基于51单片机的红外发射接收温度传感装置.doc

2015年高校联盟电子制作大赛题目（数字类）技术报告队长：黄文杰 学号：2014212652学院：自动化学院队员：李嘉伟学号：2014212650学院：自动化学院唐泓学号：2014212640学院：自动化学院 题目名称：简易红外光数字通信装置1、 设计题目：单片机应用系统设计基于单片机的简易红外光数字通信装置2、 总体要求：本次大赛设计内容从主办方所给的题目出发，参赛者应了解单片机实际的应用系统，并自学红外信号编码，弄清结构和功能，结合单片机课程知识及其他相关课程知识，充分发挥自己的想象力和创造力，实现主办方题目要求并适当发挥，团队合作完成本次比赛。3、 具体要求：1） 确定应用系统功能参数2） 设计合理的电路原理图3） Proteus仿真原理图4） 制作电路板并检测5） 设计程序6） 电路板调试运行7） 技术报告单片机技术报告一、 项目简介单片机被广泛应用于仪器仪表、工业自动控制、家用电器、医用设备、办公自动化设备、安全监控等领域，涵盖了人类生活的方方面面。二、 系统功能描述这是一款基于STC89C52RC单片机的简易红外光数字通信装置。它可以分为六个部分：（1） 红外功能，可以红外传送数据（2） 音阶功能，在发射板上按动七个音阶，在接收板上可以响出duo rai mi fa suo nai xi 七个音阶（3） 温度检测，在发射板上可以检测温度，在接收板上可以显示温度，每隔0.5秒更新一次温度。三、 设计思路 红外模块设计思路:1：对输入的数据进行编码。 2：对编码进行脉冲调制。 3：信号放大后，通过发射管发送38khz信号。 4：接收信号，进行解码。 5：让 51 对信号进行处理（显示，统计，分析）。音阶模块设计思路 ：1:计算音阶响应相应延时2：建立延时数组，按键控制取数组里的值。3：用延时控制发出不同声音温度模块设计：1：温度测出数据，读取温度感应数据，计算成十进制数。2：在数码管上显示十进制数3：延时控制发射更新温度数据四、 程序部分1. 红外部分，红外部分分为，发射和接收部分，发射部分，通过定时器0产生38k载波，通过定时器1发送信号。接收部分，通过外部中断（下降沿触发）接收信号，通过定时器计算两个下降沿之间的时间来确定收到的是0还是1。2. 音阶部分：按键17，每次按键按下，发送控制数据，控制接收蜂鸣器根据不同频率发出不同声音。3. 温度部分：发射端温度传感器，测出温度，通过计算得到温度具体数值，发送数据，接收端，根据接收的数据，显示在数码管上。#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar m,inform;uint temp; / variable of temperature / sign of the result positive or negativesbit DS=P03;sbit IR_OUT=P11;sbit key1=P24;sbit key2=P25;sbit key3=P26;sbit key4=P27;sbit key5=P20;sbit key6=P21;sbit key7=P22;sbit key8=P23;/*-三个延迟函数的定义-*/void delay_ms(uint ms) uint i,j; for(i=0;i120;i+) for(j=0;j0) i-; count-; /*温度传感器函数定义*/void dsreset(void) /send reset and initialization command uint i; DS=0; i=103; while(i0)i-; DS=1; i=4; while(i0)i-;/-bit tmpreadbit(void) /read a bit uint i; bit dat; DS=0;i+; /i+ for delay DS=1;i+;i+; dat=DS; i=8;while(i0)i-; return (dat);/-uchar tmpread(void) /read a byte date uchar i,j,dat; dat=0; for(i=1;i=8;i+) j=tmpreadbit(); dat=(j1); /读出的数据最低位在最前面，这样刚好一个字节在DAT里 return(dat);/-void tmpwritebyte(uchar dat) /write a byte to ds18b20 uint i; uchar j; bit testb; for(j=1;j1; if(testb) /write 1 DS=0; i+;i+; DS=1; i=8;while(i0)i-; else DS=0; /write 0 i=8;while(i0)i-; DS=1; i+;i+; void tmpchange(void) /DS18B20 begin change dsreset(); delay(1); tmpwritebyte(0xcc); / address all drivers on bus tmpwritebyte(0x44); / initiates a single temperature conversionuint tmp() /get the temperature float tt; uchar