基于单片机的红外解码.温度及液晶显示

中国矿业大学徐海学院技能考核培训姓名：顾嘉诚学号： 22110818专业：信息11-2班题目：基于单片机的红外解码.温度及液晶显示专题：红外解码指导教师：宥鹏老师翟晓东老师设计地点：电工电子实验室时间： 2014 年 4 月通信系统综合设计训练任务书学生姓名顾嘉诚专业年级信息11-2班学号22110818设计日期：2014年4 月5日至2014 年4 月10 日同组成员：姜怀修，刘剑桥，顾嘉诚，彭传锁，何子豪，王业飞设计题目：基于单片机的红外无线控制设计专题题目：红外解码设计主要内容和要求：1.主要内容：2.单片机内部结构红外遥控解码C语言程序设Ds18b20的使用Lcd1602的使用2. 功能扩展要求环境温度液晶显示指导教师签字：目录正文 (5)1.概述 (5)1.1功能描述 (5)1.2单片机资源 (5)2.1管脚图 (5)3.1. 使用资源 (5)2.原理篇 (6)2.1红外发送及接收 (6)2.1.1红外接收概述 (6)2.1.2硬件及原理图 (7)2.1.3红外中断接收部分程序 (8)2.2温度原理 (9)2.2.1 DS18B20 的主要特性 (9)2.2.2原理图与硬件 (10)2.2.3 DS18B20时序和程序 (10)2.3 QC1602A (12)2.3.1 1602外部结构及管脚说明 (12)2.3.2 写命令/数据时序与部分程序 (13)3.效果图 (15)4.软件篇 (15)4.1程序框图 (15)4.1.1 Main函数 (15)4.1.2 中断 (16)4.1.3 60ms定时中断 (16)4.2 完整程序 (16)4.2.1 Project.c文件 (16)4.2.2 onewire.c 文件 (23)5.参考文献 (26)技能考核培训摘要：利用单片机所学内容进行拓展，我们实现了基于单片机的红外解码.温度及液晶显示。

Lcd液晶显示实时环境温度和接收显示红外遥控器的键值，在收到红外信号时会用蜂鸣器作为反馈，以提醒红外一体接收头有接到信号。

关键词：单片机液晶显示红外解码正文1.概述1.1功能描述Lcd液晶显示实时环境温度和接收显示红外遥控器的键值，在收到红外信号时会用蜂鸣器作为反馈，以提醒红外一体接收头有接到信号。

1.2单片机资源2.0资源与MCS-51单片机产品兼容8K字节在系统可编程Flash存储器1000次擦写周期全静态操作：0Hz～33Hz三级加密程序存储器32个可编程I/O口线三个16位定时器/计数器八个中断源全双工UART串行通道低功耗空闲和掉电模式掉电后中断可唤醒看门狗定时器双数据指针掉电标识符2.1管脚图3.1. 使用资源P1：用于连接LCD1602的数据线P3.5,P3.7:分别连接LCD1602的RS,R/W控制脚P3.2:使用第二功能，用于接收红外信号P2.7：DS18B20数据脚P2.5:用于控制蜂鸣器2.原理篇2.1红外发送及接收2.1.1红外接收概述NEC 标准：遥控载波的频率为38KHz(占空比为1:3)；当某个按键按下时，系统首先发射一个完整的全码，如果键按下超过108ms 仍未松开，接下来发射的代码（连发代码）将仅由起始码（9ms）和结束码（2.5ms）组成。

一个完整的全码=引导码+用户码+用户码+数据码+数据反码。

其中，引导码高电平9ms，低电平4.5ms；系统码8 位，数据码8 位，共32 位；其中前16 位为用户识别码，能区别不同的红外遥控设备，防止不同机种遥控码互相干扰。

后 16 位为 8 位的操作码和 8 位的操作反码，用于核对数据是否接收准确。

收端根据数据码做出应该执行什么动作的判断。

连发代码是在持续按键时发送的码。

它告知接收端，某键是在被连续地按着。

NEC 标准下的发射码表示发射数据时0 用“0.56ms 高电平＋0.565ms 低电平=1.125ms”表示；数据1 用“高电平0.56ms＋低电平1.69ms=2.25ms”表示。

