一种采用手动复位设计的单片机红外通讯电路的制作方法

文档序号:14795944发布日期:2018-06-28 05:02阅读:148来源:国知局
本实用新型涉及通信技术、红外技术等领域,具体的说,是一种采用手动复位设计的单片机红外通讯电路。
背景技术
:通信技术,又称通信工程(也作信息工程、电信工程,旧称远距离通信工程、弱电工程)是电子工程的重要分支,同时也是其中一个基础学科。该学科关注的是通信过程中的信息传输和信号处理的原理和应用。通信工程研究的是,以电磁波、声波或光波的形式把信息通过电脉冲,从发送端(信源)传输到一个或多个接受端(信宿)。接受端能否正确辨认信息,取决于传输中的损耗功率高低。信号处理是通信工程中一个重要环节,其包括过滤,编码和解码等。专业课程包括计算机网络基础、电路基础、通信系统原理、交换技术、无线技术、计算机通信网、通信电子线路、数字电子技术、光纤通信等。红外是红外线的简称,它是一种电磁波。它可以实现数据的无线传输。自1800年被发现以来,得到很普遍的应用,如红外线鼠标,红外线打印机,红外线键盘等等。红外的特征:红外传输是一种点对点的传输方式,无线,不能离的太远,要对准方向,且中间不能有障碍物也就是不能穿墙而过,几乎无法控制信息传输的进度;IrDA已经是一套标准,IR收/发的组件也是标准化产品。自然界中的一切物体,只要它的温度高于绝对温度(-273℃)就存在分子和原子无规则的运动,其表面就不断地辐射红外线。红外线是一种电磁波,它的波长范围为760nm~1mm,不为人眼所见。红外成像设备就是探测这种物体表面辐射的不为人眼所见的红外线的设备。它反映物体表面的红外辐射场,即温度场。红外线通信技术适合于低成本、跨平台、点对点高速数据连接,尤其是嵌入式系统。红外线技术的主要应用:设备互联、信息网关.设备互联后可完成不同设备内文件与信息的交换。信息网关负责连接信息终端和互联网。红外通讯技术已被全球范围内的众多软硬件厂商所支持和采用,目前主流的软件和硬件平台均提供对它的支持。红外技术已被广泛应用在移动计算和移动通讯的设备中。红外技术,研究红外辐射的产生、传播、转化、测量及其应用的技术科学。通常人们将其划分为近、中、远红外三部分。近红外指波长为0.75~3.0微米;中红外指波长为3.0~20微米;远红外则指波长为20~1000微米。在光谱学中,波段的划分方法尚不统一,也有人将0.75~3.0微米、3.0~40微米和40~1000微米作为近红外、中红外和远红外波段。另外,由于大气对红外辐射的吸收,只留下三个重要的"窗口"区,即1~3微米、3~5微米和8~13微米可让红外辐射通过,因而在军事应用上,又分别将这三个波段称为近红外、中红外和远红外。红外技术作为一种高技术,它与激光技术并驾齐驱,广泛应用于工业、农业、医学、交通等各个行业和部门。红外测温、红外测湿、红外理疗、红外检测、红外报警、红外遥感、红外防伪更是各行业争相选用的先进技术。红外遥感,随着家用电器、视听产品的普及,自动化办公设备的广泛应用和网络化的不断发展,越来越多的产品具有了待机功能(如遥控开关、网络唤醒、定时开关、智能开关等)。产品的待机功能实现遥控操作,极大地方便了我们的生活,但也浪费了大量的能源。技术实现要素:本实用新型的目的在于提供一种采用手动复位设计的单片机红外通讯电路,基于手动复位电路设计,当出现程序跑偏的情况下,能够手动的进行复位处理,从而使得整个电路能够被恢复至起始状态,使得整个电路能够稳定运行;整个电路利用单片机异步通讯口,用发射电路和接收电路来实现接受和发送点信号的功能,进一步达到实现半双工双向通讯功能。本实用新型通过下述技术方案实现:一种采用手动复位设计的单片机红外通讯电路,设置有或非门振荡电路、串口发送控制门电路、单片机电路、手动复位电路、发射电路及接收电路,所述或非门振荡电路与串口发送控制门电路相连接,串口发送控制门电路连接发射电路,手动复位电路与单片机电路相连接,单片机电路分别与串口发送控制门电路及接收电路相连接。进一步的为更好地实现本实用新型,特别采用下述设置结构:所述单片机电路包括单片机U1、晶振X2、电容C4、电容C5,所述手动复位电路连接在单片机U1的复位脚RESET上,晶振X2、电容C4、电容C5相互串联构成晶振电路,且晶振X2的一端连接单片机U1的XTAL1脚,晶振X2的另一端连接单片机U1的XTAL2脚,电容C4和电容C5的共接端接地,所述单片机U1采用51系列单片机。