1、单片机课程设计报告 1 单片机系统开发与应用工程实习 报告 选题名称 : 基于 AT89S52单片机的遥控器设计 系（院） : 专 班 级 : 姓 名 : 学 号 : 指导教师 : 学年学期 : 2009 2010 学年 第 2 学期 2010 年 5 月 30 日 单片机课程设计报告 2 摘要： 单片 机的广泛应用促进了设备和产品的微型化，数字化，自控化，和智能化 。单片机的应用加深了计算机于自动化控制技术的 结合，从而在自动控制领域里引发了一场对传统控制技术的革命，也就是单片机正从根本上改变着传统的控制设计思想和设计方法，是以往必须由模拟或数字电路实现的控制功能，现在可以通过软件方法实现了
2、。 红外遥控是一种被广泛使用的计算机技术，特别是在家电方面给人们带来了方便快捷的生活。 红外遥控用到许多 中断技术 ， 计算机系统中，中断可以由各种硬件设备产生，以便请求服务或报告故障报警等。此外，中断也可以由处理器自身产生。外部中断请求有两种信号方式有电平方式和脉冲方式。电平方式的中断请求时低电平有效，脉冲的中断请求是脉冲的下降沿有效 。 我 通过在图书馆查阅有关资料，并且 设计出了 合适的电路图，经过仔细研究并对电路图做了 多次修改 ，满足了课题的要求，实现了 红外遥控 的目的。最后通过仿真器输入程序，手动中断，中断结束后，程序从断点处继续执行。中断的应用具有重要的意义，它 大大提高了计算
3、机效率。 关键词： 单片机 ； 遥控器 ； AT89S52； 红外遥控 单片机课程设计报告 3 目 录 1 引言 4 2 系统开发与应用工程实习要求及相关知识 4 2.1 系统开发与应用工程实习的重要意义 . 4 2.2 预期目标 . 4 2.3 单片机相关知识 . 5 3 电路框图设计 9 3.1 遥控发射单元的框图设计 . 9 3.2 遥控接收单元的框图设计 . 10 4 电路原理图总体设计 12 4.1 遥控发射单元原理图 . 12 4.2 遥控接 收单元原理图 . 14 4.3 红外遥控 程序流程图 . 15 5 总结 18 6 附录一 19 7 附录二 22 8 参考文献 25 单片
4、机课程设计报告 4 1 引言 以单片机为核心的控制系统，因为其实时控制功能强，可靠性高，实用性强，应用范围广等优点，得到了极为广泛的应用。 随着人们生活水平的不断提高 ,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中 红外遥控 就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越 高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从 单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。 使用红外遥控器作为控制系统的输入设备，具有 成本低，灵活方便的特点。因此了解单片机知识，掌握单片机的应用技术具有重大的意义。它的理论性和实践性都很强，我们在理论课学习中主要学习单
5、片机的基本构造，各部分的工作原理以及指令系统，然而，光是理论的学习是远远不够的，最重要的是把理论和实践相结合。所以此次 实习 ，通过设计一个 基于 AT89S52 单片机的遥控器设计 ，以增进对单片机电路的感性认识，加深对理论方面的理解和巩固，了解和掌握软硬件设计过程、方法及实现， 增强自己的动手和实践能力， 为以后 在工作和学习中， 设计和实现应用系统打下良好基础 。 2 单片机 系统开发与应用 工程实习要求 及相关知识 2.1 单片机系统开发与应用工程实习 的 重要 意义 单片机是计算机技术、大规模集成电路技术和控制技术的综合产物。现在，凡是电脑控制的设备和产品，必有单片机嵌入其中，它早已