遥控器发射的信号：一体化接收头接收到的信号：需要注意的是；一体化接收头输了的波形是与发射波形是反向的。

我的遥控器使用的是NEC标准的WD6122芯片，遥控器编码如下：2.1.2硬件及原理图2.1.3红外中断接收部分程序void IR_IN() interrupt 0 using 0 //外部中断0程序{unsigned char j,k,n=0; //先定义变量，记住n=0EX0=0; //禁止中断，以免再次进入中断delay(15); //延时0.14ms*15=2.1msif(IRIN==1) //如果在这期间有高电平说明{ //信号不是来自遥控的，返回主程序EX0=1;return;}while(!IRIN){delay(1);} //死循环，等待9ms前导低电平信号的结束//////////////////////////////////////////////////////for(j=0;j<4;j++) //一共有4组数据{for(k=0;k<8;k++) //每组数据有8位{while(IRIN) {delay(1);} //死循环，等待4.5ms前导高电平的结束while(!IRIN) {delay(1);} //等待0.56ms低电平的结束，准备采集数据，while(IRIN) //开始采集数据{delay(1); //延时0.14ms，每过0.14ms时n就加1n++; //用n记录一共有多少个0.14msif(n>=30) //如果超过0.14ms*30=4.2ms{ //说明是乱码，放弃不要EX0=1;return;}}IRCOM[j]=IRCOM[j]>>1; //右移1位，xxxx xxxx变成0xxx xxx if(n>=8){IRCOM[j]=IRCOM[j]|0x80;}//但是如果不是0呢，//0xxx xxxx和0x80相或后变成了1xxx xxxx//这样这一们数据就被记录为1了/*想一下这里为什么是8呢，0.14ms*8=1.12ms，知道了吧*//*这样反复执行8次，8位数据就存在IRCOM[j]中了*/中了*/n=0; //n计数后一定要记得清0，否则下一次就不能准确计数了}}////////////////////////////////////////////////////if(IRCOM[2]!=~IRCOM[3]) //这里我们判断数据码和数据反码是不是相反{ //因为相反才是正确的，否则就放弃EX0=1;return;}beep();EX0=1; //记得开中断，你可以去掉这句话试一试}2.2温度原理2.2.1 DS18B20 的主要特性（1）适应电压范围更宽，电压范围：3.0～5.5V，在寄生电源方式下可由数据线供电。

（2）独特的单线接口方式，DS18B20 在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20 的双向通讯。

（3）DS18B20 支持多点组网功能，多个DS18B20 可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温。

（4）DS18B20 在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。

（5）温范围－55℃～＋125℃，在-10～+85℃时精度为±0.5℃。

（6）可编程的分辨率为9～12 位，对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可实现高精度测温。

