9368

Устройство дистанционного управления

Курсовая

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Устройство дистанционного управления Исходные данные: Микроконтроллер осуществляет прием кодовых последовательностей от пульта дистанционного управления, дешифрацию команд и управление 8-ю устройствами по принципу вкл/выкл. Обеспечить индикацию сост...

Русский

2013-03-04

112.5 KB

57 чел.

Устройство дистанционного управления

Исходные данные:

Микроконтроллер осуществляет прием кодовых последовательностей от пульта дистанционного управления, дешифрацию команд и управление 8-ю устройствами по принципу вкл/выкл. Обеспечить индикацию состояния сигналов управления каждого из восьми управляемых устройств

Содержание пояснительной записки:

1.  Структурная схема

2.  Принципиальная электрическая схема устройства.

3. Алгоритм работы устройства.

4. Листинг программы работы устройства на языке ассемблер.

Перечень графического материала:

Электрическая схема устройства.

Аннотация

Иванкина О.Г. Устройство дистанционного управления. – Челябинск: ЮУрГУ, ПС, 2004, 15с. Библиография литературы – 4 наименования.

На основе предложенного задания спроектировано устройство дистанционного управления. Разработан алгоритм работы устройства. Приведен текст программы, а так же расписана ее работа.

 


Содержание

Введение ………………………………………………………………………….5

1. Анализ технического задания ………………………………………………..6

2. Описание структурной схемы устройства …………………………………..7

3. Разработка программы ………………………………………………………..8

    3.1 Блок сканирования клавиатуры и подготовки данных ………………..8

    3.2 Блок передачи информации ……………………………………………..9

    3.3 Листинг программы ……………………………………………………..10

4. Разработка принципиальной электрической схемы ……………………….12

    4.1 Выбор элементов ………………………………………………………..12

Заключение ……………………………………………………………………...14

Литература ………………………………………………………………………15

Приложения

1. Схема электрическая принципиальная на листе ф. А4

2. Перечень элементов на листе ф. A4


В
ведение

В настоящее время, в век бурного развития электроники стали появляться разнообразные устройства, призванные упростить жизнь человека, исключить из его жизни многие неприятные мелочи. Уже никого не удивишь электронными выключателями света, реагирующими на хлопок в ладоши, устройствами автоматического открывания дверей, реагирующего на приближение человека, системой автоматического включения уличного освещения, реагирующего на темноту. Одним из таких устройств являются устройства дистанционного управления. Они представляют собой системы, реагирующие на сигналы передатчика, который человек носит с собой. Это могут быть устройства сигнализации автомобиля, устройства дистанционного управления видеотехникой. Как правило, системы дистанционного управления видео аппаратурой работают на инфракрасных лучах. Это вызвано тем, что формирование ИК-лучей является задачей более простой и экономичной, чем получение радиоволн. Для работы в диапазоне ИК-лучей необходимо, лишь чтобы приемник был в пределах прямой видимости передатчика и на небольшом (3…5 м) расстоянии. Такие условия легко достижимы, т.к. при работе с теле-, аудио- и видеотехникой человек, как правило, находится с одной стороны аппарата.

Современные устройства дистанционного управления содержат небольшое число кнопок, однако способны управлять большим количеством функций. Это достигается применением меню управления. Но все же некоторые функции, такие как перемотка, воспроизведение и.т.д. целесообразно назначать на отдельные кнопки. Таким образом, общее количество кнопок на пульте составляет порядка 10-16.

1 Анализ технического задания

Устройство дистанционного управления представляет собой носимое автономное устройство, питающееся, как правило, от карманных батареек. Наибольшее применение такие устройства получили в бытовой технике. Это телевизионные пульты, пульты управления видеомагнитофонами, видеокамерами, музыкальными центрами, кондиционерами и пр. Поэтому основными требованиями, предъявляемыми к нему являются:

  •  малые размеры;
  •  малая масса;
  •  низкий потребляемый ток;
  •  долговечность;
  •  большой радиус действия;
  •  низкая стоимость.

Наиболее оптимальным решением является реализация устройства дистанционного управления на ОМЭВМ семейства МК-51. Он обладает малой стоимостью, малым током потребления, высоким быстродействием, а также большими программными возможностями. Ко всему он обладает режимом микропотребления, что существенно при питании от автономного источника.

2. Описание структурной схемы устройства.

 

Рисунок 1  - Структурная схема устройства

Структурная схема дистанционного управления с использованием источника инфракрасного излучения показана на рис.1, Необходимая для управления передатчиком информация набирается оператором на пульте управления ПУ, сигналы управления с его выхода после преобразования связи устройством кодирования УК подаются на фотодиод ФД (излучатель), излучающий инфракрасные импульсы в направлении фототранзистора ФТ, находящегося на управляемом передатчике. Принятые фототранзистором импульсы усиливаются и декодируются в устройстве декодирования УД, с выхода которого сигналы управления поступают на соответствующие цепи регулировок передатчика. В передатчике с микропроцессорным управлением пульт может частично или полностью дублировать панель управления передатчика. Инфракрасные колебания хорошо поглощаются стенами помещения и расположенной в нем мебелью, при этом практически не создаются мешающие воздействия устройствам, находящимся в других помещениях.

