紅外遙控收發裝置的設計

1. 求單片機C51紅外線收發方案(最好有詳細解釋)

紅外線遙控器解碼程序
2007-02-07 18:52 紅外線遙控是目前使用最廣泛的一種通信和遙控手段。由於紅外線遙控裝置具有體積小、功耗低、功能強、成本低等特點，因而，繼彩電、錄像機之後，在錄音機、音響設備、空凋機以及玩具等其它小型電器裝置上也紛紛採用紅外線遙控。現在工業設備中，也已經廣泛在使用。。。。。

1 紅外遙控系統
通用紅外遙控系統由發射和接收兩大部分組成，應用編/解碼專用集成電路晶元來進行控制操作，如圖1所示。發射部分包括鍵盤矩陣、編碼調制、LED紅外發送器；接收部分包括光、電轉換放大器、解調、解碼電路。
2 遙控發射器及其編碼
遙控發射器專用晶元很多，根據編碼格式可以分成脈沖寬度調制和脈沖相位調制兩大類，這里我們以運用比較廣泛，解碼比較容易的脈沖寬度調制來加以說明，現以3310組成發射電路為例說明編碼原理。當發射器按鍵按下後，即有遙控碼發出，所按的鍵不同遙控編碼也不同。這種遙控碼具有以下特徵：
採用脈寬調制的串列碼，以脈寬為0.565ms、間隔0.56ms、周期為1.125ms的組合表示二進制的「0」；以脈寬為0.565ms、間隔1.685ms、周期為2.25ms的組合表示二進制的「1」
上述「0」和「1」組成的42位二進制碼經38kHz的載頻進行二次調制以提高發射效率，達到降低電源功耗的目的。然後再通過紅外發射二極體產生紅外線向空間發射，
3310產生的遙控編碼是連續的42位二進制碼組，其中前26位為用戶識別碼，能區別不同的紅外遙控設備，防止不同機種遙控碼互相干擾。後16位為8位的操作碼和8位的操作反碼用於核對數據是否接收准確。
當遙控器上任意一個按鍵按下超過36ms時，LC7461晶元的振盪器使晶元激活，將發射一個特定的同步碼頭，對於接收端而言就是一個9ms的低電平,和一個4.5ms的高電平，這個同步碼頭可以使程序知道從這個同步碼頭以後可以開始接收數據。
解碼的關鍵是如何識別「0」和「1」，從位的定義我們可以發現「0」、「1」均以0.56ms的低電平開始，不同的是高電平的寬度不同，「0」為0.56ms,「1」為1.68ms,所以必須根據高電平的寬度區別「0」和「1」。如果從0.56ms低電平過後，開始延時，0.56ms以後，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0.56ms長些，但又不能超過1.12ms,否則如果該位為「0」，讀到的已是下一位的高電平，因此取（1.12ms+0.56ms）/2=0.84ms最為可靠，一般取0.84ms左右即可。
根據紅外編碼的格式，程序應該等待9ms的起始碼和4.5ms的結果碼完成後才能讀碼。

接收器及解碼
LT0038是塑封一體化紅外線接收器，它是一種集紅外線接收、放大、整形於一體的集成電路，不需要任何外接元件，就能完成從紅外線接收到輸出與TTL電平信號兼容的所有工作，沒有紅外遙控信號時為高電平，收到紅外信號時為低電平，而體積和普通的塑封三極體大小一樣，它適合於各種紅外線遙控和紅外線數據傳輸。

下面是一個對51ISP編程實驗開發板配套的紅外線遙控器的解碼程序，它可以把紅外遙控器每一個按鍵的鍵值讀出來，並且通過實驗板上P1口的8個LED顯示出來，在解碼成功的同時並且能發出「嘀嘀嘀」的提示音。
ORG 0000H
AJMP MAIN;轉入主程序
ORG 0003H ;外部中斷P3.2腳INT0入口地址
AJMP INT ;轉入外部中斷服務子程序（解碼程序）
;以下為主程序進行CPU中斷方式設置
MAIN:SETB EA ;打開CPU總中斷請求
SETB IT0 ;設定INT0的觸發方式為脈沖負邊沿觸發
SETB EX0 ;打開INT0中斷請求
;以下對單片機的所有引腳進行初始化，全部設置成高電平
MOV P2,#11111111B
AJMP $
;以下為進入P3.2腳外部中斷子程序，也就是解碼程序
INT: CLR EA ;暫時關閉CPU的所有中斷請求
MOV R6,#10
SB: ACALL YS1;調用882微秒延時子程序
JB P3.2,EXIT;延時882微秒後判斷P3.2腳是否出現高電平如果有就退出解碼程序
DJNZ R6, SB;重復10次，目的是檢測在8820微秒內如果出現高電平就退出解碼程序
;以上完成對遙控信號的9000微秒的初始低電平信號的識別。
JNB P3.2, $ ;等待高電平避開9毫秒低電平引導脈沖
ACALL YS2 ;延時4.74毫秒避開4.5毫秒的結果碼
MOV R7,#26;忽略前26位系統識別碼
JJJJA:JNB P3.2,$;等待地址碼第一位的高電平信號
LCALL YS1;高電平開始後用882微秒的時間尺去判斷信號此時的高低電平狀態
MOV C,P3.2;將P3.2引腳此時的電平狀態0或1存入C中
JNC UUUA;如果為0就跳轉到UUUA
LCALL YS3;檢測到高電平1的話延時1毫秒等待脈沖高電平結束
UUUA: DJNZ R7,JJJJA
MOV R1,#1AH ;設定1AH為起始RAM區
MOV R2,#2;接收從1AH到1BH的2個內存,用於存放操作碼和操作反碼
PP: MOV R3,#8;每組數據為8位
JJJJ: JNB P3.2,$;等待地址碼第一位的高電平信號
LCALL YS1;高電平開始後用882微秒的時間尺去判斷信號此時的高低電平狀態
MOV C,P3.2;將P3.2引腳此時的電平狀態0或1存入C中
JNC UUU;如果為0就跳轉到UUU
LCALL YS3;檢測到高電平1的話延時1毫秒等待脈沖高電平結束
UUU: MOV A,@R1;將R1中地址的給A
RRC A;將C中的值0或1移入A中的最低位
MOV @R1,A;將A中的數暫時存放在R1數值的內存中
DJNZ R3,JJJJ;接收滿8位換一個內存
INC R1;對R1中的值加1，換下一個RAM
DJNZ R2,PP ;接收完8位數據碼和8位數據反碼，存放在1AH/1BH中
MOV A,1AH
CPL A;對1AH取反後和1BH比較
CJNE A,1BH,EXIT;如果不等表示接收數據發生錯誤,放棄
MOV P1,1AH;將按鍵的鍵值通過P1口的8個LED顯示出來!
CLR P2.0;蜂鳴器鳴響－嘀嘀嘀－的聲音，表示解碼成功
LCALL YS2
LCALL YS2
LCALL YS2
SETB P2.0;蜂鳴器停止（使用時可以將J2的YINYUE腳用跳線接J4 的XS1腳才可以使用蜂鳴器）可以看原理圖
EXIT: SETB EA ;允許中斷
RETI ;退出解碼子程序
YS1: MOV R4,#20 ;延時子程序1，精確延時882微秒
D1: MOV R5,#20
DJNZ R5,$
DJNZ R4,D1
RET
YS2: MOV R4,#10 ;延時子程序2，精確延時4740微秒
D2: MOV R5,#235
DJNZ R5,$
DJNZ R4,D2
RET
YS3: MOV R4,#2;延時程序3，精確延時1000微秒
D3:MOV R5,#248
DJNZ R5,$
DJNZ R4,D3
RET
END
以上程序緊供參考。