进一步的为更好地实现本实用新型,特别采用下述设置结构:所述手动复位电路包括开关S1、电阻R7、电阻R8及电容C10,开关S1的一侧连接电容C10的第一端且与供电电源相连接,开关S1的另一侧通过电阻R7分别与电阻R8的第二端、电容C10的第二端及单片机U1的复位脚RESET相连接,电阻R8的第一端接地。进一步的为更好地实现本实用新型,特别采用下述设置结构:所述串口发送控制门电路包括或非门U1C、电阻R4及三极管Q1,所述发射电路包括红外发光二极管D1,或非门U1C的第一输入端与或非门振荡电路的输出端相连接,或非门U1C的第二输入端连接单片机U1的P3.1脚,或非门U1C的输出端连接三极管Q1的基极,三极管Q1的集电极通过红外发光二极管D1连接电阻R4的第二端,电阻R4的第一端连接在供电电源上。进一步的为更好地实现本实用新型,特别采用下述设置结构:所述或非门振荡电路包括或非门U1A、或非门U1B、电阻R1、电阻R2、晶振X1、电容C1及电容C2,晶振X1、电容C1及电容C2相互串联构成或非门晶振电路,且晶振X1与电容C1共接端分别与电阻R2的第一端及或非门U1A的两个输入端相连接,电阻R2的第二端连接或非门U1A的输出端,或非门U1A的输出端通过电容R1分别与或非门U1B的两个输入端和晶振X1与电容C2共接端相连接,或非门U1B的输出端连接或非门U1C的第一输入端。进一步的为更好地实现本实用新型,特别采用下述设置结构:所述或非门U1A、或非门U1B及或非门U1C采用同一个2输入4或非门电路,且分别为2输入4或非门电路中的一个或非门通道。进一步的为更好地实现本实用新型,特别采用下述设置结构:所述2输入4或非门电路为MC14001B。进一步的为更好地实现本实用新型,特别采用下述设置结构:所述接收电路包括红外接收IC管U2、电容C6及电阻R5,红外接收IC管U2的ROUT脚连接单片机U1的P3.0脚,红外接收IC管U2的电源VCC脚通过电阻R5连接供电电源,且红外接收IC管U2的电源VCC脚还通过电容C6接地且与红外接收IC管U2的接地脚GND连接。进一步的为更好地实现本实用新型,特别采用下述设置结构:所述电容C6采用电解电容,且电容C6的负极连接红外接收IC管U2的电源VCC脚。进一步的为更好地实现本实用新型,特别采用下述设置结构:所述红外接收IC管U2采用RPM6938红外接收芯片。本实用新型与现有技术相比,具有以下优点及有益效果:(1)本实用新型基于手动复位电路设计,当出现程序跑偏的情况下,能够手动的进行复位处理,从而使得整个电路能够被恢复至起始状态,使得整个电路能够稳定运行;整个电路利用单片机异步通讯口,用发射电路和接收电路来实现接受和发送点信号的功能,进一步达到实现半双工双向通讯功能。(2)本实用新型利用单片机异步通讯口,用红外光发射管SIR-563和红外接收IC管RPM6938来实现接受和发送点信号的功能。(3)本实用新型采用2输入4或非门电路构建或非门振荡电路及串口发送控制门电路,在降低设计成本的同时,利用成熟的或非门器件可以有效的保障整个电路运行性能的稳定。(4)本实用新型基于51系列单片机而设计,有效保障所需功能的同时,还避免元器件使用成本的浪费。(5)本实用新型能够同时实现红外数据收发功能。附图说明图1为本实用新型电路图。具体实施方式下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明,但本实用新型的实施方式不限于此。值得注意的是,在本实用新型的实际应用中,不可避免的会应用到软件程序,但申请人在此声明,该技术方案在具体实施时所应用的软件程序皆为现有技术,在本申请中,不涉及到软件程序的更改及保护,只是对为实现发明目的而设计的硬件架构的保护。实施例1:一种采用手动复位设计的单片机红外通讯电路,基于手动复位电路设计,当出现程序跑偏的情况下,能够手动的进行复位处理,从而使得整个电路能够被恢复至起始状态,使得整个电路能够稳定运行;整个电路利用单片机异步通讯口,用发射电路和接收电路来实现接受和发送点信号的功能,进一步达到实现半双工双向通讯功能,如图1所示,特别采用下述设置结构:设置有或非门振荡电路、串口发送控制门电路、单片机电路、手动复位电路、发射电路及接收电路,所述或非门振荡电路与串口发送控制门电路相连接,串口发送控制门电路连接发射电路,手动复位电路与单片机电路相连接,单片机电路分别与串口发送控制门电路及接收电路相连接。