STC89C52单片机室内电器设备智能控制系统设计+源码+电路图+仿真图(3)
2.1.4 红外接收器
红外接收器，包括红外光接收部分以及之后的信号采样、滤波、判断、量化、均衡和解码等步骤。
2.2 系统设计方案
单片机控制模块：采用目前比较通用的52系列单片机。此种型号的单片机的运算能力强，软件编程灵活，自由度大，市场上比较多见且价格便宜。
38KHz载波实现：利用载波对信号进行调制从而减少信号传输过程中的光波干扰，提高数据传输效率。载波是指被调制以传输信号的波形，一般为正弦波。采用单片机T0定时产生38KHz载波，方法是用STC89C52RC定时器TO产生周期性的26.3us的矩形脉冲，即每隔13us时，定时器TO产生中断输出一个相反的信号使输出端产生周期的38KHz脉冲信号[4]。对于产生38KHz脉冲信号的软、硬件电路的实现进行比较选择，软件实现有利于产品开发使用，加密性强，电路板元件少，经济实用，便于产品的推广，即用软件定时产生38KHz的载波信号。
红外编码电路的选择：采用单片机软件解码。根据实际情况进行选择，其外围电路简洁，空出的IO口多，利于单片机扩展多路开关电路的设计。
2.3 设计框图
经过上述方案的分析选择，得出系统硬件由以下部分组成:红外数据发射电路，红外数据接收电路。
整体设计思路为：根据扫描到不同的按键值转至相对应的ROM表读取数据。确认设备及菜单选择键后STC89C52将从ROM读取出来的值，按照数据处理要求从 P2.5输出控制脉冲与T0产生的38KHz的载波(周期是26.3us)进行调制编码，经NPN三极管对信号放大驱动红外发光管将控制信号发送出去。红外数据接收则是采用一体化红外接收头，内部集成红外接收、数据采集、解码的功能，只要在接收端INTO检测头信号低电平的到来，单片机就可完成对整个串行的信号进行分析得出当前控制指令的功能，然后根据所得的指令去操作相应的电器工作。如图1所示。
图1 系统设计框图
2.4 小结
总体设计经过综合分析论证采取最优方案，系统硬件由以下几部分组成:发射模块采用STC89C52单片机作为控制核心，四个物理按键、红外发射电路、红外接收电路、电源电路。遥控编码脉冲信号由引导码、系统码、系统反码、功能码、功能反码等信号组成。以PPM码(脉冲位置调制码)对红外数据调制在38KHz的载波上。接收模块采用STC89S52单片机作为控制核心。硬件电路组成:采用小型一体化红外接收头、电源电路、四路LED电路。
3. 硬件设计
3.1 单片机及其硬件电路设计
3.1.1 单片机简介
STC89C52是一种性能高、功耗低CMOS8位微控制器，它使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造技术，具有8K可编程Flash存储器[5]。它与工业80C51 产品指令及其引脚具有很好的兼容性。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，它也可用于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程F1ash,使STC89C52在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。STC89C52具有以下标准功能: 8k字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，STC89C52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。89C52引脚图如图2所示。