊接工艺，完成红外遥控显示系统的硬件结构 搭建，并调通硬件部分；4. 掌握基于 C 语言编程的单片机操纵技术，完成实现红外遥 控显示系统功能的操纵程序设计（信号的接收、信息的处 理及点阵LED显示操纵程序）；5. 软硬件联调，完成系统的最终功能。设计任务1. 完成基于单片机的红外遥控显示系统设计，利用红外接
2、收 装置接收遥控器发射的操纵信号，利用单片机对接收的操 纵信号进行处理并通过应用程序操纵使与单片机 I/O 相连 的8X8点阵LED输出显示与遥控器操纵信号相应的内容。2. 具体要求完成内容：1）电路原理图绘制；2）PCB版图绘制；3）硬件电路焊接调试；4）系统应用程序编写与编译调试；5）软硬件联调实现完整系统设计要求；6）撰写实训报告。三、设计要求1信号接收部分利用红外线接收器HS0038实现。HS0038采纳黑色环氧树脂 封装，不受日光、荧光灯等光源干扰，内附磁屏蔽，功耗低，灵 敏度高，在采纳小功率发射管发射信号的情况下，其接收距离可达35m 能与TTL、COMS电路兼容。HS0038为直
3、立侧面收光型， 接收红外信号频率为 38 kHz，周期约26卩s,同时能对信号进 行放大、检波、整形，得到 TTL电平的编码信号。HS0038的三 个管脚分不是地、+ 5 V电源、解调信号输出端，其具体器件图 如图1所示，器件手册见参考资料。引脚说必2电源端3. 信号输岀嘉图1 HS0038器件图红外一体化接收头的测试能够利用图1所示的电路进行，在 HS0038 的电源端与信号输出端之间接上一只二极管及一 只发光二极管后，再配上规定的工作电源（为+5V）,当手拿遥控器对着接收头按任意键时， 发光二极管会以闪耀提示红外接收 头和遥控器工作都正常， 假如发光二极管不闪耀发光， 讲明红外 接收头和遥
4、控器至少有一个损坏。 只要确保遥控器工作正常， 专 门容易推断红外接收头的优劣。2. 单片机最小系统 单片机最小系统的响应配置是为了保证最为核心微处理器 的单片机能够正常工作， 其中包括电源和地的连接、 晶振的连接、 复位操纵的电路连接等， 具体连接方式可参见各类单片机应用开 发书籍和资料。3点阵LED电路显示操纵部分点阵LED的显示操纵部分采纳单片机I/O引脚输出适当的高 低电平操纵8X8点阵LED的具体行列电平，进而实现对8X8点阵 LED具体显示形式的操纵。为了减少引脚且便于封装，各种点阵LED显示模块都采纳阵 列形式排布，即在行列线的交点处接有现实LED（发光二极管）。点阵LED显示模
5、块的显示驱动只能采纳动态驱动方式，每次最多只能点亮一行LED（共阳形式点阵LED显示模块，即每行行列线 交点处的发光二极管正极共同接高电平）或一列LED （共阴形式点阵LED显示模块，即每列行列线交点处的发光二极管负极共同接地）。8X8点阵LED显示模块结构原理及引脚图如图 2所示图2 8X8点阵LED显示模块结构原理及引脚图点阵LED的显示操纵部分的电路连接方式可分为三种。第一种方法是将点阵LED显示模块的所有管脚都与单片机的I/O相连，操纵显示编程时同时对两个I/O赋值对相应位置的发光二极 管亮灭进行操纵。第二种方法是将点阵LED显示模块连接成共阴 形式，立即点阵 LED显示模块的所有列接
6、地、所有行接单片机 I/O，操纵显示编程时只对对应行的I/O赋值操纵相应位置发光二极管的亮灭。第三种方法是将点阵LED显示模块连接成共阳形 式，立即点阵LED显示模块的所有行接高电平、所有列接单片机I/O，操纵显示编程时只对对应列的I/O赋值操纵相应位置发光二极管的亮灭。四、使用软件1. Protel DXP 电路原理图及 PCB版图绘制软件；2. KeiLC（ uvsion2）基于单片机的C语言编译环境五、设计方案1. 系统框图图3系统框图如图3所示，单片机作为本系统的核心操纵单元，承担了从红外接收器接收输入信号并对该输入信号进行处理、产生相应的点阵LED显示模块操纵信号的全部工作。串口可作
7、为调试接口， 用于开发者从上位机（PC机）向单片机下载操纵程序对整个系 统进行软件调试。电源模块用于向核心微处理器（单片机）和点 阵LED及其他外围电路供电。2. 器件选型单片机芯片选用STC公司的51单片机STC89C51其引脚图如图4所示T2/P1. 0140T2EX/PL 1239PL2338卩】想437P1. 4536PL5635tP1.6734lPL7833RST932RXD/P3,010311TO/P3. 1U4 a3UINTO P3.21229IM1 P3. 31328T0/P3.41427T1/P3.5152(统 T3. G1625肪訂3. 71724XTAL2竹23XTAI.
