红外遥控电机调速+普中51单片机+江科大自化协

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);

void timer0_SetCounter(unsigned int value);