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0. 引言 对于产业节制微机系统来讲输进装备键盘几乎是必不成少的。在按键数目较少时,一般直接操纵按键节制接口线的高低电平来暗示,因此需要相应的接口支持,由于单片产业节制微机系统接口线数目有限,为了减少占用接口线经常采取一键定义多功能,但这又增加了软件的复杂性在按键数目较多时,则大多采取动态扫描的方式构成键盘矩阵,这种键盘固然结构原理简单,驱动法式易于设计,但是在具体实现时往往需要花很多的时间往设计印刷电路板、斟酌面板结构,而且在硬件资源比较紧张时,还要斟酌扩充I/ O 口,从而使得电路变得越来越复杂。2. 系统简介 本文先容一种操纵红外线发射装置作为产业节制计算机输进键盘的接口原理和实现方法,该接口可以最大限度地减少对单片机系统的硬件资源要求,仅占用一根接口线,在系统的面板上只需一个小的接收窗。
整个接口由发射和接收两部分组成。对于单片产业节制微机系统所需的按键数目少于30 时,发射部分可以直接使用制品红外远控发射器,若是自行设计发射部分,则可以支持60个键左右,此中有两键用于构成组合按键。接收部分的接口电路也非常简单,无需布线,只要将制品模块的输出直接接到单片产业节制微机系统的任一I/ O 接口线即可,同时驱动法式也易于设计。由于键盘采取无线方式,因此所构成的单片机可以方便地满足一些需要远间隔节制的场合,以及一些特殊场合,例如:单片产业节制微机系统在一个密封的容器内,通过玻璃小窗进行参数输进或节制；单片产业节制微机四周环境不适宜用户近间隔操纵等。3. 红外线远控键盘的硬件组成 由集成芯片PT2248构成的红外线远控键盘发射电路见图1。
00H~09H为数字键，0AH为复位键，0BH为打消键。图1 红外线远控键盘发射电路原理图 红外线远控键盘发射电路采取脉时调制（PPM）方式，将远控指令调制成脉冲序列，并驱动红外发射管以光脉冲的形式发送出往。远控指令有12位码组成，见表1。C1C2C3HS1S2D1D2D3D4D5D6 表1 远控指令格式 C1，C2，C3是用户码，在T1，T2，T3与CODE之间分别接二极管则分别代表C1，C2，C3为高电平“1”，不接二极管则代表低电平“0”，图2中C1C2C2=111。D1，D2。
D3，D4，D5，D6是发送的数据码，键号与键码的对应关系见表2。表2 键号与键码的对应关系 PT2248远控指令的波形正脉冲的占空比为1/4时代表“0”，正脉冲的占空比为3/4时代 表“1”见图2。图2 远控指令的波形图 无论“0”还是“1”，发射时正脉冲被调制在38KHZ的载波上，载波的占空比为1/3，这样有利于减少功耗。每个发送周期按C1，C1，C2，H，S1，S2，D1，D2，D3，D4，D5，D6的次序串行发送，总长度为48a，此中a为每位码周期的1/4，其大小为：a=192/fosc秒=192/455KHE=0.422ms。按下00H~0BH中某个键时。
输出脚TXOUT发送两个周期的12位码，其间隔为80a。由GL3276A构成的红外线远控键盘接收电路见图3。图3 红外线远控键盘接收电路原理图 当红外线线远控键盘接收电路工作时，接收管PH302B接收到带有载频为38KHZ的远控指令的红外线信号后，进行放大，限幅和检波，检出远控指令的脉冲包络，滤往38KHZ载频，得到远控指令的脉冲信号，整形并反向后由OUT输出，将GL3276A的OUT经74LS14施密特触发器整形，终极得到远控指令的抱负的反向脉冲信号。得到的远控指令的反向脉冲信号的波形正脉冲的占空比为1/4代表“1”，正脉冲的占空比为3/4代表“0”。
见图4。图4 远控指令的反向脉冲信号的波形图 4. 红外线远控键盘的软件设计 将GL3276A的OUT输出信号经74LS14两级施密特反向器整形后与89C51的P3.2（/INTO）相连，由于每位码都以4a为周期，每位的肇端总是由高电平到低电平，因此解码的过程可用每位码的肇端边沿作为/INTO的中断要求信号，中断响应后关/INTO中断，然后延时a/2，由P3.2对红外线远控接收电路的输出信号进行采样，再延时a，分别在3a/2，5a/2，7a/2时刻进行采样，波形与采样时刻的对应关系见图5。图5 波形与采样时刻的对应关系 由图5可见接收到的“0”由%26lsquo低高高高%26rsquo组成。
“1”由%26lsquo低低低高%26rsquo组成，当7a/2时刻采样完成后开/INTO中断，为下一位码的采样作预备，直到/INTO中断24次（两个周期的串行12位码）。中断服务子法式开端预置样码0FH，分别在a/2，3a/2，5a/2，7a/2时刻由P3.2对红外远控接收电路的输出信号进行采样，若是是高电平保持样码不变，若是是低电平样码相应位置0，最后将样码存进指定的RAM单元。远控键盘的靠得住性是软硬件设计中重点斟酌的题目。在硬件上，将GL3276A的OUT经74LS14施密特整形，以进步抗干扰能力。在软件上要正确的解码。
必须从每位码的肇端位开端接收，本设计中，PT2248发送的远控指令的肇端码为用户码C1C2C3=111，由于P3.2接收到的“1”由%26lsquo低低低高%26rsquo组成，因此接收到的码应为三个“0001”，若不是，本次接收无效。其次，为了防止接收误码，应对前后两次接收的两个周期的12位串行码进行一致性比较，若相同则与键码表中的键码进行比较，找出相应的键号，否则本次接收无效。解码法式流程图见图6. 图6 解码法式流程图 5. 结束语 本文先容了一种操纵红外远控器作为单片机输进键盘的接口原理和方法，构思奇妙。
结构公道，本钱低廉，我们已经成功地操纵该接口方式实现了单片机键盘的无线式操纵。文中以PT2248集成芯片作为发射部分,对于其他类型发射芯片,此接口原理依然适用,只需相应修改中断服务法式即可。若是单片机系统有多余的外中断资源,可将接收到的信号输进至中断引脚,操纵外中断与定时器结合,则可减少接收措置时对CPU 时间的占用。操纵此技术，我们在“智能型牛奶质量快速检测仪研制”项目上得到了很好的应用。远控技术经历了有线远控、无线电波远控，现今的红外远控,技术已相当成熟,功能越来越强,运行越来越稳定,应用越来越广泛。先进的远控技术共同单片机运用到产业节制中往,那么,节制系统的操纵将变得更轻易、更快捷、更方便、更安然.
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