0A 01
11 12 13 14
15 16 17 18
19 10 1A 1B
0E 02 03 1C
06 04 05 0C
0D 08 09 1D
00 1F 1E 0B
07 0F
這是按照紅外遙控器按鍵的實際位置給出的32個按鍵的鍵值（16進制）

2. 遙控開關電路圖教你在家也能設計遙控開關

隨著科學技術的飛速發展，傳統的手動式開關已經滿足不了人們對於完美生活空間的追求，而數碼無線遙控技術也隨之應運而生。作為現代家庭常用的產品之一，遙控開關對很多人來說都並不陌生。無論是電器遙控開關還是燈光遙控開關，都深深讓人感受到高科技給生活帶來的無限方便和樂趣。與此同時，不知道大家有沒有認真研究過遙控開關的原理和電路圖呢？
遙控開關電路結構
遙世叢磨控開關都是由兩部分構成：遙控器和開關，也就是發射裝置和接受裝置。當我們使用遙控器也就是發射器時，發射器能把不同的控制電信號進行編碼，然後在經過無線調制或者紅外調制，轉換成無線信號發射出去。此時由開關接受到含有控制信息的無線信號，然後通過解碼得到原來的電信號，再將電信號進行功率放大以驅動相關的元件。簡單來說，遙控器就是一個編碼器，將電信號編碼為無線信號；而開關則是一個解碼器，把無線信號解碼為電信號。整個遙控過程就是電信號轉變為無線信號再變回電信號的過程。
遙控開關種類
遙控開關種類很多，從發射信號的不同可以簡單分為紅外射頻遙控和無線射頻遙控兩種。而無線遙控開關的電路較為復雜，在此主要為大家介紹一種較為簡單和典型的單線紅外遙控開關電路圖。
這款單線紅外遙控開關的主要特點是比較簡單實用，由於只有單根線進出，可以直接替換家庭常用的牆壁開關，在便於安裝和更換的同時，還可以很方便的實現遙控。
遙控開關電路原理
圖中的單線進出端和負載串聯後接在220V的電壓上，集成塊能夠接成雙穩態觸發電路，用來控制單向可控硅，可控硅導通時相當於開關閉合。微型變壓器主要是在電子開關導通時通過自身電壓。二極體的作用是防止微型變壓器初級線圈燒壞，同時也可以防止因負載電流過大而造成輸出電壓過高。當紅外接收頭接收到紅外遙控搜斗信號時輸出負脈沖，通過三極體到相，再通過構成脈寬選通電路輸入到脈沖輸入端。脈沖輸出端的狀態再每次輸入一個脈沖信號後就翻轉一次，以實現開、關的控制。
遙控開關怎麼安裝
在安裝之前，做好准備工作，先檢查燈具是否能正常工作，避免有短路的情況出現。
在家裡准備布線安裝時，先切斷電源，要將遙控開關裝進開關盒內，在開關盒附近或者旁邊有電源插座，將電源插座的火線和零線兩根線引出來，分別與遙控開關的L、N端相連，同時將原來的開關內的三根線取出，換成遙控開關的K1、K2、K3三線相連，在連接的時候要注意原來的三根線柱要與遙控開關相對應。
比較簡便的是單火智能照明電燈遙控開關，是標準的86式牆壁開關，不需要接零線，也不用對燈具做改動，就可以直接替換原來牆壁上的開關，主要可以用來接日光燈、節能燈等。
除此之外、還有一種是火零智能照明電燈遙控開關，在安裝這種開關的時候，既不用重新布線也不用改動燈具的任何配件。在使用的時鄭喊候相當簡便，只需要選好要用的燈組，長按防盜鍵5秒，被選擇的燈組就會連續閃爍兩次，再延遲一分鍾左右被選擇的燈組就會全部熄滅，這時候燈就進了防盜工作。
另外值得一提的是，在接線的時候，切忌將火線和零線同時接入開關，不能使用短路或者是超出負荷的燈具。
還有，在第一次使用開關的時候，要先將開關中原先的出廠測試編碼清除掉，避免出現開關學習不上的情況。具體的操作是，將開關上其中一路手動開關按住，直到學碼指示燈閃爍三次之後放開，清碼就完成了。
這款單線紅外遙控開關電路的優勢在於：整個電路採用了流互感器原理來升壓，並且用二極體限幅、穩壓，使得開關能夠自身供電。由於自身壓降小、功耗小，這款遙控開關的適用范圍也很廣，隨便用電視機或者影碟機的遙控器就可以控制。

3. 紅外遙控器原理 遙控器原理圖

遙控器是一種用來遠控機械的裝置。現代的遙控器，主要是由集成電路電板和用來產生不同訊息的按鈕所組成。下面一起來看看紅外遙控器原理以及遙控器原理圖吧。

紅外遙控器原理

紅外線遙控系統一般由發射器和接收器兩部分組成。發射器由指令鍵、指令信號產生電路、調制電路、驅動電路及紅外線發射器組成。當指令鍵被按下時，指令信號產生電路便產生所需要的控制信號，控制指令信號經調制電路調制後，最終由驅動電路驅動紅外線發射器，發出紅外線遙控指令信號。

接收器由紅外線接收器件、前置放大電路、解調電路、指令信號檢出電路、記憶及驅動電路、執行電路組成。當紅外接收器件收到發射器的紅外指令信號時，它將紅外光信號變成電信號並送到前置放大電路進行放大，再經過解調器後，由信號檢出電路將指令信號檢出，最後由記憶電路和驅動電路驅動執行電路，實現各種操作。

控制信號一般以某些不同的特徵來區分，常用的區分指令信號的特徵是頻率和碼組特徵，即用不同的頻率或者編碼的電信號代表不同的指令信號來實現遙控。所以紅外遙控系統通常按照產生和區分控制指令信號的方式和特徵分類，常分為頻分制紅外線遙控和碼分制紅外線遙控。

1紅外遙控系統發射部分

紅外遙控發射器由鍵盤矩陣、遙控專用集成電路、驅動電路和紅外發光二極體三部分組成，結構如圖1所示。

當有鍵按下時，系統延時一段時間防止干擾，然後啟動振盪器，鍵編碼器取得鍵碼後從ROM中取得相應的指令代碼(由0和1組成的代碼)，遙控器一般採用電池供電，為了節省電量和提高抗干擾能力，指令代碼都是經32～56kHz范圍內的載波調制後輸出到放大電路，驅動紅外發射管發射出940nm的紅外光。當發送結束時振盪器也關閉，系統處於低功耗休眠狀態。載波的頻率、調制頻率在不同的場合會有不同，不過家用電器多採用的是38kHz的，也就是用455kHz的振盪器經過12分頻得到的。

