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研发客服1 实验现象
基于STC89C52单片机设计一个红外遥控直流电机调速系统。一上电，数码管上显示0，此时直流电机不转动。当按下红外遥控器上的“1”键时，数码管显示1，直流电机开始转动。电机转速分为4个挡位，每升高一个挡位，数码管都会显示对应的挡位数字同时提高电机的转速。
2 实验原理
该系统整体采用红外遥控器控制，红外接收模块接收到遥控器键码信号后，向单片机送入中断信号并由单片机译码，单片机开始进行相应挡位的数据处理和挡位的改变。通过模拟PWM模块产生不同的PWM矩形波来控制直流电机调速，最后显示挡位到数码管上。
3 系统设计
4 硬件设计（略）
5 软件设计
5.1 主函数
#include
#include "Nixie.h"
#include "motor.h"
#include "InfraredRemote.h"
unsigned char Command,Speed;
void main()
{
motor_init();
IR_init();
while(1)
{
if(IR_getdataflag()) //如果收到数据帧
{
Command=IR_getcommand(); //获取遥控器命令码
if(Command==IR_0) {Speed=0;} //根据遥控器命令码设置速度
if(Command==IR_1) {Speed=1;}
if(Command==IR_2) {Speed=2;}
if(Command==IR_3) {Speed=3;}
if(Command==IR_4) {Speed=4;}
if(Speed==0) {motor_setspeed(0);} //速度输出
if(Speed==1) {motor_setspeed(25);}
if(Speed==2) {motor_setspeed(50);}
if(Speed==3) {motor_setspeed(75);}
if(Speed==4) {motor_setspeed(100);}
}
Nixie(1,Speed);
}
}
5.2 红外遥控函数
#include
#include "timer0.h"
#include "exint0.h"
unsigned int IR_time; //记录相邻两个下降沿的时间
unsigned char IR_state; //状态机设计
unsigned char IR_data[4]; //用来接收数据32位，4个字节
unsigned char IR_pdata; //用来记录接收第几位数据，0-31
unsigned char IR_dataflag; //数据接收完毕标识信号
unsigned char IR_repeatflag; //重复发送标识信号
unsigned char IR_address; //接收地址
unsigned char IR_command; //接收命令
/**
* @brief 红外遥控初始化
* @param 无
* @retval 无
*/
void IR_init(void)
{
exint0_init(); //外部中断INT0
timer0_init(); //定时器T0
}
/**
* @brief 红外遥控获取收到数据帧标志位
* @param 无
* @retval 是否收到数据帧，1为收到，0为未收到
*/
unsigned char IR_getdataflag(void)
{
if(IR_dataflag)
{
IR_dataflag=0;
return 1;
}
else
return 0;
}
/**
* @brief 红外遥控获取收到连发帧标志位
* @param 无
* @retval 是否收到连发帧，1为收到，0为未收到
*/
unsigned char IR_getrepeatflag(void)
{
if(IR_repeatflag)
{
IR_repeatflag=0;
return 1;
}
else
return 0;
}
/**
* @brief 红外遥控获取收到的地址数据
* @param 无
* @retval 收到的地址数据
*/
unsigned char IR_getaddress(void)
{
return IR_address;
}
/**
* @brief 红外遥控获取收到的命令数据
* @param 无
* @retval 收到的命令数据
*/
unsigned char IR_getcommand(void)
{
return IR_command;
}
//外部中断0中断函数，下降沿触发执行，状态机设计
void int0_routine(void) interrupt 0
{
if(IR_state==0) //状态0，空闲状态
{
timer0_SetCounter(0); //设置计数器起始值，从0开始计数
timer0_Run(1); //启动定时器T0
IR_state=1;
}
else if(IR_state==1) //状态1，等待Start信号或Repeat信号
{
IR_time=timer0_GetCounter(); //获取上一次中断到此次中断的时间
timer0_SetCounter(0); //设置计数器起始值，从0开始计数
//如果计时为9ms+4.5ms=13.5ms，则接收到了Start信号（判定值在12MHz晶振下为13500，在11.0592MHz晶振下为12442）
