红外控制的RS_485通信系统设计说明

目录

第1章引言 (3)

1.1RS-485通信技术的发展 (3)

1.2设计任务与方案 (3)

1.2.1设计任务 (3)

1.2.2系统总体设计方案 (4)

第2章系统硬件设计 (4)

2.1硬件系统的结构 (4)

2.2系统部件功能描述 (5)

2.2.1AT89C51单片机 (5)

2.2.2单片机最小应用系统 (7)

2.2.3红外接收 (10)

2.2.4MAX485接口电路 (11)

2.3RS-485串口标准 (13)

第3章系统的软件设计 (14)

3.1MCS-51汇编语言简介 (14)

3.2串行通信原理 (15)

3.2.1数据通信的基本概念 (15)

3.2.2串行通信的过程 (15)

3.2.3串行通信协议 (16)

3.3串行通信程序设计 (17)

3.3.1串行口的结构和功能 (17)

3.3.2选择串行口工作方式 (17)

3.3.3串行口波特率的设置 (18)

3.3.4初始化串口 (19)

3.3.5程序的编制 (19)

3.4红外通信原理 (20)

3.4.1红外发送原理 (20)

3.4.2红外解码原理 (21)

3.5红外解码程序设计 (22)

3.5.1延时子程序 (22)

3.5.2解码子程序 (22)

3.6RS-485程序设计流程图 (24)

3.6.1数据接收部分 (25)

3.6.2命令执行部分 (25)

3.6.3数据发送部分 (26)

第4章系统的调试 (28)

4.1WAVE6000软件简介 (28)

4.2程序调试 (28)

4.3系统硬件的调试 (30)

总结 (31)

致 (32)

参考文献 (32)

附录一 (33)

附录二 (34)

第1章引言

1.1 RS-485通信技术的发展

单片机技术和PC机技术在现实生活中都起着不可取代的作用，而结合这两种技术的应用有着极大的发展前景。单片机和PC机串行通信技术有着其特有的魅力，现已经在工业、农业、科研等各个领域广泛地应用。它凭着成本低、实现简单等特点，在单片机与PC机的通信中占着一席之地。如今形成了RS-232总线标准、RS-485总线标准、总线、CAN总线、无线通信、USB总线等并行发展的趋势。可以预测单片机和PC机串行通信技术的应用将更为广泛，并随着其他新技术的发展而发展。

单片机与微机之间以RS-232通信最为常见，微机对外的两个串口COM1、COM2都是专门为RS-232通信而设置的。虽然RS-232的通信方式方便，但它也有一些缺点。例如，RS-232只能实现短距离通信，通常只有十余米，要实现长距离通信还得依赖于调制解调器。另外，RS-232对地而言是共模传输方式，而各种电气干扰大多也是对地共模方式，它的抗干扰能力不理想。

RS-485通信方式与RS-232相比有很多优点，首先它的通信距离比RS-232要远得多，通常可以做到数百米甚至千米以上，而且还可以实现多点通信方式，从而可以建立一个小围的局域网，因而更有实用价值。RS-485采用差分信号传输方式，它的抗干扰能力比RS-232强的多，即便在信号电压比较小的情况下也能获得稳定的传输。所以RS-485通信方式比RS-232应用要广泛。

近年来，红外遥控技术在工业生产、家用电器、安全保卫以及人们的日常生活中的使用越来越广泛，特别是在家庭生活中，如电视、空调的遥控器，智能开关，电梯等。利用红外遥控技术具有的控制简单、实施方便、传输可靠性高的特点，将红外遥控技术和RS-485通信技术结合起来，实现基于红外控制的RS-485通信系统。这个通信系统将更加实用，也更容易实现。研究这个课题对于了解RS-485通信系统、红外遥控技术都会有帮助。

1.2 设计任务与方案

1.2.1 设计任务

采用51单片机作为微处理器，设计出红外控制的RS-485通信系统。要能过实现基于红外控制的，可靠的RS-485串行通信。

1.2.2 系统总体设计方案

本次设计采用AT89C51单片机作为微处理器，51系列单片机以其优良的性价比，得到了广泛的应用。其特点主要有以下几点：

1.可靠性高

因为芯片是按工业测控环境要求设计的，故抗干扰的能力优于PC 机。系统软件(如：程序指令，常数，表格)固化在ROM 中，不易受病毒破坏。许多信号的通道均在一个芯片，所以运作时系统稳定可靠。

2.便于扩展

片具有计算机正常运行所必需的部件，片外有很多供扩展用的(总线、并行和串行的输入/输出)管脚，很容易组成一定规模的计算机应用系统。

3.控制功能强

具有丰富的控制指令。如：条件分支转移指令，I/O 口的逻辑操作指令，位处理指令。

4.实用性好

体积小，功耗低，价格便宜，易于产品化。

整个系统分为两大部分，第一部分是红外发射（红外遥控器），第二部分是红外接收电路。本次设计所采用的红外遥控器是现成的，里面的发射芯片是LC7461。红外接收电路包括红外接收和MAX485接口两部分。

当红外遥控器有键按下时，红外接收器接收到来自遥控发射器的红外信号，将收到的红外遥控信号转为电信号，经放大、调解、滤波后，经红外接收器将原编码输入到AT89C51的外部中断0的引脚，然后由AT89C51对接收到的原编码信号进行判断、识别，然后做出相应判断。PC机通过MAX485芯片实现和单片机的通信，红外信号经过解码以后，按遥控器不同的键，在串口调试助手窗口会有不同的数字显示。

第2章系统硬件设计

2.1 硬件系统的结构

整个硬件系统是由红外接收模块和MAX485接口电路两大部分组成，红外接收模块的作用