遙控發射器的信號是由一串0和1的二進制代碼組成的，不同的晶元對0和1的編碼有所不同，現有的紅外遙控包括兩種方式：脈沖寬度調制(PWW)和脈沖位置調制(PPM或曼徹斯特編碼)。兩種形式編碼的代表分別是NEC和PHILIPS的RC-5。

2紅外遙控系統接收部分

接收部分是由放大器、限幅器、帶通濾波器、解調器、積分器、比較器等組成的，比如採用較早的紅外接收二極體加專用的紅外處理電路的方法，如CXA20106，此種方法電路復雜，現在一般不採用。但是在實際應用中，以上所有的電路都集成在一個電路中，也就是我們常說的一體化紅外接收頭。一體化紅外接收頭按載波頻率的不同，型號也不一樣。由於與CPU的介面的問題，大部分接收電路都是反碼輸出，也就是說當沒有紅外信號時輸出為1，有信號輸出時為0，它只有三個引腳，分別是+5V電源、地、信號輸出。

系統的設計

1單片機編碼發射部分

①鍵盤部分

紅外遙控器的發射器電路比較簡單，由一個4×4矩形鍵盤、一個PNP驅動三極體、一個紅外線發光二極體和兩個限流電阻組成。要遙控哪台接收器由鍵盤輸入，即由鍵盤輸入要紅外遙控的地址，地址經過編碼、調制後通過紅外發光二極體發射出去。

矩陣鍵盤部分由16個輕觸按鍵按照4行4列排列，將行線所接的單片機的I/O口作為輸出端，而列線所接的作為輸入。當沒有鍵被按下時，所有輸出端都是高電平，代表沒有鍵按下。有鍵按下時，則輸入線就會被拉抵，這樣，通過讀入輸入線的狀態就可以知道是否有鍵被按下。

鍵盤的列線接到P1口的低4位，行線接到P1口的高4位，列線P1.0～P1.3設置為輸入線，行線P1.4～P1.7設置為輸出線。

檢測當前是否有鍵被按下。檢測的方法是使P1.4～P1.7輸出為0，讀取P1.0～P1.3的狀態，若P1.0～P1.3為全1，則無鍵閉合，否則有鍵閉合。

去除鍵抖動。當檢測到有鍵按下後，延時一段時間再做下一步檢測判斷。

若有鍵按下，應該識別出是哪一個鍵閉合。方法是對鍵盤的行線進行掃描。P1.4～P1.7按下面4種組合依次輸出1110，1101，1011，0111，在每組行輸出時讀取P1.0～P1.3，若全為1，則表示0這行沒有鍵輸入，否則有鍵閉合。由此得到閉合鍵的行值和列值，然後採用計算的方法或者查表的方法將閉合鍵的行值和列值轉換成所定義的值。

為了保證每閉合一次CPU僅作一次處理，必須去除鍵釋放時的抖動。產生的鍵值放在發送資料庫區，30H存放的是產生的鍵值，即要遙控的8位地址共1位元組，31H放的是和30H中的相同的8位地址，地址碼重發了一次，主要是加強遙控器的可靠性，如果兩次地址碼不相同，則說明本幀數據有錯，應該丟棄。32H放的是00H(為了編程簡單)，33H放的是0FFH，一共32位數據。要發送數據時，只要到那裡讀取數據即可，然後調用發射子程序發送。

②載波部分

根據前面介紹的紅外遙控的基本原理，紅外遙控器編碼調制的方法其實很簡單，只要生成一定時間長的電平就可以。再通過一個38kHz載波調制便可以發射編碼。載波的產生方法有多種，可以由CMOS門電路RC振盪器構成，或者由555時基電路構成等。

在此次設計中採用的是CPU延時，即用定時器中斷完成，用單片機的T0定時產生38kHz載波。設定定時器為方式2，即自動恢復初值的8位計數器。TL0作為8位計數器，TH0作為計數初值寄存器，當TL0計數溢出時，一方面置1溢出標志位TF0，向CPU請求中斷，同時將TH0內容送入TL0，使TL0從初值開始重新加1計數。因此，T0工作於方式2，定時精度比較高。根據計算，設定38KHz的定時初值，採用12kHz晶振的定時初值為0F3H，用11.0592kHz晶振時的初值為0F4H，設定好定時器中斷，在中斷程序中只寫入取反P2.0(CPLP2.0)，當要發送數據1時，前面560μs高電平發送時，先打開定時器中斷，再啟動定時器，允許定時器工作，延時560μs再關定時器，後面1690μs的低電平因為不發送信號，所以可以直接置P2.0高電平後，延時1690μs即可;數據0前面的560μs高電平和數據1的一樣，後面560μs的低電平因為不發送信號，所以可以直接置P2.0高電平後，延時560μs即可。

2紅外接收解碼電路

紅外遙控接收採用一體化紅外接收頭，它將紅外接收二極體、放大器、解調、整形等電路安裝在一起，只有三個引腳。紅外接收頭的信號輸出端接單片機的INT0端，單片機中斷INT0在紅外脈沖下降沿時產生中斷。電路如圖3.3所示，圖中增加一隻PNP三極體對輸出信號放大，R和C組成去耦電路抑制電源干擾。

3遙控信號的解碼演算法

平時，遙控器無鍵按下時，紅外發射二極體不發出信號，遙控接收頭輸出信號1，有鍵按下時，0和1的編碼的高電平經遙控接收頭反相後會輸出信號0，由於與單片機的中斷腳相連，將會引起單片機中斷(單片機預先設定為下降沿產生中斷)。

遙控碼發射時由9ms的高電平和4.5ms的低電平表示引導碼，用560μs的高電平和560μs的低電平表示數據「0」，用560μs的高電平和1690μs的低電平表示數據「1」，引導碼後面是4位元組的數據。接收碼是發射碼的反向，所以判斷數據中的高電平的長度是讀出數據的要點，在這里用882μs(560～1690μs之間)作為標尺，如果882μs之後還是高電平則表示是數據1，將1寫入寄存器即可(數據為1時還需要再延時一段時間使電平變低，用來檢測下一個低電平的開始)。882μs後電平為低電平則表示是數據0，則將0寫入寄存器中，之後再等待下一個低電平的到來。

繼續接收下面的數據，當接收到32位數據時，說明一幀數據接收完畢，然後判斷本次接收是否有效，如果兩次地址碼相同並且等於本系統的地址碼，數據碼和數據反碼之和等於0FFH，則接收的本幀數據有效，點亮一隻發光二極體，否則丟棄本次接收到的數據。

接收完畢後，初始化本次接收到的數據，准備下次遙控接收。

以上就是小編為大家介紹的遙控器原理，希望能夠幫助到您。更多關於遙控器原理的相關資訊，請繼續關注土巴兔學裝修。

4. 紅外發射 和接受電路的原理圖

遙控接收工作原理

遙控器部分：

遙控器部分的工作原理較為簡單，主要就是編碼IC通過三極體進行放大調變，然後將此電信號（脈沖波）經有紅外發射管（940nm波長）轉變為光信號發射出去。

現在國產遙控器的電路主要有：455K晶振，編碼IC,放大三極體，發射管等主要幾個電子原件組成，2節3V電池驅動;但目前一些國際大廠所用的遙控器，其編碼IC內已包括了晶振和放大三極體，電路設計更加方便，且只需要1節電池驅動，更加環保。