6、成为人类生活中不可或缺的助手。单片机体积小、重量轻，具有很强的灵活性而且价格便宜。 单片机主要用于工业环境的实时控制、智能化仪器仪表、家用电器等各个不同的领域。不同领域对单片机的使用有不同的要求，诸如环境温度、湿度、电源波动、电磁场扰动、噪声、冲击 、红外遥控 等等，都直接影响着单片机应用系统的总体设计。无论哪一种单片机应用 系统，在总体设计中都必须把工作环境的制单片机课程设计报告 5 约当作重要因素对待。 单片机应用系统设计不但要熟练掌握单片机程序语言和编程技术，而且还要具备扎实的单片机硬件方面的理论和实践知识。 2.2 预期目标 实现 基于 AT89S52 单片机遥控系统，此系统分为遥控发
7、射系统和遥控接收系统单元，用发射单元控制接收单元的 8 个二极管的显示，用二进制数的形式显示发射单元的按下键盘的数码值的大小。 2.3 单片机相关知识 （ 1） 本次实习所使用的单片机是 Atmel 公司的 AT89S52 芯片，此芯片的功能强大，可以实现我们日常生活中接触到的大部分家 电的自动控制功能和实现对家电的远程遥控。 AT89S52 的引脚图如 2-1所示 ： 图 2-1 AT89S52 引脚图 （ 2） 系统复位 通过某种方式，使单片机内各寄存器的值变为初始状态的操作称为复位。 51单片机课程设计报告 6 单片机在时钟电路工作以后，在 RST/VPD 端持续给出 2 个机器周期的高
8、电平就可以完成复位操作（一般复位正脉冲宽度大于 10 ms）。 复位分为上电复位和外部 按键 复位两种方式 。 51 单片机复位后，程序计数器 PC 和特殊功能寄存器复位的状态如表 2-1 所示。复位不影响片内 RAM 存放的内容，而 ALE 在复位期间将输出高电平。 由表 2-1 可以看出： (1)（ PC） =0000H 表示复位后程序的入口地址为 0000H； (2)（ PSW） =00H，其中 RS1(PSW.4)=0， RS0(PSW.3)=0， 表示复位后单片机选择工作寄存器 0 组； (3)（ SP） =07H 表示复位后堆栈在片内 RAM 的 08H 单元处建立； (4)P0
9、口 P3 口锁存器为全 1 状态 ,，说明复位后这些并行接口可以直接作输入口， 无须向端口写 1。 表 2-1 寄存器 名称 复 位 状 态 寄存器 名称 复 位 状 态 PC 0000H TCON 00H A 00H T2CON 00H B 00H TH0 00H PSW 00H TL0 00H SP 07H TH1 00H DPTR 0000H TL1 00H P0P3 FFH SCON 00H 单片机课程设计报告 7 （ 3）时钟电路 单片机的时钟电路由振荡电路和分频电路组成，其振荡电路由反相器以及并联外接的石英晶体和电容组成，用于产生振荡脉冲。分频电路用于把振荡脉冲分频，以的到所需要的
10、时钟信号。 振荡电路如图 2-2 所示 ： 图 2-2 振荡电路 其输入端为引脚 XTAL1，输出端为引脚 XTAL2。通过这两个引脚在芯片外并接石英晶体振荡器和两只电容，石英晶体为一感性原件，与电容构成振荡回路，为片内放大器提供正反馈和振荡的相移条件，从而构成一个稳定的自激振荡器。振荡器的频率主要取决于晶体的振荡频率 , 一般晶体可在 1.2 12 MHz之间任选 , 电容 C1、 C2 可在 5 30 pF 之间选择 , 电容的大小对振荡频率有微小的影响 , 可起频率微调作用。 振荡脉冲经二分频后作为系统的时钟信号，时钟信号经过三分频产生 ALE信号， ALE 信号用于控制把 P0 口的低