a,b; dsreset(); delay(1); tmpwritebyte(0xcc); tmpwritebyte(0xbe); a=tmpread(); b=tmpread(); temp=b; temp=8; /two byte compose a int variable temp=temp|a; tt=temp*0.0625; temp=tt*10+0.5; return temp;void readrom() /read the serial uchar sn1,sn2; dsreset(); delay(1); tmpwritebyte(0x33); sn1=tmpread(); sn2=tmpread();/*-温度传感器函数定义-*/T1 13us产生一次中断 用于产生38K载波/T0 方式1 16位 用于定时void Init_Timer()TMOD=0x21; /T0 mode 1 T1 mode 2 TH1=256-13; /定时产生13us/特殊TL1=TH1;ET1=1;EA=1; /发送引导码 发送方:9ms高电平 4.5ms低电平void Send_Start_Bit() /TR1的值=发送的电平/9ms 1TH0=(65536-9000)/256;TL0=(65536-9000)%256;TR0=1;TR1=1;while(!TF0);TR1=0;TF0=0;TR0=0;IR_OUT=1;/4.5ms 0TH0=(65536-4500)/256; TL0=(65536-4500)%256;TR0=1;TR1=0;while(!TF0);TR1=0;TF0=0;TR0=0;IR_OUT=1; /发送0 void Send_Bit_0()/0.565ms 1TH0=(65536-565)/256; TL0=(65536-565)%256;TR0=1;TR1=1;while(!TF0);TR1=0;TF0=0;TR0=0;IR_OUT=1;/0.565ms 0TH0=(65536-565)/256; TL0=(65536-565)%256;TR0=1;TR1=0;while(!TF0);TR1=0;TF0=0;TR0=0;IR_OUT=1; /发送1void Send_Bit_1()/0.565ms 1TH0=(65536-565)/256; TL0=(65536-565)%256;TR0=1;TR1=1;while(!TF0);TR1=0;TF0=0;TR0=0;IR_OUT=1;/1.685ms 0TH0=(65536-1685)/256; TL0=(65536-1685)%256;TR0=1;TR1=0;while(!TF0);TR1=0;TF0=0;TR0=0;IR_OUT=1; void Send_over() /发送一个结束码，因为最后一个位只有遇到下降沿才能读取（发射端的上升沿）/0.500ms 1 /小于0.5ms 接收端很难识别到TH0=(65536-500)/256; TL0=(65536-500)%256;TR0=1;TR1=1;while(!TF0);TR1=0;TF0=0;TR0=0;IR_OUT=1; /0.500ms 0TH0=(65536-500)/256; TL0=(65536-500)%256;TR0=1;TR1=0;while(!TF0);TR1=0;TF0=0;TR0=0;IR_OUT=1; void keyscan()if(key1=0)delay_ms(5);if(key1=0)m=1;while(!key1);if(key2=0)delay_ms(5);if(key2=0)m=2;while(!key2);if(key3=0)delay_ms(5);if(key3=0)m=3;while(!key3);if(key4=0)delay_ms(5);if(key4=0)m=4;while(!key4);if(key5=0)delay_ms(5);if(key5=0)m=5;while(!key1);if(key6=0)delay_ms(5);if(key6=0)m=6;while(!key6);if(key7=0)delay_ms(5);if(key7=0)m=7;while(!key7);if(key8=0)delay_ms(5);if(key8=0)m=8;while(!key8);switch(m)case 1:inform=0x7e;break;case 2:inform=0x18;break;case 3:inform=0x3c;break;case 4:inform=0x42;break;case 5:inform=0xe7;break;case 6:inform=0x5a;break;case 7:inform=0x99;break;case 8:inform=0x24;break;default:break;void Send_Char(uchar inform,uchar flag)/发送一字节 8位uchar i,j1,j2,j3,j4;j1=flag;j2=0x41;j3=inform;j4=0x20;Send_Start_Bit(); for(i=0;i1; /先发射低位for(i=0;i8;i+) if(j2&0x80) Send_Bit_0(); else Send_Bit_1(); j2=j21; /先发射低位for(i=0;i1; /先发射低位 for(i=0;i8;i+) if(j4&0x80) Send_Bit_0(); else