(4)紅外遙控收發裝置的設計擴展閱讀：

紅外是紅外線的簡稱，它是一種電磁波。它可以實現數據的無線傳輸。自1800年被發現以來，得到很普遍的應用，如紅外線滑鼠，紅外線列印機，紅外線鍵盤等等。紅外的特徵：紅外傳輸是一種點對點的傳輸方式，無線，不能離的太遠，要對准方向，且中間不能有障礙物也就是不能穿牆而過，幾乎無法控制信息傳輸的進度；IrDA已經是一套標准，IR收/發的組件也是標准化產品。

自然界中的一切物體，只要它的溫度高於絕對溫度(-273℃)就存在分子和原子無規則的運動，其表面就不斷地輻射紅外線。紅外線是一種電磁波，它的波長范圍為760nm~ 1mm，不為人眼所見。紅外成像設備就是探測這種物體表面輻射的不為人眼所見的紅外線的設備。它反映物體表面的紅外輻射場，即溫度場。

注意：紅外成像設備只能反映物體表面的溫度場。

對於電力設備，紅外檢測與故障診斷的基本原理就是通過探測被診斷設備表面的紅外輻射信號，從而獲得設備的熱狀態特徵，並根據這種熱狀態及適當的判據，作出設備有無故障及故障屬性、出現位置和嚴重程度的診斷判別。

為了深入理解電力設備故障的紅外診斷原理，更好的檢測設備故障，下面將初步討論一下電力設備熱狀態與其產生的紅外輻射信號之間的關系和規律、影響因素和DL500E的工作原理。

紅外線通信技術適合於低成本、跨平台、點對點高速數據連接,尤其是嵌入式系統.

紅外線技術的主要應用:設備互聯、信息網關.設備互聯後可完成不同設備內文件與信息的交換。信息網關負責連接信息終端和互聯網.

紅外通訊技術已被全球范圍內的眾多軟硬體廠商所支持和採用，目前主流的軟體和硬體平台均提供對它的支持.紅外技術已被廣泛應用在移動計算和移動通訊的設備中.

紅外傳輸是一種點對點的傳輸方式，無線，不能離的太遠，要對准方向，且中間不能有障礙物也就是不能穿牆而過，幾乎無法控制信息傳輸的進度；IrDA已經是一套標准，IR收/發的組件也是標准化產品。

5. 想要設計電路遙控開關，應該怎麼設計呢

當我們躺在床上想關燈睡覺，控制燈光的開關離我們的床很遠的時候，我們真的希望有一個方便的裝置幫助我們遠程開關燈光嗎？這樣我們就可以方便地控制家電了。整個電路共用五個8050三極體。從左到右，IR是紅外遙控接收器。當沒有接收到紅外信號時，一個引腳輸出高電平，當接收到紅外信號時，一個引腳輸出一系列低電平脈沖。R4和C2、R7和C3構成兩個積分電路，Q4、Q5和J構成繼電器控制電路。平時待機或開機後的初始派絕狀態是Q1開，Q2關，Q5關，繼電器不工作。

如果選擇的C1太小，觸發後狀態無法維持。如果C1太肢渣大，就會引發失敗。一般優選10-47F，圖中C1選用10aF電解電容。當接收頭接收到遙控器發出的紅外脈沖信號時，信號端輸出的負脈沖通過c2耦合到Ic12引腳。IC1是由NE555連接的施密特觸發器電路。脈沖信號經IC1整形後，從IC1引腳輸出，然後通過C4耦合到14引腳CD4017時鍾的上升沿計數端和IC2的控制輸出端Q0~Q9，從Q0變為高電平，從靜態歷羨悄的所有其他低電平變為Q1高電平和其他低電平。此時，與Q1連接的晶閘管接通(圖中未示出)，使連接的負載工作。當你再次按下遙控器上的任意鍵時。當等級變為Q2高等級時，其他都是低等級，只有與Q2連接的負荷起作用；如果繼續按遙控器的任意鍵，控制輸出端將按上述順序執行。

6. 紅外發射及接收裝置電路圖分析

HS0038接收的是38KHz載波調制的紅外信號，內部有選頻電路，用連續的紅外信號恐怕得不到正常的輸出。
建議發射部分改為38KHz的脈沖紅外信號。

7. 什麼是IrDA及其應用

IrDA器件及其應用電路設計
摘要：簡要介紹IrDA紅外數據傳輸的特徵；詳細說明各種常見IrDA類型器件的構成；重點闡述常用紅外數據傳輸電路的設計及其注意事項。

本文就IrDA紅外數據傳輸、各種IrDA器件的構成及其不同類型的紅外通信電路設計進行綜合闡述。

1 紅外數據傳輸及其規范簡介

紅外數據傳輸，使用傳播介質——紅外線。紅外線是波長在750nm~1mm之間的電磁波，是人眼看不到的光線。紅外數據傳輸一般採用紅外波段內的近紅外線，波長在0.75μm~25μm之間。紅外數據協會成立後，為保證不同廠商的紅外產品能獲得最佳的通信效果，限定所用紅外波長在850nm~900nm。

IrDA是國際紅外數據協會的英文縮寫，IrDA相繼制定了很多紅外通信協議，有側重於傳輸速率方面的，有側重於低功耗方面的，也有二者兼顧的。IrDA1.0協議基於非同步收發器UART，最高通信速率在115.2kbps，簡稱SIR(Serial Infrared，串列紅外協議)，採用3/16 ENDEC編/解碼機制。 IrDA1.1協議提高通信速率到4Mbps，簡稱FIR(Fast Infrared，快速紅外協議)，採用4PPM (Pulse Position Molation，脈沖相位調制)編解碼機制，同時在低速時保留1.0協議規定。之後，IrDA又推出了最高通信速率在16Mbps的協議，簡稱VFIR(Very Fast Infrared，特速紅外協議)。

IrDA標准包括三個基本的規范和協議：紅外物理層連接規范IrPHY(Infrared Physical Layer Link Specification)，紅外連接訪問協議IrLAP (Infrared Link Access Protocol) 和紅外連接管理協議IrLMP(Infrared Link Management Protocol)。IrPHY規范制定了紅外通信硬體設計上的目標和要求；IrLAP和IrLMP為兩個軟體層，負責對連接進行設置、管理和維護。在IrLAP和IrLMP基礎上，針對一些特定的紅外通信應用領域，IrDA還陸續發布了一些更高級別的紅外協議，如TinyTP、IrOBEX、IrCOMM、IrLAN、IrTran-P等等。[1~3]

紅外傳輸距離在幾cm到幾十m，發射角度通常在0~15°，發射強度與接收靈敏度因不同器件不同應用設計而強弱不一。使用時只能以半雙工方式進行紅外通信。

在此把符合IrDA紅外通信協議的器件稱為IrDA器件，符合SIR協議的器件稱為SIR器件，符合FIR協議的器件稱為FIR器件，符合VFIR協議的器件稱為VFIR器件。