3 Разработка программы

3.1 Блок сканирования клавиатуры и подготовки данных  

 

3.2 Блок передачи информации

нет

да

3.3 Листинг программы

Блок сканирования клавиатуры и подготовки данных:

MOV R2, #4

; начало отсчета столбцов клавиатуры (необх. Повтор цикла 4

; раза)

NXTST:

DEC R2

; числа на дешифраторе от 0 до 3

MOV A, #8

; предотвращение гашения светодиода

ADD A, R2

;

MOV R2, A

; запись в P2.3 высокого уровня

MOV A0h, R2

; настройка дешифратора

NOP

; задержка для срабатывания дешифратора

MOV A, 90h

; снятие данных с клавиатуры

MOV R5, A

; запоминаем A в R5

MOV R3, #0

;

SUBB A, R3

; проверка A на нуль

JZ NXT

; если на выходе клавиатуры нуль, то на след. столбец

MOV A, R5

; восстанавливаем значение аккумулятора

ANL A, #1

; выделяем первый бит аккумулятора

SUBB A, #1

; проверяем на 1 первый бит

JZ ZERO

;

MOV A, R5

; восстанавливаем значение аккумулятора

ANL A, #2

; выделяем второй бит аккумулятора

SUBB A, #2

; проверяем на 1 второй бит

JZ ONE

;

MOV A, R5

; восстановление значения аккумулятора

ANL A, #4

; выделение третьего бита

SUBB A, #4

; проверяем третий бит

JZ TWO

MOV A, #3

; если не 1, не 2 и не 3 биты, то установлен 4

SJMP DALEE

;

ZERO:

MOV A, #0

; устанавливаем код первой клавиши

SJMP DALEE

; выход из цикла опроса клавиатуры

ONE:

MOV A, #1

;

SJMP DALEE

;

TWO:

MOV A, #2

;

SJMP DALEE

;

NXT:

INC R2

; возврат номера столбца

MOV A, #247

; снятие четвертого бита

ANL A, R2

;

MOV R2, A

;

DJNZ R2, NXTST

; проверка на окончание сканирования

SJMP SLEEP

; нет нажатых клавиш, следовательно Sleep

DALEE:

RRA A

; сдвиг 2 последних значащих битов на места A7, A6

RRA A

; для удобной передачи

ADD A, R2

; добавление к номеру строчки номера столбца

RRA A

; сдвиг 4 битов на места A7, A6, A5, A4

RRA A

; получаем A=xxxx0000 (A7, A6 - от регистра R2; A5, A4 - от P1)

Блок передачи информации:

SET C

; устанавливаем старт-бит

MOV R2, #5

; необходимо передать 5 бит

BEGIN:

JC RESET

; установка фазы

SET A3h

; установка нулевого сдвига фазы (A3 - бит передачи на светодиод)

SJMP JUMP

;

RESET:

CLR A3h

; установка начальной фазы на 180°

SJMP JUMP

;

JUMP:

SJMP JP

; пустая команда для синхронизации тактов

JP:

CPL A3h

; смена уровня (создание колебаний)

MOV R0, #FFh

; установка значений на циклы повтора

MOV R1, #8Eh

;

NOP

; пустая команда для синхронизации тактов

RLC A

; следующий бит

RET2:

CPL A3h

; смена уровня (создание колебаний)

SJMP GO1

; пустая команда для синхронизации тактов

GO1:

DJNZ R0, RET2

;

RET3:

CPL A3h

; смена уровня (создание колебаний)

SJMP GO2

; пустая команда для синхронизации тактов

GO2

DJNZ R1, RET3

;

CPL A3h

; смена уровня (создание колебаний)

DJNZ R2, BEGIN

;

SLEEP:

MOV A0, #12

; снятие со столбцов высокого уровня, гашения светодиода

MOV 87h, #2

; переход в режим микропотребления

SJMP RET1

; возврат на начало программы

4 Разработка принципиальной электрической схемы

4.1 Выбор элементов

Выбор элементов диктуется следующими соображениями:

  •  наличие необходимых характеристик;
  •  дешевизна компонент;
  •  применение всех микросхем одной технологии;
  •  одинаковое напряжение питания;
  •  малый потребляемый ток.

 

КМОП - дешифратор выберем К561ИД1. Это двоично-десятичный дешифратор имеющий 4 входа и 10 выходов. Время задержки сигнала не превышает 290 нс.

