论文：基于单片机红外数据通讯系统的设计

论文：基于单片机红外数据通讯系统的设计内容摘要：

的串行输出端 TXD 送出并驱动 T1 管，数位“ 0”使 T1 管导通，通过 T2 管调制成 38kHz 的载波信号，并利用两个红外发射管 D1和 D1 以光脉冲的形式向外发送。 数位“ 1”使 T1 管截止，红外发射管 D1 和 D2 不发射红外光，若传送的波特率设为 1200bps，则每个数位“ 0”对应 32 个载波脉 冲调制信号的时R1 11 序图如图 所示。 图 调制信号的时序图 使用载波方式传输数据可以避免空气中频杂散光的干扰，提高系统的抗干扰能力。 在保证不超过红外管允许功耗的前提下，要有尽可能远的通信距离，可采取二个方法：①并联多个红外发光管，以加大红外光的辐射功率；②减小载波脉冲的占空比，提高其峰值。 2）红外接收电路，如图 所示。 图 红外接收电路 红外接收电路选用 Vishay 公司生产的专用红外接收管 TSOP1738，它是一 种专门用于红外遥控和数据通信的三端 红外接收组件，其中包括了接收、放大、和解调等功能， 使用单电源＋ 5V 供电，具有功耗低、抗干扰能力强、输入灵敏度高、对其他波长（ 950nm 以外） 12 的红外光不敏感。 TSOP1738 的工作原理为：首先通过红外光敏元件将接收到的载波频率为 38kHz 的脉冲调制光信号转化为电信号，再由前置放大器和自动增益控制电路进行放大处理，然后通过带通滤波器进行滤波，滤波后的信号由解调电路进行解调，最后由输出级电路进行反向放大输出。 为保证红外接收模块 TSOP1738 接收的准确，要求发送端载波信号的频率应尽可能接近 38kHz，因此，在 设计脉冲振荡器时要选用精密元件并保证电源电压稳定。 再有，发送的数位“ 0”至少要对应 14 个载波脉冲，这就要求传送的波特率不能超过 2400bps，利用上述红外收发电路构成的红外信道最大通讯距离为 8m。 软件设计 [2] 1）通信方式 考虑到红外光反射的原因，在全双工方式下发送的信号也可能会被本身接收，因此，红外通信需采半双工通信方式。 所谓半双工通信，指的是通信双方可以进行双向通信，但是不能同时进行，在同一时间内，一方作为通信，另一方作为接收。 此设计中采用异步传输的方式，在异步传输中每个字符的前后有起 始信号和终止信号。 这里设置单片机的串行口采用方式 1通信；片内定时器 T1 作为波特率发生器，选择传送的波特率 1200bps，则定时器 T1 的初值应设置 TL1=TH1=E8H，另外应禁止定时器 T1 中断以免因定时器 T1 溢出而产生不必要的中断。 2）通信协议 进行红外通信之前，通信双方首先要根据系统的功能要求订立某种特定的通信协议， 然后才能编写相应的通信程序。 A 机有一个启动按键 START，按下 START 键开始发送数据， B 机有三个作为指示器的发光二极管 V V V3，分别表示接收中（ BUSY）、接收正确（ OK）和 接收错误（ ERR）。 A 机发送的数据区存放在外部数据存储器 1000H 为起始地址的存储区内，发送字节数小于 255 个。 B 机接收的数据区存放在外部数据存储区 1100H 为起始地址的存储区内，长度小于 256 个。 A 机发送过程：当检测到按下 START 键后，先发送一个 ESC 控制符（ ASCII 码的值为27 和 1BH），然后发送数据区内的 ASCII 码，采用奇校验，当遇到回车 (CR)控制符后，发送结束，再次等待按下 START 键，重复前面过程。 B 机 接收过程：等待接收 TSOP1738 发出的字符，如收到 ESC 字符（ ASCII 码的值为27 和 IBH），进入接收状态，发出 BUSY 指示信号，开始接收数据，遇到回车 (CR)控制符和接收字符已达 255 个，表示接收结束。 如接收过程中，发现奇校验错，则在接收结束时， 13 发出 ERR 指示信号，否则发出 OK 指示信号。 如接收过程中，又收到 ESC 控制符，则之前收到的数据作废，重新开始接收，并计数。 1)定义有关标志符 单片机各源程序之前，定义有关标志符： A_START BJT 90H ；定义按键输入位为 P1。 0 F_START BJT 00H ；定义按键标志位 DATE1 EQU 1000H ；定义发送数据区首地址 DATE2 EQU 1100H ；定义接收数据区首地址 ESC EQU 27 ；定义 ESC 控制码 CR EQU 13 ；定义回车控制符 F_ERR BJT 91H ；定义 ERR 标志位 P1。 1 F_OK BJT 92H ；定义 OK 标志为 P1。 2 F_BUSY BJT 93H ；定义 Busy 标志为 P1。 3 2)单片机初始化程序 INI_A： MOV TMOD ， 20H ；置定时器 1 工作方 式 2 MOV TL1 ， 0E8H ；设置波特率为 1200bps ；晶片振荡采用 11。 0592MHz MOV TH1 ， 0E8H CLR ET1 ；禁止 T1 中断 SETB TR1 ；启动定时器 1 MOV SCON， 40H ；置串行口工作方式 1 MOV PCON， 00H MOV C， A_START ；初始化基本变量 MOV F_STATRT， C SETB F_Busy ；关闭三个指示灯 SETB F_OK SETB F_ERR 3) 发送数据程序 等待发送子程序： WAIT： MOV C， F_STRAT ；取上次 START 状态 MOV F0， C ；临时存入 F0 MOV C， F_STRAT ；检测 START 按键 MOV F_START， C ；保存 START 按键状态 14 CPL C。