2 紅外數據傳輸的基本模型

紅外數據傳輸可用圖1簡單表示。

3 IrDA器件的類型劃分[3~8]

根據圖1所述模型，把IrDA器件劃分類型，如圖2所示。

根據傳輸速率的大小，可以把IrDA器件區分為SIR、FIR、VFIR類型。如Vishay的紅外收發器，TFDU4300是SIR器件，TFDU6102是FIR器件，TFDU8108是VFIR器件。

根據應用功耗的大小，可以把IrDA器件區分為標准型和低功耗型。低功耗型器件，通常使用1.8~3.6V電源，傳輸距離較小(約20cm)，如Agilent的紅外收發器HSDL-3203。標准型器件，通常使用DC5V電源，傳輸距離大(在30cm~幾十m)，如Vishay的紅外接收器TSOP12xx系列，配合其發射器TSAL5100，傳輸距離可達35m。

使用上述三種分類方法，可以清晰地表明一個IrDA紅外器件的性能。如Agilent的SIR標准型紅外收發器HSDL-3000。

4 IrDA器件的構成及其使用[3~8]

4.1 紅外發送器件

紅外發送器大多是使用Ga、As等材料製成的紅外發射二極體，其能夠通過的LED電流越大，發射角度越小，產生的發射強度就越大；發射強度越大，紅外傳輸距離就越遠，傳輸距離正比於發射強度的平方根。有少數廠商的紅外發送器件內置有驅動電路。該類器件的構成如圖3所示。

紅外發送器件在使用時通常需要串聯電阻，用以分壓限流。

4.2 紅外檢測器件

紅外檢測器件的主要部件是紅外敏感接收管件，有獨立接收管構成器件的，有內含放大器的，有集成放大器與解調器的。後面兩種類型的紅外檢測器件構成如圖4所示。

接收靈敏度是衡量紅檢測器件的主要性能指標，接收靈敏度越高，傳輸距離越遠，誤碼率越低。

內部集成有放大與解調功能的紅外檢測器件通常還含有帶通濾波器，這類器件常用於固定載波頻率(如40kHz)的應用。

4.3 紅外收發器件

紅外收發器件集發射與接收於一體。通常，器件的發射部分含有驅動器，接收部分含有放大器，並且內部集成有關斷控制邏輯。關斷控制邏輯在發送時關斷接收，以避免引入干擾；不使用紅外傳輸時，該控制邏輯通過SD引腳接受指令，關斷器件電源供應，以降耗節能。使用器件時需要在LED引腳接入適當的限流電阻。大多數紅外收發器件帶有屏蔽層。該層不要直接接地，可以通過串聯一磁珠再接地，以引入干擾影響接收靈敏度。紅外收發器件的構成如圖5所示。

4.4 紅外編/解碼器件

編/解碼，英文簡稱ENDEC，即實現調制/解調。編/解碼機制，SIR器件多採用3/16 ENDEC，FIR器件多採用4PPM ENDEC。在此解釋一下3/16 ENDEC，其它可參閱有關資料。3/16 ENDEC，即把一個有效數字位(bit)時間段，劃分為16等分小時間段，以連續3個小時間段內有無脈沖表示調制/解調信息。紅外編/解碼器件，需要從外部接入時鍾或使用自身的晶體振盪電路，進行調制或解調。

紅外編/解碼器件，有單獨編碼的集成器件，如鍵盤遙控紅外編碼器Mitsubishi的M50462AP；也有集編碼/解碼於一體的，這類器件較為多見，其構成如圖6所示。

4.5 紅外介面器件

紅外介面器件，實現紅外傳輸系統與微控制器、PC機或網路系統的連接。設計中經常使用的器件有UART串列非同步收發器件、USB介面轉換器件等。

USB介面器件，實現紅外收發與PC機的USB連接。集成度較高的USB介面器件如SigmaTel的STIr4200。STIr4200全兼容IrDA1.3和USB1.1，IrDA速率在2.4k~4Mbps，內含有紅外編/解碼器和4KB的FIFO緩存，20/28腳封裝，可直接相聯標準的IrDA收發器件，其構成如圖7所示。

5 常用紅外數據傳輸電路設計[3~9]

5.1 家電紅外遙控收發電路的設計

彩電、空調、VCD等家用電器的遙控收發，是單向傳輸，通信距離通常在3~5m，調制/解調的載波頻率通常在36~40kHz，可用「集成鍵盤編碼IC+帶驅動的紅外發射管」構成發射遙控器，用「帶放大與解調功能的紅外檢測器」構成接收端，接收後的信息可直接送給簡易單片機(如AT89C2051)，由單片機通過軟體進行遙控功能識別並產生相應動作。

圖8是一個通用的家電遙控收發電路框圖。

5.2 PC機簡易紅外收發裝置設計

現在的筆記本電腦、掌上電腦、移動手機等，常常集成有含編/解碼功能(38kHz載波)的5針紅外介面；可以很容易地設計電路，給PC機配上紅外收發裝置，無須考慮調制/解調。

5針紅外介面插座引腳定義了：一對電源腳Vcc和GND，一對收發介面IrTx(紅外發射端)和IrRx(紅外接收端)，有一針NC未定義。

根據IrDA非同步串列通信有關標准，IrTx引腳能提供 >6.0mA的輸出電流，IrRx引腳在吸收<1.5 mA電流時就能對輸入信號作出反應。依此可以設計出如圖9(a)所示的簡易紅外收發裝置。為進一步提高收發傳輸能力，可在發射端增加驅動，在接收端增加放大。這樣做，分立元件過多，電路不夠簡潔。為簡化電路，可以使用帶有驅動和放大能力的紅外收發器件。圖9(b)就是用Zilog的紅外收發器ZHX1010構成的簡易收發裝置。

給PC機加上紅外收發裝置後，需要對系統做如下設置：在BIOS中打開紅外線介面，在使用時於設備管理器中啟動「紅外線監視器」。通常，PC機紅外介面與其COM2口共用同一地址和中斷，打開了紅外介面，COM2口就不能再使用了。

5.3 RS232-IrDA紅外收發電路設計

這種類型電路工作在非同步串列通信方式下，可以直接採用「UART電平轉換器件 + 紅外編/解碼器件 + 紅外收發器件」構成。圖10是一個設計舉例，圖中器件使用了Maxim的MAX232。MAX232完成RS232信號電平到標准數字信號電平(如5V系統)的轉換，HSDL-7000是紅外編/解碼器。

5.4 USB-IrDA紅外收發電路設計

設計這種類型的電路，最簡捷的途經就是使用USB-IrDA介面器件。圖11是採用SigmaTel的STIr4200介面器件的一個設計舉例。STIr4200有一個可選擇的外部增強性發射埠，如果要增強紅外傳輸能力(如傳輸距離)，可在該埠增加發射管。對於STIr4200，SigamTel提供有各種Windows版本的驅動程序，使用十分方便。

