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1、2009年江西省大学生电子设计竞赛试题（C）(高职)遥控调光灯设计报告（遥控调光灯设计报告（C 题）题）参赛学校：江西渝州科技职业学院参赛学校：江西渝州科技职业学院参赛队员：参赛队员： 日期：日期：2009 年年 5 月月 27 日晚日晚 8：002摘要摘要在现代社会发展中环保节能是必然的发展的趋势。电子遥控技术的发展使现代人 的生活习惯慢慢走向便利，本设计就设计一款可遥控调光。它主要以 51 单片机为主控 芯片，由 ADC0809 对旋转亮度旋钮进转把模拟量换成数字量。使用 PWM 驱动方式， 通过调速 PWM 脉冲的脉宽比控制双向可控硅的导通角从而达到 LED 亮度连续可调。 遥控部分使用
2、 AT89C2051 单片机进行红外编码调制提高抗干扰能力，接收用红外一体 化接收头，由 51 单片机对信号进行解码，实现整机控制。关键词：ADC0809 PWM 调制 红外编码 连续可调 3目录目录摘要21 方案论证41 方案论述4 2 方案论证42 硬件电路的设计41 电路方框图4 2 主要单元电路53 软件的部分设计61 遥控红外编码部分7 2 主机解码部分105 系统测试121 主机功能测试122 从机功能测试126 总结137 参考文献138 附录134一一方案论证方案论证1方案论述 方案一：手动调节由电位器直接控制双向可控硅的导通角，遥控发射部分用 NE555 多谐振荡电路控制红外
3、发光管，接收部分用 SONYCX20106 红外接收芯片，在 经过分频电路，再来通过切换电阻阻值来调节可控硅的导通角。方案二：手动调节由电位器直接控制可控硅的导通角完成，红外发射部分由小单片 机 AT89C2051 来完成，接收有红外一体化接收，然后在由单片机完成数据处理，用单 片机的 I/O 切换不同阻值电阻来控制可控硅的导通角。方案三：手动调节先由电位器来调节一个模拟量，在由 AD0809 来转换成一个数字 量，再由单片机来处理。红外发射部分还是由小单片机 AT89C2051 来完成，接收部分 是由红外一体化接收，在由单片机处理，用 PWM 调制方式控制输出电压。 2. 方案论证（1） 方
4、案一里面电路简单，但达不到题目要求采用单片机为主控芯片的要求，功能 也不能完全实现，所以舍弃此方案。（2） 方案二电路简单易控制，但在手动调节和遥控调节会互相干扰，达不到便利的 目的，所以就舍弃此方案。（3） 方案三电路较复杂，程序控制也较难，在成本控制方面因为使用了 AD0809 所 以也不是很理想。但在功能方面手动调节和遥控调可以相互转换。功能也就比较强大， 达到题意的基本要求。 综上所述这里采用方案三。二二硬件电路的设计硬件电路的设计1. 电路方框图： （1）主机电路方框图：时钟电路红外接收AD0809 模数转换电路可控硅调光电路复位电路单片机5123U497A6R81KDS2 LEDR
5、7 200VCCP1.6（2）遥控电路方框图：AT89C2051时钟电路复位电路键盘电路红外发射电路2. 主要单元电路 （1）调光电路 从单片机 P1.6 出来的 PWM 调制信号 控制可控硅的导通角，导通角越大灯 的亮度越高。 （2）模数转换电路IN026 IN127 IN228 IN31 IN42 IN53 IN64 IN75 ADD A25ADD C23ADD B24ALE22VREF(+)12VREF(-)16CLOCK10START6EOC7OUT121 OUT220 OUT319 OUT418 OUT58 OUT615 OUT714 OUT817OE9U3AD0809VCC123G
6、ND VCCOUTH1HWVCC一一一一一一一Rp1103VCCP2P2.7 P2.6 P2.5P2.4 P2.3 P2.2 P2.1P2.0P3.0 P3.13.4 P3.6 P3.36（3）遥控电路RST1 P3.0/RXD2 P3.1/TXD3 XTAL24XTAL15 P3.2/INT06 P3.3/INT17 P3.4/T08 P3.5/T19P3.711P1.0/AN012P1.1/AN113P1.214P1.315P1.416P1.517P1.618P1.719U1AT89C205112Y1 XTALC230p C3 30p12K212K312K4 12K5R2 10KC1 10
7、uF12K1 R14.7KVCCQ1 8550R3 200R42.2k DS1HWVCC一一一一一三三软件设计：软件设计：其中 PWM 程序使用定时器 1 作为 PWM 脉冲输出的基本单位。程序中定时器 0 工作在模式 2，且计时高低字节寄存器 TH1、TL1 的初始值为0x97H。定时器的定时过程如图 5-9 所示。TL0 (0x97H)1212MHz (晶振)TF0TH0 (0x97 H)从上图可以看出，中断与中断之间相隔时间为 256us(即每 256 产生中断一次)。程序中每一脉冲的周期有“P”个基本时间单位。如果“P”为00H，则表示脉冲周期为 256 个基本时间单位。因此每一个脉冲
