一种红外遥控式步进电机控制器的设计与实现

红外发送电路可选用昂达播放器的遥控器，也可采用电视遥控器。由于系统简单，采用昂达播放器的遥控器。
2．3 时钟电路
时钟电路采用DS1302集成芯片，其主要特点是采用串行数据传输，可为掉电保护电源提供可编程的充电功能，并且可以关闭充电功能。采用普通32768 Hz晶振，步进电机的启闭时间都保存在DS1302自带的RAM中，不需要单独的EEPROM。
DS1302与CPU的连接仅需要三条线，即SCLK(7)、I／O(6)、RST(5)。

3 系统软件设计
软件系统主要包括主程序、红外中断子程序、A／D转换子程序、显示子程序、时钟控制子程序及步进电机程序。下面主要介绍红外线解码程序。
3．1 红外线解码原理
昂达播放器的遥控器产生的遥控编码是连续的32位二进制码组，其中前16位为用户识别码，能区别不同的电器设备，防止不同机种遥控码互相干扰。该芯片的用户识别码同定高8位地址为0BFH，低8位地址为40H；后16位为8位操作码(功能码)及其反码。
遥控器按键按下后，周期性地发出同一种32位二进制码，周期约为108 ms。一组码本身的持续时间随它包含的二进制“0”和“1”的个数不同而不同，大约在45～63 ms之间。
当一个键按下超过36 ms，振荡器使芯片激活，将发射一组108 ms的编码脉冲，这108 ms发射代码由一个起始码(9 ms)，一个结果码(4．5 ms)，低8位地址码(9～18 ms)，高8位地址码(9～18 ms)，8位数据码(9～18 ms)和这8位数据的反码(9～18 ms)组成。如果键按下超过108 ms仍未松开，接下来发射的代码(连发代码)将仅由起始码(9 ms)和结束码(2．5 ms)组成。
其代码宽度的计算方法为：
16位地址码的最短宽度：1．12×16=18 ms
16位地址码的最长宽度：2．24 msX16=36 ms
已知8位数据代码及其8位反代码的宽度和不变：(1．12 ms+2．24 ms)x8=27 ms。所以得32位代码的宽度为(18 ms+27 ms)～(36 ms+27 ms)。
解码的关键是如何识别“0”和“1”，代码格式以接收代码为准，接收代码与发射代码反向。从位的定义我们可以发现“0”、“1”均以0．56 ms的低电平开始，不同的是高电平的宽度不同，“0”为0．56 ms，“1”为1．68 ms，所以必须根据高电平的宽度区别“0”和“1”。如果从0．56 ms低电平过后，开始延时，0．56 ms以后，若读到的电平为低，说明该位为“0”，反之则为“1”，为了可靠起见，
延时必须比0．56 ms长些，但又不能超过1．12 ms，否则如果该位为“0”，读到的已是下一位的高电平，因此取(1．12 ms+0．56 ms)／2=0．84 ms最为可靠，一般取0．84 ms左右均可；根据码的格式，应该等待9 ms的起始码和4．5 ms的结果码完成后才能读码。
3．2 解码程序设计
根据以上分析，采用89C2051单片机实现红外解解码的思路为：有信号产生中断→EA清零→延时小于9 ms (低电平)→等待高电平的到来→延时小于4．5 ms(高电平)→等待下一次高电平的到来→延时0．84 ms左右→读区P3．2脚电平值→再等待下一次高电平的到来→延时0．84 ms左右→读取P3．2脚电平值，依次取得32位代码，前16位为识别码，后18位既为8位数据码和8位数据反码。解码中断服务程序流程图如图4所示。

4 结束语
通过系统调试及运行结果表明，采用步进电机作为执行元件，89C2051单片机作为控制器，光敏元件传感器作为检测元件，以手动输入按钮作为手动输入信号，以红外遥控装置进行遥控操作，并辅以时钟控制及状态显示的步进电机控制系统，能够方便实现步进电机的手动、自动及遥控多功能操作，操作更加方便可靠。