一種紅外遙控式步進電機控制器的設計與實現

紅外發送電路可選用昂達播放器的遙控器，也可采用電視遙控器。由于系統簡單，采用昂達播放器的遙控器。
2．3 時鐘電路
時鐘電路采用DS1302集成芯片，其主要特點是采用串行數據傳輸，可為掉電保護電源提供可編程的充電功能，并且可以關閉充電功能。采用普通32768 Hz晶振，步進電機的啟閉時間都保存在DS1302自帶的RAM中，不需要單獨的EEPROM。
DS1302與CPU的連接僅需要三條線，即SCLK(7)、I／O(6)、RST(5)。

3 系統軟件設計
軟件系統主要包括主程序、紅外中斷子程序、A／D轉換子程序、顯示子程序、時鐘控制子程序及步進電機程序。下面主要介紹紅外線解碼程序。
3．1 紅外線解碼原理
昂達播放器的遙控器產生的遙控編碼是連續的32位二進制碼組，其中前16位為用戶識別碼，能區別不同的電器設備，防止不同機種遙控碼互相干擾。該芯片的用戶識別碼同定高8位地址為0BFH，低8位地址為40H；后16位為8位操作碼(功能碼)及其反碼。
遙控器按鍵按下后，周期性地發出同一種32位二進制碼，周期約為108 ms。一組碼本身的持續時間隨它包含的二進制“0”和“1”的個數不同而不同，大約在45～63 ms之間。
當一個鍵按下超過36 ms，振蕩器使芯片激活，將發射一組108 ms的編碼脈沖，這108 ms發射代碼由一個起始碼(9 ms)，一個結果碼(4．5 ms)，低8位地址碼(9～18 ms)，高8位地址碼(9～18 ms)，8位數據碼(9～18 ms)和這8位數據的反碼(9～18 ms)組成。如果鍵按下超過108 ms仍未松開，接下來發射的代碼(連發代碼)將僅由起始碼(9 ms)和結束碼(2．5 ms)組成。
其代碼寬度的計算方法為：
16位地址碼的最短寬度：1．12×16=18 ms
16位地址碼的最長寬度：2．24 msX16=36 ms
已知8位數據代碼及其8位反代碼的寬度和不變：(1．12 ms+2．24 ms)x8=27 ms。所以得32位代碼的寬度為(18 ms+27 ms)～(36 ms+27 ms)。
解碼的關鍵是如何識別“0”和“1”，代碼格式以接收代碼為準，接收代碼與發射代碼反向。從位的定義我們可以發現“0”、“1”均以0．56 ms的低電平開始，不同的是高電平的寬度不同，“0”為0．56 ms，“1”為1．68 ms，所以必須根據高電平的寬度區別“0”和“1”。如果從0．56 ms低電平過后，開始延時，0．56 ms以后，若讀到的電平為低，說明該位為“0”，反之則為“1”，為了可靠起見，
延時必須比0．56 ms長些，但又不能超過1．12 ms，否則如果該位為“0”，讀到的已是下一位的高電平，因此取(1．12 ms+0．56 ms)／2=0．84 ms最為可靠，一般取0．84 ms左右均可；根據碼的格式，應該等待9 ms的起始碼和4．5 ms的結果碼完成后才能讀碼。
3．2 解碼程序設計
根據以上分析，采用89C2051單片機實現紅外解解碼的思路為：有信號產生中斷→EA清零→延時小于9 ms (低電平)→等待高電平的到來→延時小于4．5 ms(高電平)→等待下一次高電平的到來→延時0．84 ms左右→讀區P3．2腳電平值→再等待下一次高電平的到來→延時0．84 ms左右→讀取P3．2腳電平值，依次取得32位代碼，前16位為識別碼，后18位既為8位數據碼和8位數據反碼。解碼中斷服務程序流程圖如圖4所示。

4 結束語
通過系統調試及運行結果表明，采用步進電機作為執行元件，89C2051單片機作為控制器，光敏元件傳感器作為檢測元件，以手動輸入按鈕作為手動輸入信號，以紅外遙控裝置進行遙控操作，并輔以時鐘控制及狀態顯示的步進電機控制系統，能夠方便實現步進電機的手動、自動及遙控多功能操作，操作更加方便可靠。