if(IR_time>12442-500 && IR_time<12442+500) //起始信号(11.0592MHz)
{
IR_state=2; //状态2，接收数据
}
//如果计时为9ms+2.25ms=11.25ms，则接收到了Repeat信号（判定值在12MHz晶振下为11250，在11.0592MHz晶振下为10368）
else if(IR_time>10368-500 && IR_time<10368+500) //重复信号
{
IR_repeatflag=1; //置收到连发帧标志位为1
timer0_Run(0); //关闭定时器T0
IR_state=0; //置状态为0
}
else IR_state=1; //接收错误，状态保持
}
else if(IR_state==2) //接收数据状态
{
IR_time=timer0_GetCounter(); //获取上一次中断到此次中断的时间
timer0_SetCounter(0); //设置计数器起始值，从0开始计数
//如果计时为560+560=1120us，则接收到了数据0（判定值在12MHz晶振下为1120，在11.0592MHz晶振下为1032）
if(IR_time>1032-500 && IR_time<1032+500) //数据0
{
IR_data[IR_pdata/8] &= ~(0x01<<(IR_pdata%8)); //数据对应位清0
IR_pdata++; //数据位置指针自增
}
//如果计时为560+1690=2250us，则接收到了数据1（判定值在12MHz晶振下为2250，在11.0592MHz晶振下为2074）
else if(IR_time>2074-500 && IR_time<2074+500) //数据1
{
IR_data[IR_pdata/8] |= (0x01<<(IR_pdata%8)); //数据对应位置1
IR_pdata++; //数据位置指针自增
}
}
else //接收出错
{
IR_pdata=0; //数据位置指针清0
IR_state=1; //置状态为1
}
if(IR_pdata>=32) //接收完所有数据
{
IR_pdata=0; //数据位置指针清0
//判断地址码和地址反码，数据码和数据反码是否相反，数据验证
if((IR_data[0]==~IR_data[1])&&(IR_data[2]==~IR_data[3]))
{
IR_address=IR_data[0]; //转存数据，地址数据
IR_command=IR_data[2]; //命令数据
IR_dataflag=1; //置收到数据帧标志位为1
}
timer0_Run(0); //关闭定时器T0
IR_state=0; //空闲状态
}
}
#ifndef _InfraredRemote_h_
#define _InfraredRemote_h_
#define IR_POWER 0x45
#define IR_MODE 0x46
#define IR_MUTE 0x47
#define IR_START_STOP 0x44
#define IR_PREVIOUS 0x40
#define IR_NEXT 0x43
#define IR_EQ 0x07
#define IR_VOL_MINUS 0x15
#define IR_VOL_ADD 0x09
#define IR_0 0x16
#define IR_RPT 0x19
#define IR_USD 0x0D
#define IR_1 0x0C
#define IR_2 0x18
#define IR_3 0x5E
#define IR_4 0x08
#define IR_5 0x1C
#define IR_6 0x5A
#define IR_7 0x42
#define IR_8 0x52
#define IR_9 0x4A
void IR_init(void);
unsigned char IR_getdataflag(void);
unsigned char IR_getrepeatflag(void);
unsigned char IR_getaddress(void);
unsigned char IR_getcommand(void);
#endif
5.3 定时器T0
#include
/**
* @brief 定时器0初始化，1毫秒@11.0592MHz
* @param 无
* @retval 无
*/
void timer0_init(void) //1毫秒@11.0592MHz
{
TMOD &= 0xF0; //设置定时器模式，1111_0000，&，高四位保留，低四位清零
TMOD |= 0x01; //设置定时器模式，0000_0001，|，高四位保留,设置模式为T0
TL0 = 0; //设置定时初始值
TH0 = 0; //设置定时初始值
TF0 = 0; //清除TF0标志
TR0 = 0; //定时器0暂时不计时
}
void timer0_SetCounter(unsigned int value)
{
TH0=value/256;
TL0=value%256;
}
unsigned int timer0_GetCounter(void)
{
return (TH0<<8)|TL0;
}
void timer0_Run(unsigned char Flag)
{
TR0=Flag;
}
#ifndef _timer0_h_
#define _timer0_h_
void timer0_init(void);