5.5 微控制器-IrDA紅外收發電路設計

現在很多微控制器，內部集成有UART單元及其介面，支持IrDA標准，並可以直接與紅外收發體系連接。圖12是這類電路設計的一個舉例。圖中MCP2120是Microchip的紅外可編程波特率編/解碼器件。

有些微控制器，如80C51單片機，雖然內含有UART，卻不支持IrDA標准或高速通信，不能直接相連紅外收發體系。還有些微控制器，雖然所含的UART可以直接連接紅外收發體系，但UART已用於其它目的。此時，可以選用UART介面器件。圖13是80C51通過Maxim的MAX3110連接紅外收發體系的，80C51單片機沒有SPI介面。這里使用其I/O口，通過軟體模擬SPI工作機制。MAX3110有一個收發傳輸中斷腳，十分有利於軟體編制。

6 紅外數據傳輸電路設計的注意事項

① 要做好紅外器件的選型。要求傳輸快速時，可選擇FIR、VFIR收發器與編/解碼器。要求長距離傳輸時，可選擇大LED電流、小發射角發射器和靈敏度高的接收檢測器。低功耗場合應用時，可選取低功耗的紅外器件。要注意低功耗與傳輸性能之間存在著矛盾：通常低功耗器件，傳輸距離很小。這一點在應用時應該綜合考慮。

② 紅外數據傳輸是半雙工性質的。為避免自身產生的信號干擾自身，要確保發送時不接收，接收時不發送，可以著眼於軟體設計，使軟體在一種狀態時暫不理會另一種狀態；同時要合理設置好收發之間的時間間隔,不立即從一種方式轉入另一種方式。

③ 要合理設計好各種紅外器件的供電電路，選擇適當的DC-DC器件，恰當地進行電磁抑制，做好電源濾波。同時還要注意盡可能減少功耗，不使用紅外電路時要在軟體上能夠控制關閉其供電。很多廠家對自己推出的紅外器件都有推薦的電路設計，要注意參考並實驗。

④ PCB設計時，要合理布局器件。濾波電感、電容等要就近器件放置，以確保濾波效果；紅外器件與系統的地線要分開布置，僅在一點相連；晶體等振盪器件要靠近所供器件，以減少輻射干擾。

⑤ 增大紅外傳輸距離、提高收發靈敏度的方法：增加發射電路的數量，使幾只發射管同時啟動發送；在接收管前加裝紅色濾光片，以濾除其它光線的干擾；在接收管和發射管前面加凸透鏡，提高其光線採集能力等等。

8. 紅外發送與接收技術

摘 要：介紹了一種對紅外信號發射器中的8鍵發射晶元進行鍵功能擴充的實現方法，分析了紅外遙控發射器集成電路BA5104的功能特點，給出了一種紅外接收軟體解碼的實現方法和具體程序。
關鍵詞：紅外遙控；多鍵功能；軟體解碼；發射；接收；BA5104
隨著時代的發展，在各種無線遙控中，紅外遙控以其體積小，功耗低，功能強，成本低等特點，而成為目前使用最為廣泛的一種遙控手段，同時也廣泛應用於各種家用電器產品、金融和商業設施中。此外，在有高壓、輻射、有毒氣體和粉塵等環境下的工業設備中，紅外遙控也以其可靠和隔離電氣干擾等特性而深受設計者的喜愛。
1紅外遙控發射裝置
一般的紅外遙控系統是由紅外遙控信號編碼發送器、紅外信號接收器和外圍電路等三部分組成。紅外遙控信號編碼發送器有8鍵、32鍵、64鍵輸入等多種型號。實際使用中常用10個左右的按鍵輸入，因為採用32鍵以上的紅外遙控信號編碼發送器具有價格高、功耗大、晶元外型尺寸大等缺點。8鍵輸入的風扇發射晶元電路經過改造後，可方便地用於10鍵輸入。本文即是筆者將原來風扇的發射晶元經過改造後，用到了另一家用電磁爐上，並用原來的紅外遙控信號發射器集成電路BA5104作為遙控信號發生器與按鍵開關、輸出驅動級和紅外發光二極體一起組成遙控發射器。
圖1所示是筆者利用二極體來增加鍵功能的電路連接方法，通過該電路可使遙控發射器具有9個按鍵。
圖中的BA5104是由振盪器、時鍾信號發生器，控制指令編碼器、碼轉換器、編碼調制器以及輸出緩沖器等組成的遙控信號發生器IC，其振盪器由第 12，13腳及外接陶瓷振盪器組成，振盪頻率取決於陶瓷振盪器，此處為455kHz，該頻率經BA5104內部電路12分頻後可得到約38kHz的脈沖載波信號，然後由遙控編碼脈沖對該38kHz的載波信號進行調制、驅動、放大，以激勵紅外發射管發出紅外遙控信號。455kHz經256分頻後可得到約為 1．78kHz的系統時鍾脈沖信號，其周期Tcp為0．5626ms。BA5104的8個按鍵K1～K8可直接輸入，而C1和C2鍵和K1～K8鍵一樣可在靜態時被內部電路上拉電阻置成高電平，但按下C1、C2鍵不會發出編碼，如果要增加一個鍵功能，可同時按住兩個鍵以得到一個新的鍵功能，並根據用戶所需得到用戶碼。而實際上，通過加接二極體也可以增加功能鍵數。2紅外接收的軟體解碼實現
通常對紅外信號的接收可採用硬體解碼的方法來實現，本文介紹一種通過軟體解碼來對接收的紅外信號進行編敏配程的方式。該方法與硬體解碼相比，大大增強了靈活性，同時也降低了成本。為了把風扇紅外遙控器應謹拿鬧用於其它電子設備，筆者利用單片機內的定時器及軟體程序實現了對遙控接收預放大器解調出的串列遙控碼的解碼，並得到了並行二進制遙控碼。這樣通過單片機的I／O口可控制其它設備以達到智能通用的目的。對上述紅外遙控系統的信息解碼通常需要完成以下幾點工作：
（1）識別遙控信號的起始位。
（2）識別「0」和「1」信號。
（3）將串列碼轉換為並行碼。
（4）識別正確的訂制代碼，防止其他遙控系統信號的干擾。
（5）防止誤碼，設計誤碼檢測。
圖2所示是BA5104晶元的輸出編碼格式。它由3位起始碼部分和2位用戶碼部分（C1，C2）組成。當某一按鍵按下時，LED端指示燈亮，同時，經過32ms延時後，D0端輸出有效幀，按鍵的時間越長，發出的有效幀也就越多（至少祥罩發出兩個有效幀）。兩個鍵同時按下時無效，此時發射器不予確認。
筆者選用AT89C51的內部定時器T0作為計數器，並選擇計數器的方式1進行工作，同時用內部時鍾來計數。12 MHz晶振經1 2分頻後，即可用1MHz的時鍾速率進行計數，其計數結果就代表著信息碼「0」、「1」或起始位。本文中「0」碼正脈沖寬度為1．2ms，即計數器的計數值應為1200，「1」碼正脈沖寬度為0．36ms，即計數器的計數值應為360，考慮到誤差的存在，實際「0」、「1」的計數器值可以是一個區域值，即分別為：［1150，1250］，［320，400］。據此，就可根據計數器的值解出所需的信息碼。
3程序代碼
下面給出與本系統相關的C51程序代碼：
／／定義代碼0、1值域

