目 录
摘 要 .............................................. I Abstract ........................................... II
1 绪论 .............................................. 1
1.1 课题研究背景及意义 .................................... 1 1.2 本设计的主要工作 ..................................... 1
2 硬件设计 .......................................... 2
2.1 整体设计方案及框图 ................................... 2 2.2 系统功能模块设计 ..................................... 3 2.2.1 红外收发模块 ...................................... 3 2.2.2红外解码电路模块 ................................... 6 2.2.3 显示模块 .......................................... 7 2.2.4 步进驱动模块 ...................................... 9 2.2.5 电源模块 ......................................... 14 2.2.6 主机模块 ......................................... 14
3 软件设计 ......................................... 19
3.1 主程序设计 ........................................... 19 3.2 解码程序设计 ......................................... 24
4 调试及开发环境 ................................... 28
4.1 硬件调试及开发环境 ................................... 28 4.2软件调试及开发环境 .................................... 30
5 总结和改进 ....................................... 33
5.1 设计总结 ........................................... 33 5.2 设计改进 ............................................ 33
致 谢 .............................................. 34 附录一 ............................................. 35 附录二 ............................................. 56 附录三 ............................................. 57 参考文献 ........................................... 58
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
本设计采用红外线来遥控步进电机。红外遥控是如今广泛使用的一种通信和遥控手段；红外线遥控利用红外线来传输数据，这种情况下不需要实体连线，体积小，成本低，功能强；因此红外遥控设备已经广泛的应用在如今的电气设备的数据交互和设备控制中[2]。比如航空航天及我们日常中的电视机，洗衣机，空调等。并且在工业设备中，在辐射，高压，粉尘，有毒气体，许多恶劣的环境中能够有效的隔离电气干扰。
在工业控制系统中，通常需要控制机械部件的平移和转动[4]，这些机械部件的驱动大多采用交流电机，直流电机和步进电机，在这三种电机中，步进电机最适合做数字控制，因此在数控机床，家用电器，步进电机都得到了广泛的应用。
由于红外遥控和步进电机的优越性，本设计中采用了单片机来实现红外解码及产生步进电机脉冲信号。因为红外遥控和步进电机都得到了广泛的应用，所以此课题基于红外遥控步进电机是很有实际意义的。
1.2本设计的主要工作
本设计是红外遥控步进电机，设计的工作主要包括以下几个方面。 （1）硬件电路设计，包括红外接收电路，红外解码电路，主电路，显示电路，步进驱动电路的设计，双机通讯等。
（2）软件设计，在keil uVison3平台上编写步进控制主程序，显示程序，红外解码程序。
（3）软硬件的调试，包括在protel99se平台下原理图的绘制，焊接电路板，keil平台下程序的编写及调试，STC_ISP下载等。
（4）总结以及改进。
2硬件设计
2.1整体设计方案及框图
本设计采用的是NEC编码的遥控器，当遥控器的某个按键被按下以后，遥控器产生红外脉冲信号通过红外发射管发射出去[2]，接收端采用1838的红外接收头来接收红外脉冲信号，1838接收头的信号输出端OUT连接到STC12C2052的外部中断INT0,这样1838把接收到的红外脉冲信号送到STC12C2052去解码，解码处理完成后得到的8位有效数据通过串行口TXD发送到主机STC89C52去处理，主程序中的switch语句能够判断出什么键被按下了，同时根据不同键值产生不同的控制策略，比如步进电机的控制脉冲通过P2.0~P2.3送出，经由ULN2003功率放大，驱动4相5线的步进电机转动，同时P0口能送出段码使数码管上显示转速。本设计硬件包含了5个主要部分。 (1) 红外接收部分，包括1838红外接收器及其外围电路。 (2) 红外解码电路，包括STC12C2052做解码芯片。 (3) 显示部分 ，包括有3个运行指示灯和4位8段数码管。 (4) 主机 STC89C52 及其外围电路，复位电路，晶振电路等。 (5) 步进驱动电路，ULN2003驱动芯片，驱动4相5线的步进电机。 系统整体的框图如图2-1所示。
图2-1 系统整体框图
2.2 系统功能模块设计
2.2.1 红外收发模块
红外遥控系统由发射和接收两个部分组成。发送部分包括了遥控器键盘，编码调制芯片，LED红外发射器；接收部分包括了光电转化放大器[2]，解码，解调。本设计采用现成遥控器，此遥控器使用了专用的集成发射芯片来实现遥控码的发射。信号发射，就是将某个按键所对应的控制指令和系统码，调制在38KHz的载波上，经由放大，驱动红外发射管将信号发射出去。而接收电路采用红外线接收和放大于一体的一体化红外接收器，不需要任何外接元件，就能完成从红外线接收到输出与TTL电平信号兼容的所有工作，而体积和普通的的
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