Логический элемент И-НЕ выберем К561ТЛ1. Это четыре двухвходовых элемента с передаточной характеристикой, имеющей петлю гистерезиса. Также она формирует крутые фронты из пологих.

Транзистор VT1 можно взять любой маломощный высокочастотный. Мы возьмем КТ315 - как наиболее дешевый, и обладающий хорошими характеристиками.

Светодиод HL1 является  основной частью передающего канала. В зависимости от его характеристик и будет определяться дальность и угол направленности луча. Выберем ИК-свтодиод «SFH 400/III» фирмы Siemens. Он имеет угол расхождения луча всего 12 градусов. Максимальный потребляемый ток - 100 мА.

Резистор R3 необходим для ограничения тока эмиттер-коллектор. Его сопротивление:

Ом.

По ГОСТу выберем ближайшее большее: R3=62 Ом.

Резистор R4 выполняет двоякую функцию: ограничение тока с выхода элемента DD3.1 и элемента R в RC цепочке. Рассчитаем его:

кОм

Выберем резистор так, чтобы уменьшить ток до безопасных значений.

По ГОСТу: R4=62 кОм.

Емкость C1 рассчитаем по постоянной времени RC-цепочки:

Ф

По ГОСТу выберем ближайшее большее: С1=1,8 мкФ.

Сопротивление R2 выберем из условия ограничения выходного тока дешифратора . Его сопротивление:

кОм.

Выберем резистор так, чтобы уменьшить ток до безопасных значений.

По ГОСТу: R2=62 кОм.

Сопротивление R1 должно быть очень малым для того, чтобы на нем не было большого падения напряжения. Возьмем R1=10 Ом.

Диоды D1-D4 выберем КД503А. Они обладают хорошими характеристиками и малой стоимостью.

Времязадающая цепь тактовых импульсов состоит из кварцевого резонатора ZQ1 и двух конденсаторов C2, C3. Конденсаторы в цепи формирования тактовых импульсов должны быть порядка 30 пФ.

Цепь D5R5 предназначена для стабилизации напряжения питания при разрядке батарей. Она состоит из стабилитрона 2С143Д-1 (напряжение стабилизации 4,3В) и резистора, сопротивлением 620 Ом.

Ом

По ГОСТу: R5=620 Ом.

Питание схемы осуществляется от четырех батарей А315 включенных последовательно.

Заключение

Разработанное в курсовой работе устройство дистанционного управления отвечает требованиям технического задания. При разработке устройства были  решены поставленные задачи.

Литература

1. Боборыкин А.В. и др. Однокристальные микроЭВМ. М.: МИКАП, 1994.

2. Бродин В.Б., Шагурин М.И. Микроконтроллеры: архитектура, программирование, интерфейс. Справочник. М.:ЭКОМ, 1999.

3. Басманов А.С.,  Широков Ю.Ф. Микропроцессоры и однокристальные микроЭВМ: номенклатура и функциональные  возможности. М.: Энергоатомиздат, 1988.

             4.  Хоровиц П., Хилл У. «Искусство схемотехники», Пер. с англ. - М.: Мир, 2001


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

70613. Моделирование данных 54.59 KB
  Каждый экземпляр сущности должен однозначно идентифицироваться и отличаться от всех других экземпляров данного типа сущности. Каждая сущность должна обладать некоторыми свойствами: иметь уникальное имя; к одному и тому же имени должна всегда применяться одна и та же интерпретация...
70614. Внутримашинное информационное обеспечение 96.38 KB
  Поля могут быть заполнены вручную или посредством выбора значений из какого-либо списка меню базы данных; определения перечня макетов экранных форм по каждой задаче проектировщик анализирует постановку каждой задачи в которой приводятся перечни используемых входных...
70617. Информационное обеспечение ИС 69.78 KB
  Внемашинное информационное обеспечение Основные понятия классификации технико-экономической информации Для того чтобы обеспечить эффективный поиск обработку на ЭВМ и передачу по каналам связи технико-экономической информации ее необходимо представить в цифровом виде.
70618. Имитационное моделирование 38.12 KB
  Метод функционального моделирования позволяет оптимизировать существующие на предприятии бизнес-процессы однако для оптимизации конкретных технологических операций функциональной модели может быть недостаточно. В этом случае целесообразно использовать имитационное моделирование.
70620. Стоимостный анализ 230.44 KB
  Как было указано ранее, обычно сначала строится функциональная модель существующей организации работы — AS-IS (как есть). После построения модели AS-IS проводится анализ бизнес-процессов, потоки данных и объектов перенаправляются и улучшаются, в результате строится модель ТО-ВЕ.
70621. Слияние и расщепление моделей 75.99 KB
  После окончания работы над отдельными ветвями все подмодели могут быть слиты в единую модель. С другой стороны отдельная ветвь модели может быть отщеплена для использования в качестве независимой модели для доработки или архивирования.