8、11922VSS二20211VCCP0. 0 AUDPO. I/AD1P0. 2 AD2P0. 3 AD3M 4 AD4P0. 5 AE5P0. 6 AD6凹.7 AD7EA AUTPmjPSENP5.7 A15P2.首 A14P2. 5/A13P2. 4 A12P2. 3 AllPl 2 AW pn i. mP2. 0 AS图4 STC89C51引脚图红外接收器采纳HS0038差不多电路参考文档；下载调试接口选用串口，串口与单片机的连接需要电平转换芯片MAX232辅助完成，具体电路参考单片机讲明文档。3.电路设计红外遥控显示系统的要紧功能包括通过核心微处理器（单片 机）对与单片机I/O相连的
9、HS0038红外接收器进行输入信号读 取，并对与单片机I/O相连的LED进行相应的驱动显示操纵。要 紧功能电路模块包括：1）单片机最小系统单片机选用 STC公司的51单片机STC89C51该芯片与 MCS51兼容，具有4KB的Flash存储器，操纵程序即写在此存储器中。 单 片机最小体统对应的是单片机能够工作的差不多配置， 其具体连接 如图5所示。R SSCCJrg P?iAH1 旳二* ra imlB2AMP2_a咖陀眄严3Q 歸D5叩的M峠胁伯1叫3P3WTP3.WT1 眄 fl.B/jR n mn叮 IfCMD巴 MT7 二C9HHcrK7M1F7A1?PEfk1-STC89C51图5
10、STC89C51最小系统电路图图5为驱动51系列单片机正常工作的差不多电路配置， 要紧 包括电源、地和晶振部分的电路连接， 同学可参见本图以及其它 的单片机参考书确定电路中各电阻、电容的大小以及晶振的频 率。关于单片机的复位引脚，能够参考如图6所示的电路设计，图6所示电路能够通过按钮的断开或来连接实现单片机的复位。一3 Q1 一i1Ji 1gl31 1图6 STC89C51复位引脚（RST的电路设计注意：51系列单片机有4组I/O 口（ P0 口、P1 口、P2 口、P3 口），每组包含8个独立的I/O 接口（ P0.0P0.7、P1.0P1.7、 P2.0 P2.7、P3.0 P3.7、），
11、其中 P1 口、P2 口和 P3 口三组 I/O 接口能够直接与外围要应用单片机 I/O的电路或设备相连，但要 使用P0 口时，则需要给每个独立的I/O加上拉电阻。2）点阵LED显示电路点阵LED显示电路部分比较简单，同学只需要合理的为设计 中所用到的各LED分配I/O即可，具体连接方法可参见前文对点 阵LED显示模块的介绍，选择I/O设计连接电路时要注意前面提 到的关于P0 口的注意事项。在这部分的电路设计过程中，同学 要注意两个问题。第一，要注意点阵LED显示模块每点的正负极。 第二，要注意每个连接LED的支路是否需要添加限流电阻，以爱 护LED不被烧坏。3）电源模块系统需要DC5V的电源为核心微处理器（单片机）和LED供