Send_Bit_1(); j4=j41;i-)for(j=500;j1;j-)keyscan();if(m)Send_Char(inform,0);m=0;void main()Init_Timer();while(1)m=0;IR_OUT=0;tmpchange();if(tmp()250)inform=0x7e;Send_Char(inform,0);delay_send();Send_Char(tmp(),0xff);#include #define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit IR=P32; /红外接口标志sbit Beep=P20; sbit A1=P21;sbit A2=P22;sbit A3=P23;/*- 全局变量声明-*/uchar irtime;/红外用全局变量bit irpro_ok,irok;/是否进行接收和是否接受完毕uchar IRcord4;uchar irdata33;uchar Th1,Tl1; /分别给TH0,TH1赋值 uchar key=0; uchar code KeyCode=0XFF,0XFF, 0xF8,0x8B,0xF9,0x5B,0xFA,0x14,0xFA,0x66,0xFB,0x03,0xFB,0x8F,0xFC,0x0B, 0xFC,0x43,0xFC,0xAB,0xFD,0x08,0xFD,0x33,0xFD,0x81,0xFD,0xC7,0xFE,0x05, 0xFE,0x21,0xFE,0x55,0xFE,0x84,0xFE,0X99,0XFE,0xC0,0xFE,0xE3,0xFF,0x02, ; uchar code table=0x5f,0x06,0x9b,0x97,0xc6,0xd5,0xdd,0x07,0xdf,0xd7; uchar code table1=0x7f,0x26,0xbb,0xb7,0xe6,0xf5,0xfd,0x27,0xff,0xf7; /*- 函数声明-*/void Ir_work(void);void Ircordpro(void);/音阶函数声明void PlayKey(void); void DisPlay(void);void delay_ms(uchar ms)uchar i,j;for(i=0;i120;i+)for(j=0;jms;j+);/*- 定时器0初始化-*/void TIM0init(void)/定时器初始化 TMOD=0x12;/定时器0工作方式2，TH0是重装值，TL0是初值 ,定时器1工作方式1 TH0=0x00; /重载值 TL0=0x00; /初始化值 ET0=1; /开中断 TR0=1; ET1=1; /*- 外部中断0初始化-*/void EX0init(void) IT0 = 1; /指定外部中断0下降沿触发，INT0 (P3.2) EX0 = 1; /使能外部中断 EA = 1; /开总中断/*- 定时器0中断处理-*/void tim0_isr (void) interrupt 1 using 1 irtime+; /用于计数2个下降沿之间的时间/*- 定时器1中断处理-*/void time1() interrupt 3 TH1=Th1;TL1=Tl1;Beep=Beep;/*- 外部中断0中断处理-*/void EX0_ISR (void) interrupt 0 /外部中断0服务函数 static unsigned char i; /接收红外信号处理 static bit startflag; /是否开始处理标志位if(startflag) if(irtime=33)/引导码 TC9012的头码，9ms+4.5ms i=0; irdatai=irtime;/存储每个电平的持续时间，用于以后判断是0还是1 irtime=0; i+; if(i=33) irok=1; i=0; elseirtime=0;startflag=1;/*- 键值处理-*/void Ir_work(void)/红外键值散转程序 switch(IRcord2)/判断第三个数码值 case 0x7e:key=1;break;/1 显示相应的按键值 case 0x18:key=2;break;/2 case 0x3c:key=3;break;/3 case 0x42:key=4;break;/4 case 0xe7:key=5;break;/5 case 0x5a:key=6;break;/6 case 0x99:key=7;break;/7 case 0x24:key=8;break;/8 default:break; irpro_ok=0;/处理完成标志 void ledisplay() uchar bai,shi,ge;bai=IRcord2/100;shi=IRcord2%100/10;ge=IRcord2%10;A1=0;P0=tablebai;delay_ms(5);P0=0x00;A1=1;A2=0;P0=table1shi;delay_ms(5);P0=0x00;A2=1;A3=0;P0=tablege;delay_ms(5);P0=0x00;A3=1;/*- 红外码值处理-*/void Ircordpro(void)/红外码值处理函数 unsigned char i, j, k;