一種紅外遙控式步進(jìn)電機(jī)控制器的設(shè)計與實現(xiàn)

紅外發(fā)送電路可選用昂達(dá)播放器的遙控器，也可采用電視遙控器。由于系統(tǒng)簡單，采用昂達(dá)播放器的遙控器。
2．3 時鐘電路
時鐘電路采用DS1302集成芯片，其主要特點是采用串行數(shù)據(jù)傳輸，可為掉電保護(hù)電源提供可編程的充電功能，并且可以關(guān)閉充電功能。采用普通32768 Hz晶振，步進(jìn)電機(jī)的啟閉時間都保存在DS1302自帶的RAM中，不需要單獨的EEPROM。
DS1302與CPU的連接僅需要三條線，即SCLK(7)、I／O(6)、RST(5)。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計
軟件系統(tǒng)主要包括主程序、紅外中斷子程序、A／D轉(zhuǎn)換子程序、顯示子程序、時鐘控制子程序及步進(jìn)電機(jī)程序。下面主要介紹紅外線解碼程序。
3．1 紅外線解碼原理
昂達(dá)播放器的遙控器產(chǎn)生的遙控編碼是連續(xù)的32位二進(jìn)制碼組，其中前16位為用戶識別碼，能區(qū)別不同的電器設(shè)備，防止不同機(jī)種遙控碼互相干擾。該芯片的用戶識別碼同定高8位地址為0BFH，低8位地址為40H；后16位為8位操作碼(功能碼)及其反碼。
遙控器按鍵按下后，周期性地發(fā)出同一種32位二進(jìn)制碼，周期約為108 ms。一組碼本身的持續(xù)時間隨它包含的二進(jìn)制“0”和“1”的個數(shù)不同而不同，大約在45～63 ms之間。
當(dāng)一個鍵按下超過36 ms，振蕩器使芯片激活，將發(fā)射一組108 ms的編碼脈沖，這108 ms發(fā)射代碼由一個起始碼(9 ms)，一個結(jié)果碼(4．5 ms)，低8位地址碼(9～18 ms)，高8位地址碼(9～18 ms)，8位數(shù)據(jù)碼(9～18 ms)和這8位數(shù)據(jù)的反碼(9～18 ms)組成。如果鍵按下超過108 ms仍未松開，接下來發(fā)射的代碼(連發(fā)代碼)將僅由起始碼(9 ms)和結(jié)束碼(2．5 ms)組成。
其代碼寬度的計算方法為：
16位地址碼的最短寬度：1．12×16=18 ms
16位地址碼的最長寬度：2．24 msX16=36 ms
已知8位數(shù)據(jù)代碼及其8位反代碼的寬度和不變：(1．12 ms+2．24 ms)x8=27 ms。所以得32位代碼的寬度為(18 ms+27 ms)～(36 ms+27 ms)。
解碼的關(guān)鍵是如何識別“0”和“1”，代碼格式以接收代碼為準(zhǔn)，接收代碼與發(fā)射代碼反向。從位的定義我們可以發(fā)現(xiàn)“0”、“1”均以0．56 ms的低電平開始，不同的是高電平的寬度不同，“0”為0．56 ms，“1”為1．68 ms，所以必須根據(jù)高電平的寬度區(qū)別“0”和“1”。如果從0．56 ms低電平過后，開始延時，0．56 ms以后，若讀到的電平為低，說明該位為“0”，反之則為“1”，為了可靠起見，
延時必須比0．56 ms長些，但又不能超過1．12 ms，否則如果該位為“0”，讀到的已是下一位的高電平，因此取(1．12 ms+0．56 ms)／2=0．84 ms最為可靠，一般取0．84 ms左右均可；根據(jù)碼的格式，應(yīng)該等待9 ms的起始碼和4．5 ms的結(jié)果碼完成后才能讀碼。
3．2 解碼程序設(shè)計
根據(jù)以上分析，采用89C2051單片機(jī)實現(xiàn)紅外解解碼的思路為：有信號產(chǎn)生中斷→EA清零→延時小于9 ms (低電平)→等待高電平的到來→延時小于4．5 ms(高電平)→等待下一次高電平的到來→延時0．84 ms左右→讀區(qū)P3．2腳電平值→再等待下一次高電平的到來→延時0．84 ms左右→讀取P3．2腳電平值，依次取得32位代碼，前16位為識別碼，后18位既為8位數(shù)據(jù)碼和8位數(shù)據(jù)反碼。解碼中斷服務(wù)程序流程圖如圖4所示。

4 結(jié)束語
通過系統(tǒng)調(diào)試及運行結(jié)果表明，采用步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行元件，89C2051單片機(jī)作為控制器，光敏元件傳感器作為檢測元件，以手動輸入按鈕作為手動輸入信號，以紅外遙控裝置進(jìn)行遙控操作，并輔以時鐘控制及狀態(tài)顯示的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，能夠方便實現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的手動、自動及遙控多功能操作，操作更加方便可靠。