在设计使用时,或非门振荡电路、串口发送控制门电路、及发射电路共同构成红外线发送电路系统,单片机电路内需要外发的指令信息将通过红外线发送电路系统发送出去,而后被待接收的红外接收模块所接收并进行后续解码控制等处理,直到执行该条外发的指令信息,当本实用新型需要接收红外指令信息时,接收电路将接收到的红外指令信息输入到单片机电路内进行解析,并根据解析所得指令做后续处理,所述手动复位电路当单片机电路出现运行程序跑偏时可以进行及时复位,使得整个电路稳定运行。实施例2:本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化,如图1所示,进一步的为更好地实现本实用新型,特别采用下述设置结构:所述单片机电路包括单片机U1、晶振X2、电容C4、电容C5,所述手动复位电路连接在单片机U1的复位脚RESET上,晶振X2、电容C4、电容C5相互串联构成晶振电路,且晶振X2的一端连接单片机U1的XTAL1脚,晶振X2的另一端连接单片机U1的XTAL2脚,电容C4和电容C5的共接端接地,优选的,晶振X2选用11.0592MHz的晶振芯片,所述单片机U1的GND脚接地,所述单片机U1采用51系列单片机,优选的单片机U1采用AT89C2051,AT89C2051单片机,片内含2kbytes的可反复擦写的只读程序存储器(PEROM)和128bytes的随机数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元。AT89C2051是一个带有2K字节闪速可编程可擦除只读存储器(EEPROM)的低电压,高性能8位CMOS微处理器。它采用ATMEL的高密非易失存储技术制造并和工业标准MCS-51指令集和引脚结构兼容。通过在单块芯片上组合通用的CPLI和闪速存储器,ATMEL的AT89C2051是一强劲的微型处理器,它对许多嵌入式控制应用提供一定高度灵活和成本低的解决办法。AT89C2051提供以下标准功能:2K字节闪速存储器,128字节RAM,15根I/O口,两个16位定时器,一个五向量两级中断结构,一个全双工串行口,一个精密模拟比较器以及两种可选的软件节电工作方式。空闲方停止CPU工作但允许RAM、定时器/计数器、串行工作口和中断系统继续工作。掉电方式保存RAM内容但振荡器停止工作并禁止有其它部件的工作到下一个硬件复位。其功能引脚包括:1、VCC(20脚):电源电压。2、GND(10脚):地。3、P1口:P1口是一个8位双向I/O口。口引脚P1.2~P1.7提供内部上拉电阻,P1.0和P1.1要求外部上拉电阻。P1.0和P1.1还分别作为片内精密模拟比较器的同相输入(ANI0)和反相输入(AIN1)。P1口输出缓冲器可吸收20mA电流并能直接驱动LED显示。当P1口引脚写入“1”时,其可用作输入端,当引脚P1.2~P1.7用作输入并被外部拉低时,它们将因内部的写入“1”时,其可用作输入端。当引脚P1.2~P1.7用作输入并被外部拉低时,它们将因内部的上拉电阻而流出电流。4、P3口:P3口的P3.0~P3.5、P3.7是带有内部上拉电阻的七个双向I/O口引脚。P3.6用于固定输入片内比较器的输出信号并且它作为一通用I/O引脚而不可访问。P3口缓冲器可吸收20mA电流。当P3口写入“1”时,它们被内部上拉电阻拉高并可用作输入端。用作输入时,被外部拉低的P3口脚将用上拉电阻而流出电流。P3口还用于实现AT89C2051的各种第二功能,如下表所列:引脚口功能P3.0RXD串口输入端P3.1TXD串口输出端P3.2INT0外中断0P3.3INT1外中断1P3.4T0定时器0外部输入P3.5T1定时器1外部输入P3口还接收一些用于闪速存储器编程和程序校验的控制信号。5、RESET(1脚):复位输入。RESET一旦变成高电平所有的I/O引脚就复位到“1”。当振荡器正在运行时,持续给出RESET引脚两个机器周期的高电平便可完成复位。每一个机器周期需12个振荡器或时钟周期。6、XTAL1(5脚):作为振荡器反相器的输入和内部时钟发生器的输入。7、XTAL2(4脚):作为振荡器反相放大器的输出。实施例3:本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化,如图1所示,进一步的为更好地实现本实用新型,特别采用下述设置结构:所述手动复位电路包括开关S1、电阻R7、电阻R8及电容C10,开关S1的一侧连接电容C10的第一端且与供电电源(VCC)相连接,开关S1的另一侧通过电阻R7分别与电阻R8的第二端、电容C10的第二端及单片机U1的复位脚RESET相连接,电阻R8的第一端接地,优选的供电电源采用+5V直流稳压电源。