8、周期计算7如下：脉冲周期=25625us=65536us=65.536ms程序中“clock”设为“FFH” ，表示总共送出去 255 个高电平部分逐次曾大的脉冲。输出的脉冲波形如图 5-10 所示。输出脉冲中，第一个脉冲“T1”的脉宽比例为一255一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一T=65.536ms1. 遥控红外编码部分/*发送 8 位红外数据*/void sendcode_8(void)uchar i;for(i=0; i1;/*发送 2 位红外数据*/void sendcode_2(void)/前 26 位系统码最后两位uchar i;for(i=0;i1;/*发送红外数据9*
9、/void sendcode(void)set_count = 575;/发送 9ms 38K 红外光flag = 1;count = 0;TR0 = 1;while(count 12/数据解码标记 common_code_count=0;/系统码计算清零 buf_count=0;/中断计数暂存清 0 else if (buf_count40 buf_key_code |= 0x80;/收到 1 key_bit_count+;/数据脉冲累加 else if (buf_count12 /收到 0 key_bit_count+; else /若收完 8 位数据则做以下处理 ir_status =
10、0;/接收状态返回到空闲 key_code = buf_key_code; key_bit_count = 0; buf_key_code = 0; buf_count = 0; TR0 = 0; new_code = 1; 四四系统测试系统测试4、1主机功能测试这里测试是以数字示波器（型号：DS5022M，带宽：25MHz，实时采样率： 500MSa/s） 数字万用表（型号：VC9807A+） ，旋转主机亮度旋钮，测量旋钮上的电压与 PWM 频 率（如下表所示）： 旋钮电 压0.8451.2151.6431.9942.4082.7603.1033.4963.8934.2244.61613（V
11、） 脉宽2/133/134/135/136/137/138/139/1310/1311/1 312/13（注：其中我们设定 1/13 为高亮度，6/13 为中亮度，11/13 中低亮度） 电压与脉宽如下图所示：由上图看出 ACD0809 转换数据较准确。4、1从机功能测试从机部分的测试，我们只测量距离。实际制作中，距离可以达到 8 米左右。五总结五总结1.这是我们第一次参加这样的比赛，感觉很累很辛苦。但我们感觉很高兴，我们通 过几天的奋战，做出了我赛题所要求的产品。 2.我们在这次比赛中确实学到了很多东西，队友的分工合作直接影响到工作的效率， 在比赛中也体会到那么一点一个产品开发的流程的味道。
12、 3.这次比赛也为我们 9 月份的全国赛提供了一次演练的机会，得到了比赛时间按安 排的宝贵经验。 4.这次比赛也让我们认识到自身的缺陷，让我们知道以后该训练的重点 六参考文献六参考文献141电子电工实践指导王港元 主编江西科学技术出版社（第四版） 2C51 单片机典型模块设计与应用边春元 李文涛 江杰 杜平 等编著 3模拟电子技术周雪 主编西安电子科技大学出版社（修订版） 4常用集成电路应用实例荷希才 编电子工业出版社 5数字集成电路应用 300 例黄继昌等编人民邮电出版社 6单片机 C 语言应用程序设计马忠梅等编北京航空航天大学出版社 7单片机外围电路设计沙占友 王彦朋 孟志永等编电子工业出
13、版社七、附录七、附录附录一： 主机原程序代码：#include #include #define uint unsigned int#define uchar unsigned char#define AD_data P2uint k,k_on,off,TH;uchar time;bit ON_OFF; /电位器调接允许端，0 允许，1 允许sbit ALE =P36; /ADC0809 地址锁存允许信号sbit EOC =P31; /ADC0809 转换结束信号sbit OE =P34; /ADC0809 输出允许sbit clock=P30; /ADC0809 外部时钟脉冲输入端sbit LAMP =P16; /高亮度 LED 驱动sbit ir=P33; /红外端口uchar key_code=0; /遥控键值uchar new_code=0; /有无新按键uint buf_key_code=0; /键值暂存uchar key_bit_count=0; /键编码脉冲计数uint count=0;