11、 8 位地址送入锁存器锁起来，以实现低地址和数据的分时传送， ALE 还可作为外部时钟或外部脉冲使用。时钟信号经六分频得到机器周期信号。 （ 4） 中断系统 A 中断的概念 单片机课程设计报告 8 当 CPU 与外设交换信息时，由于外设的速度比较慢，若用查询的方式，则CPU 就要浪费很多时间去等待外 设。这样就存在一个快速的 CPU 与慢速的外设之间的矛盾。为了解决这个问题，就发展了中断的概念。 CPU 正在处理某一程序时，发生了另一突发事件请求 CPU 迅速去处理 (中断发生 )； CPU 暂时停止当前的工作，转到需要处理的中断源的服务程序的入口 (中断响应 )，一般在入口处执行一跳转指令转
12、去处理中断事件 (中断服务 )；待 CPU将中断事件处理完毕后，再回到原来程序被中断的地方继续处理执行程序 (中断返回 )，这一处理过程称为中断 。 51 单片机的中断系统提供 5个中断源：外部中断 0 和外部中断 1， 定时 /计数器 (T0)和 (T1)的溢出中 断 ， 串行接口的接收和发送中断。 本程序中只用到了外部中断 1。 B 中断控制 1 中断允许寄存器 IE(A8H) CPU 对中断系统所有中断以及某个中断源的开放和屏蔽是由中断允许寄存器 (IE)控制的。 IE 各位的定义如表 2-2所示 ： 表 2-2 位地址 0AFH 0AEH 0ADH 0ACH 0ABH 0AAH 0A9
13、H 0A8H 位符号 EA / / ES ET1 EX1 ET0 EX0 EA中断允许总控制位 EA 0 中断总禁止，禁止所有中断 EA 1 中断总允许，总允许后中断的禁止或允许由各中断源的中断允许控制位设置。 EX0 和 EX1外部中断允许控制位 EX0（ EX1） 0 禁止外部中断 EX0（ EX1） 1 允许外部中断 ET0 和 ET1定时器 /计数器中断允许控制位 ET0（ ET1） 0 禁止定时器 /计数器中断 单片机课程设计报告 9 ET0（ ET1） 1 允许定时器 /计数器中断 ES串行中断允许控制位 ES=0 禁止串行中断 ES=1 允许串行中断 2中断优先级控制寄存器（ I
14、P） 各中断的优先级通过中断优先级控制寄存器 IP 来设定，其未定义及位地址如表 2-3所示： 表 2-3 位 地址 0BFH 0BEH 0BDH 0BCH 0BBH 0BAH 0B9H 0B8H 位 符号 / / / PS PT1 PX1 PT0 PX0 PX0外部中断 0 优先级设定位 ； PT0定时中断 0 优先级设定位； PX1外部中断 1 优先级设定位； PT1定时中断 1 优先级设定位； PS串行中断优先级设定位 。 3定时器控制寄存器（ TCON） 该寄存器用于保存外部中断请求以及定时器的计数溢出。进行字 节操作时，寄存器地址为 88H。按位操作时，各位的地址为 88H 8FH。
15、寄存器的内容及位地址表示如 表 2-4 所示： 表 2-4 位地址 8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H 位符号 TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 单片机课程设计报告 10 IE0 和 IE1外中断请求标志位 。 当 CPU 采样到 INT0（或 INT1） 端出现有效中断请求时， IE0（ IE1）位由硬件置 “ 1”。 当中断响应完成转向中断服务程序时 ，由硬件把 IE0（或 IE1）清零 。 TR0 和 TR1定时器运行控制位 ： TR0 （ TR1 ） 0 定时器 /计数器不工作 TR0 （ TR1 ） 1 定时器 /计数器开始工作 TF0 和 TF1计数溢出标志位 。当计数器产生计数溢出时，相应的溢出标志位 硬件置 “ 1”。 并自动产生定时中断请求。 3 电路 框图设计 3.1 遥控发射单元的框图设计 遥控发射 单元由单片机最小系统和按键电路、红外发射器电路等组成，遥控发射单元框图如图 3-1所示。 图 3-1 红外 遥控单元发射框图 AT89S52 单片机 红外发射器 按键电路 复位电路 晶振电路 电源电路