实施例4:本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化,如图1所示,进一步的为更好地实现本实用新型,特别采用下述设置结构:所述串口发送控制门电路包括或非门U1C、电阻R4及三极管Q1,所述发射电路包括红外发光二极管D1,或非门U1C的第一输入端与或非门振荡电路的输出端相连接,或非门U1C的第二输入端连接单片机U1的P3.1脚,或非门U1C的输出端连接三极管Q1的基极,三极管Q1的集电极通过红外发光二极管D1连接电阻R4的第二端,电阻R4的第一端连接在供电电源上,在设置时,优选的红外发光二极管D1选用SIR-563ST3F,三极管Q1选用NPN三极管,优选的三极管Q1选用9013。实施例5:本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化,如图1所示,进一步的为更好地实现本实用新型,特别采用下述设置结构:所述或非门振荡电路包括或非门U1A、或非门U1B、电阻R1、电阻R2、晶振X1、电容C1及电容C2,晶振X1、电容C1及电容C2相互串联构成或非门晶振电路,且晶振X1与电容C1共接端分别与电阻R2的第一端及或非门U1A的两个输入端相连接,电阻R2的第二端连接或非门U1A的输出端,或非门U1A的输出端通过电容R1分别与或非门U1B的两个输入端和晶振X1与电容C2共接端相连接,或非门U1B的输出端连接或非门U1C的第一输入端,设置时优选的晶振X1采用38KHz的晶振。实施例6:本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化,如图1所示,进一步的为更好地实现本实用新型,特别采用下述设置结构:所述或非门U1A、或非门U1B及或非门U1C采用同一个2输入4或非门电路,且分别为2输入4或非门电路中的一个或非门通道。实施例7:本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化,如图1所示,进一步的为更好地实现本实用新型,特别采用下述设置结构:所述2输入4或非门电路为MC14001B。实施例8:本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化,如图1所示,进一步的为更好地实现本实用新型,特别采用下述设置结构:所述接收电路包括红外接收IC管U2、电容C6及电阻R5,红外接收IC管U2的ROUT脚连接单片机U1的P3.0脚,红外接收IC管U2的电源VCC脚通过电阻R5连接供电电源,且红外接收IC管U2的电源VCC脚还通过电容C6接地且与红外接收IC管U2的接地脚GND连接。实施例9:本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化,如图1所示,进一步的为更好地实现本实用新型,特别采用下述设置结构:所述电容C6采用电解电容,且电容C6的负极连接红外接收IC管U2的电源VCC脚。实施例10:本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化,如图1所示,进一步的为更好地实现本实用新型,特别采用下述设置结构:所述红外接收IC管U2采用RPM6938红外接收芯片。单片机U1串口发送TXD端(P3.1脚)为‘0’时,红外发光二极管D1发出38KHz调制红外光线。单片机U1的TXD(P3.1脚)端为‘1’时,红外发光二极管D1就不发光。红外接收电路(接收电路)为红外接收专门集成电路(红外接收IC管U2)RPM6938,当收到38KHz调制红外光线时,RPM6938输出端为‘0’,平时为‘1’。正可与单片机串口发送接收RXD端(P3.0脚)配接。以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例,并非对本实用新型做任何形式上的限制,凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化,均落入本实用新型的保护范围之内。当前第1页1 2 3 
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