以上的發射裝置以及軟體解碼的方法經筆者使用，證明是可行的，也是很穩定的。

9. 跪求高手：論文摘要翻譯成英文

Infrared remote control is the use of a very wide range of communications and remote control technology. As the infrared remote control device with small size, low power consumption, strong function, low cost and therefore, following the color television sets, VCRs, the tape recorders, audio equipment, aircraft and air Diao toys and other small electrical devices have also used infrared remote control .
In this paper, based on the design of a microcontroller technology AT89C52 infrared emission receiving device. Use AT89C52 SCM P0 and P2 port output level with the pulse of the transmitter button state control of the corresponding LED-out, of which P2.7 output port used to control the pulse of the brightness light-emitting diodes, and adopted a total of Yam Real-time digital display of the corresponding figures, and dimmer, dimming range is divided into eight brightness levels.
First of all papers on the subject and the background on the status quo, given the overall system model and the overall frame work of all kinds of devices send and receive infrared remote control method were compared, and the molar design of the system hardware, respectively Circuit and software programs were analyzed. Hardware including main circuit: the main controller MCU AT89C52, infrared transmitter, infrared receiver circuit, a remote control switch electrical circuits, software design include: the realization of the main program, the output of key acquisition, the number of digital display, 38KHz carrier pulse launch proceres and proceres for the realization of codecs. At the same time, given the proceres of the mole design and flow chart. According to final results, the experimental data analysis, summed up the paper's features and inadequate for the infrared remote control provides a realistic basis.

以上``

10. 基於單片機的紅外遙控收發系統的設計與實現

低頻信號發生器的設計
摘 要：
直接數字合成(DDS)是一種重要的頻率合成技術，具有解析度高、頻率變換快優點，在雷達及通信等領域有著廣泛的應用前景。文中介紹了一種高性能DDS晶元AD9850的基本原理和工作特點，闡述了如何利用此晶元設計一種頻率在0—50
kHz內變化、相位正交的信號源，給出了AD9850晶元和MCS51單片機的硬體介面和軟體流程。

關鍵詞：直接數字頻率合成 信號源 AD9850晶元
概述：
隨著數字技術的飛速發展，高精度大動態范圍數字／模擬(D，A)轉換器的出現和廣泛應用，用數字控制方法從一個標准參考頻率源產生多個頻率信號的技術，即直接數字合成(DDS)異軍突起。其主要優點有：(1)頻率轉換快：DDS頻率轉換時間短，一般在納秒級；(2)解析度高：大多數DDS可提供的頻率解析度在1 Hz數量級，許多可達0．001 Hz；(3)頻率合成范圍寬；(4)相位雜訊低，信號純度高；(5)可控制相位：DDS可方便地控制輸出信號的相位，在頻率變換時也能保持相位聯系；(6)生成的正弦／餘弦信號正交特性好等。因此，利用DDS技術特別容易產生頻率快速轉換、解析度高、相位可控的信號，這在電子測量、雷達系統、
調頻通信、電子對抗等領域具有十分廣泛的應用前景。
1. 低頻信號發生器的組成
圖2.7為低頻信號發生器組成框圖。它主要包括主振器、電壓放大器、輸出衰減器、功率放大器、阻抗變換器和指示電壓表等。

（1）主振器
RC文氏橋式振盪器具有輸出波形失真小、振幅穩定、頻率調節方便和頻率可調范圍寬等特點，故被普遍應用於低頻信號發生器主振器中。主振器產生與低頻信號發生器頻率一致的低頻正弦信號。
文氏橋式振盪器每個波段的頻率覆蓋系數（即最高頻率與最低頻率之比）為10，因此，要覆蓋1Hz～1MHz的頻率范圍，至少需要五個波段。為了在不分波段的情況下得到很寬的頻率覆蓋范圍，有時採用差頻式低頻振盪器，圖2.8為其組成框圖。假設f2=3.4MHz，f1可調范圍為3.3997MHz～5.1MHz，則振盪器輸出差頻信號頻率范圍為300Hz （3.4MHz-3.3997MHz）～1.7MHz（5.1 MHz-3.4 MHz）。

差頻式振盪器的缺點是對兩個振盪器的頻率穩定性要求很高，兩個振盪器應遠離整流管、功率管等發熱元件，彼此分開，並良好屏蔽。
（2）電壓放大器
電壓放大器兼有緩沖與電壓放大的作用。緩沖是為了使後級電路不影響主振器的工作，一般採用射極跟隨器或運放組成的電壓跟隨器。放大是為了使信號發生器的輸出電壓達到預定技術指標。為了使主振輸出調節電位器的阻值變化不影響電壓放大倍數，要求電壓放大器的輸入阻抗較高。為了在調節輸出衰減器時，不影響電壓放大器，要求電壓放大器的輸出阻抗低，有一定的帶負載能力。為了適應信號發生器寬頻帶等的要求，電壓放大器應具有寬的頻帶、小的諧波失真和穩定的工作性能。
（3）輸出衰減器
輸出衰減器用於改變信號發生器的輸出電壓或功率，分為連續調節和步進調節。連續調節由電位器實現，步進調節由步進衰減器實現。圖2.9為常用輸出衰減器原理圖，圖中電位器RP為連續調節器（細調），電阻R1～R8與開關S構成步進衰減器，開關S為步進調節器（粗調）。調節RP或變換開關S的擋
（4） 功率放大器及阻抗變換器功率放大器用來對衰減器輸出的電壓信號進行功率放大，使信號發生器達到額定功率輸出。為了能實現與不同負載匹配，功率放大器之後與阻抗變換器相接，這樣可以得到失真小的波形和最大的功率輸出。
阻抗變換器只有在要求功率輸出時才使用，電壓輸出時只需衰減器。阻抗變換器即匹配輸出變壓器，輸出頻率為5Hz～5kHz時使用低頻匹配變壓器，以減少低頻損耗，輸出頻率為5kHz～1MHz時使用高頻匹配變壓器。輸出阻抗利用波段開關改變輸出變壓器次級圈數來改變。
2. 工作原理及結構
函數信號發生器產生信號的方法有三種：一種是由施密特電路產生方波，然後經變換得到三角波和正弦波形；第二種是先產生正弦波再得到方波和三角波；第三種是先產生三角波再變換為方波和正弦波。在此主要介紹第一種方法，即脈沖式函數信號發生器