（7）在9 位分辨率时最多在93.75ms 内把温度转换为数字，12 位分辨率时最多在750ms 内把温度值转换为数字，速度更快。

（8）测量结果直接输出数字温度信号，以"一线总线"串行传送给CPU，同时可传送CRC 校验码，具有极强的抗干扰纠错能力。

（9）负压特性：电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作。

2.2.2原理图与硬件2.2.3 DS18B20时序和程序2.2.3.1初始化时序及程序//DS18B20初始化bit init_ds18b20(void){bit initflag = 0;DQ = 1;Delay_OneWire(12);DQ = 0;Delay_OneWire(80); // 延时大于480usDQ = 1;Delay_OneWire(10); // 14initflag = DQ; // initflag等于1初始化失败Delay_OneWire(5);return initflag;}2.2.3.2写/读时序及写/读一字节程序//从DS18B20读取一个字节unsigned char Read_DS18B20(void) {unsigned char i;unsigned char dat;for(i=0;i<8;i++){DQ = 0;dat >>= 1;DQ = 1;if(DQ){dat |= 0x80;}Delay_OneWire(5);}return dat;}//通过单总线向DS18B20写一个字节void Write_DS18B20(unsigned char dat) {unsigned char i;for(i=0;i<8;i++){DQ = 0;DQ = dat&0x01;Delay_OneWire(5);DQ = 1;dat >>= 1;}Delay_OneWire(5);}2.3 QC1602A2.3.1 1602外部结构及管脚说明RAM 地址映射图控制器内部带有80*8位的RAM缓冲区2.3.2 写命令/数据时序与部分程序//写命令void write_com(uchar com) //液晶写命令{lcdrs=0;P1=com;delay_lcd(10);lcden=1;delay_lcd(10);lcden=0;}//写数据void write_data(uchar date) //液晶写数据{lcdrs=1;P1=date;delay_lcd(10);lcden=1;delay_lcd(10);lcden=0;}3.效果图4.软件篇4.1程序框图4.1.1 Main函数4.1.2 中断4.1.3 60ms定时中断4.2 完整程序4.2.1 Project.c文件#include<reg52.h>#include <absacc.h>#include "onewire.h" //单总线函数库#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar code table[]="temperature:"; //液晶uchar code table1[]="infrared value:"; //液晶unsigned char IRCOM[7]; //定义数组，用来存储红外接收到的数据sbit lcden=P3^7; //液晶sbit lcdrs=P3^5; //液晶sbit IRIN=P3^2; //定义红外接收头的外部接口，即外部中断0 sbit BEEP=P2^5; //定义蜂鸣器接口，我的在P1^5uchar num; //液晶char show_clock; //显示周期控制char now_tem; //存得到的温度char shinow,genow; //当前温度的十个位char wendu_show_shi,wendu_show_ge; //温度送入液晶的ASCALL码 char hongwai_jian_zhi ; //红外送入液晶的ASCALL码void delay_lcd(uint z) //液晶延时{uint x,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=110;y>0;y--);}//写命令void write_com(uchar com) //液晶写命令{lcdrs=0;P1=com;delay_lcd(10);lcden=1;delay_lcd(10);lcden=0;}//写数据void write_data(uchar date) //液晶写数据{lcdrs=1;P1=date;delay_lcd(10);lcden=1;delay_lcd(10);lcden=0;}void init_lcd() //液晶初始化{lcden=0;write_com(0x38);write_com(0x0e);write_com(0x06);write_com(0x10);write_com(0x80+0x00);}void init_show() //液晶初始显示{for(num=0;num<12;num++){write_data(table[num]);delay_lcd(5);}write_com(0x80+0x40);for(num=0;num<15;num++){write_data(table1[num]);delay_lcd(5);}ET0=1; //开定时中断EX0=1;}/*void init_infrared() // 红外初始化{IE=0x81;TCON=0X01;BEEP=1;IRIN=1;} *//******************************************/// 红外延时/*****************************************/void delay(unsigned char x){ //延时子程序unsigned char i; //延时约x*0.14mswhile(x--) //不同遥控器应设置不同的参数{for(i=0;i<13;i++){}} //参数的选择咱们先不管，先看这个}/*******************************************************/// 蜂鸣器/*******************************************************/void beep(){unsigned char i; //蜂鸣器发声子程序for(i=0;i<100;i++){delay(4); //这个得看你的蜂鸣器内部是否有振荡源BEEP=~BEEP;} //如果没有振荡源就应该输入脉冲信号BEEP=1;}/****************************************************/// 温度服务程序/****************************************************/void dis_work() // 温度显示处理{shinow=now_tem/10;genow= now_tem%10;//温度switch (shinow){case 0 :wendu_show_shi=0x30;break;case 1 :wendu_show_shi=0x31;break;case 2 :wendu_show_shi=0x32;break;case 3 :wendu_show_shi=0x33;break;case 4 :wendu_show_shi=0x34;break;case 5 :wendu_show_shi=0x35;break;case 6 :wendu_show_shi=0x36;break;case 7 :wendu_show_shi=0x37;break;case 8 :wendu_show_shi=0x38;break;case 9 :wendu_show_shi=0x39;break;}switch (genow){case 0 :wendu_show_ge=0x30;break;case 1 :wendu_show_ge=0x31;break;case 2 :wendu_show_ge=0x32;break;case 3 :wendu_show_ge=0x33;break;case 4 :wendu_show_ge=0x34;break;case 5 :wendu_show_ge=0x35;break;case 6 :wendu_show_ge=0x36;break;case 7 :wendu_show_ge=0x37;break;case 8 :wendu_show_ge=0x38;break;case 9 :wendu_show_ge=0x39;break;}//红外switch (IRCOM[2]){case 0x16 :hongwai_jian_zhi=0x30;break;case 0x0c :hongwai_jian_zhi=0x31;break;case 0x18 :hongwai_jian_zhi=0x32;break;case 0x5e :hongwai_jian_zhi=0x33;break;case 0x08 :hongwai_jian_zhi=0x34;break;case 0x1c :hongwai_jian_zhi=0x35;break;case 0x5a :hongwai_jian_zhi=0x36;break;case 0x42 :hongwai_jian_zhi=0x37;break;case 0x52 :hongwai_jian_zhi=0x38;break;case 0x4a :hongwai_jian_zhi=0x39;break;default:hongwai_jian_zhi= 0x21;break;}}/****************************/// 显示函数/*****************************/void show (){write_com(0x80+0x0d);write_data(wendu_show_shi);write_com(0x80+0x0e);write_data(wendu_show_ge);write_com(0x80+0x4F);write_data(hongwai_jian_zhi);}/*************************************************/// 主函数/**************************************************/void main(){TMOD=0X01;TH0=(65536-60000)/256; //定时TL0=(65536-60000)%256;EA=1; //定时器0BEEP=1;IRIN=1;EA=1;//开总中断//开外部中断0IT0=1;//边沿触发方式TR0=1;///////init_lcd();// init_infrared();init_show();while(1);}/***********************************************************/// 外部中断0 红外键值获取/***********************************************************/void IR_IN() interrupt 0 using 0 //外部中断0程序{unsigned char j,k,n=0; //先定义变量，记住n=0EX0=0; //禁止中断，以免再次进入中断delay(15); //延时0.14ms*15=2.1msif(IRIN==1) //如果在这期间有高电平说明{ //信号不是来自遥控的，返回主程序EX0=1;return;}while(!IRIN){delay(1);} //死循环，等待9ms前导低电平信号的结束for(j=0;j<4;j++) //一共有4组数据{for(k=0;k<8;k++) //每组数据有8位{while(IRIN) {delay(1);} //死循环，等待4.5ms前导高电平的结束while(!IRIN) {delay(1);} //等待0.56ms低电平的结束，准备采集数据，while(IRIN) //开始采集数据{delay(1); //延时0.14ms，每过0.14ms时n就加1n++; //用n记录一共有多少个0.14msif(n>=30) //如果超过0.14ms*30=4.2ms{ //说明是乱码，放弃不要EX0=1;return;}}IRCOM[j]=IRCOM[j]>>1; //右移1位，xxxx xxxx变成0xxx xxx//我们先认为这一位数据是0，现在已经送入一位数据了/*你肯定知道_cror_(x,1)和x>>1的区别吧*/if(n>=8){IRCOM[j]=IRCOM[j]|0x80;}//但是如果不是0呢，//0xxx xxxx和0x80相或后变成了1xxx xxxx//这样这一们数据就被记录为1了/*想一下这里为什么是8呢，0.14ms*8=1.12ms，知道了吧*//*这样反复执行8次，8位数据就存在IRCOM[j]中了*//*外层再循环4次，4*8=32位数据码全都在IRCOM[0],IRCOM[1],IRCOM[2],IRCOM[3]中了*/n=0; //n计数后一定要记得清0，否则下一次就不能准确计数了}}////////////////////////////////////////////////////if(IRCOM[2]!=~IRCOM[3]) //这里我们判断数据码和数据反码是不是相反{ //因为相反才是正确的，否则就放弃EX0=1;return;}beep();EX0=1; //记得开中断，你可以去掉这句话试一试}/**********************************************************/ // 定时中断服务程序/**************************************************************/void timer0() interrupt 1 //定时器0{TH0=(65536-60000)/256;TL0=(65536-60000)%256;show_clock++;//第一个周期 //获得温度if(show_clock==1)now_tem= rd_temperature(); //得到当前温度//第二个周期 //显示处理if(show_clock==2)dis_work();//第三个周期 //显示if(show_clock==3){show();show_clock=0;}}4.2.2 onewire.c 文件#include "reg52.h"sbit DQ = P2^7;//单总线延时函数#ifndef STC12void Delay_OneWire(unsigned int t){}#elsevoid Delay_OneWire(unsigned int t) {unsigned char i;while(t--){for(i=0;i<12;i++);}}#endif//通过单总线向DS18B20写一个字节void Write_DS18B20(unsigned char dat) {unsigned char i;for(i=0;i<8;i++){DQ = 0;DQ = dat&0x01;Delay_OneWire(5);DQ = 1;dat >>= 1;}Delay_OneWire(5);}//从DS18B20读取一个字节unsigned char Read_DS18B20(void){unsigned char i;unsigned char dat;for(i=0;i<8;i++){DQ = 0;dat >>= 1;DQ = 1;if(DQ){dat |= 0x80;}Delay_OneWire(5);}return dat;}//DS18B20初始化bit init_ds18b20(void){bit initflag = 0;DQ = 1;Delay_OneWire(12);DQ = 0;Delay_OneWire(80); // 延时大于480usDQ = 1;Delay_OneWire(10); // 14initflag = DQ; // initflag等于1初始化失败Delay_OneWire(5);return initflag;}//DS18B20温度采集程序：整数unsigned char rd_temperature(void){unsigned char low,high;char temp;init_ds18b20();Write_DS18B20(0xCC);Write_DS18B20(0x44); //启动温度转换Delay_OneWire(200);init_ds18b20();Write_DS18B20(0xCC);Write_DS18B20 (0xBE); //读取寄存器low = Read_DS18B20(); //低字节high = Read_DS18B20(); //高字节temp = high<<4;temp |= (low>>4);return temp;}5.参考文献【1】Changing 博文/content/13/0629/23/10906019_296460021.shtml 【2】DS18B20 datasheet【3】AT89s52 datasheet【4】QC1602A datasheet【5】郭天祥网络教程。