3. 低頻信號發生器的主要工作特性
目前，低頻信號發生器的主要工作特性如下：
①頻率范圍 一般為20Hz～1MHz，且連續可調。
②頻率准確度 ±（1～3）%。
③頻率穩定度 一般為（0.1～0.4）%/小時。
④輸出電壓 0～10V連續可調。
⑤輸出功率 0.5～5W連續可調。
⑥非線性失真范圍 （0.1～1）%。
⑦輸出阻抗 50Ω、75Ω、150Ω、600Ω、5kΩ等幾種。
⑧輸出形式 平衡輸出與不平衡輸出。
4. 低頻信號發生器的使用
低頻信號發生器型號很多，但它們的使用方法基本類似
（1）了解面板結構
使用儀器之前，應結合面板文字元號及技術說明書對各開關旋鈕的功能及使用方法進行耐心細致的分析了解，切忌盲目猜測。信號發生器面板上有關部分通常按其功能分區布置，一般包括：波形選擇開關、輸出頻率調諧部分（包括波段、粗調、微調等）、幅度調節旋鈕（包括粗調、細調）、阻抗變換開關、指示電壓表及其量程選擇、電源開關及電源指示、輸出接線柱等。
5. AD9850 晶元介紹
AD9850是AD公司生產的最高時鍾為125 MHz、採用先進的CMOS技術的直接頻率合成器，主要由可編程DDS系統、高性能模數變換器(DAC)和高速比較器3部分構成，能實現全數字編程式控制制的頻率合成，並具有時鍾產生功能。AD9850的DDS系統包括相位累加器和正弦查找表，其中相位累加器由一個加法器和一個32位相位寄存器組成，相位寄存器的輸出與外部相位控制字(5位)相加後作為正弦查找表的地址。正弦查找表實際上是一個相位／幅度轉換表，它包含一個正弦波周期的數字幅度信息，每一個地址對應正弦波中0。一360。范圍的一個相位點。查找表把輸入地址的相位信息映射成正弦波幅度信號，然後驅動10bit的DA變換器，輸出2個互補的電流，其幅度可通過外接電阻進行調節。AD9850還包括—個高速比較器，將DA變換器的輸出經外部低通濾波器後接到此比較器上即可產生一個抖動很小的方波，這使得AD9850可以方便地用作時鍾發生器。AD9850包含40位頻率／相位控制字，可通過並行或串列方式送人器件：並行方式指連續輸入5次，每次同時輸入8位(1個位元組)；串列方式則是在—個管腳完成40位串列數據流的輸入。這40位控制字中有32位用於頻率控制，5位用於相位控制，1位用於掉電(powerdown)控制，2位用於選擇工作方式。在並行輸入方式下，通過8位匯流排D0一D7將外部控制字輸入到寄存器，在W—CLK(字輸入時鍾)的上升沿裝入第一個位元組，並把指針指向下一個輸入寄存器，連續5個W—CLK的上升沿讀入5個位元組數據到輸入寄存器後，W—CLK的邊沿就不再起作用。然後在rQ—UD(頻率更新時鍾)上升沿到來時將這40位數據從輸入寄存器裝入到頻率／相位寄存器，這時DDS輸出頻率和相位更新一次，同時把地址指針復位到第一個輸入寄存器以等待下一次的頻率／相位控制字輸入。
6 硬體設計
要產生兩路相位正交、頻率可由外部控制的正弦信號，必須通過單片機編程來完成外部輸入的頻率數據(3個位元組)與DDS38晶元(AD9850)內部頻率相位控制字(5個位元組)間的轉換。單片機8051與AD9850晶元的介面既可採用並行方式，也可採用串列方式，本設計採用的是8位並行介面方式。由於需要產生VQ兩路正弦信號，因此使用了2片AD9850晶元，這兩路的頻率相同，相位差90。。單片機8051的P1口(P1．0一P1．7腳)用作外部控制字輸入，通過中斷1和中斷0讀入外部頻率數據，連續讀3次，對應頻率值的二進制數；單片機的P0口(P0．0一P0．7腳)用作頻率／相位控制字輸出，通過8位緩沖器74LS244作數據緩沖後加到2片AD9850晶元的8位控制字輸入端(DO—D7腳)，同時產生相應的DDS時序控制信號(一路復位reset1、二路復位reset2、一路字輸入時鍾W1、二路字輸入時鍾W2、一路頻率更新時鍾FU1、二路頻率更新時鍾FU2)加到AD9850晶元的對應管腳。AD9850的外部參考時鍾信號(dk4Om)頻率為40 MHz，由晶體振盪器產生。單片機8051的復位信號(reset)、中斷0和中斷1控制信號(intO、int1)由外部控制系統給出，從而實現兩路相位正交、頻率可控的正弦信號。該DDS信號源的硬體介面電路如圖1所
圖1 DDS信號源硬體介面電路
7. 軟體控制
此程序的功能就是要將外部輸入的頻率數據按照一定協議和演算法變換成DDS晶元(AD9850)所能接受的格式，並送出相應的頻率相位控制信號，從而使AD9850能產生兩路相位正交、頻率可控的正弦信號。下面給出程序設計輸入、輸出、變換演算法。
(1) 輸入
數據同步：上升沿時讀人1個位元組的頻率數據，作為intl中斷輸入；
數據寫入：上升沿時頻率更新1次，作為intO中斷輸入；
8位數據：輸入的頻率位元組。分3次輸入，如圖2所示。

(2)輸出
單片機控製程序將產生下述輸出信號加到DDS晶元(AD9850)的對應腳：
reset1：一路DDS復位(一路AD9850第22腳)；
reset7．：二路DDS復位(-路AD9850第22腳)；
w1：一路數據同步(一路AD9850第7腳)；
w2：二路數據同步(二路AD9850第7腳)；
ful：一路數據寫入(一路AD9850第8腳)；
fu2：二路數據寫入(二路AD9850第8腳)；
P0口(P0．0一P0．7)：8位頻率／相位數據輸出(AD9850的DO—D7腳)。
(3)演算法：程序中單片機輸入頻率數據F(3個位元組)與輸出頻
率數據△P(4個位元組)間的變換演算法見式(2)
其中CLKIN為外部參考時鍾(40 M Hz)。
(4)程序流程：整個程序由主程序、中斷0子程序、中斷1子
程序三部分構成。流程圖略。
8 結論
對設計的信號源在不同頻率下的輸出波形進行了測試，結果完全能達到所要求的性能指標。而且AD9850工作可靠，對參考時鍾波形要求不高，輸出信號穩定且信噪比高，是一種性價比很高的晶元，正廣泛應用於電子測量、跳頻通信、雷達系統等領域。
9 致謝
通過對低頻信號發生器的設計，我深刻認識到了「理論聯系實際」的這句話的重要性與真實性。而且通過對此課程的設計，我不但知道了以前不知道的理論知識，而且也鞏固了以前知道的知識。最重要的是在實踐中理解了書本上的知識，明白了學以致用的真諦。也明白老師為什麼要求我們做好這個課程設計的原因。他是為了教會我們如何運用所學的知識去解決實際的問題，提高我們的動手能力。在整個設計到電路的焊接以及調試過程中，我個人感覺調試部分是最難的，因為你理論計算的值在實際當中並不一定是最佳參數，我們必須通過觀察效果來改變參數的數值以期達到最好。而參數的調試是一個經驗的積累過程，沒有經驗是不可能在短時間內將其完成的，而這個可能也是老師要求我們加以提高的一個重要方面吧
參考文獻：
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【2】石雄．等．DDS晶元AD9850的工作原理及其與單片機的介面【J】．國
外電子元器件，2001。(5)．
(上