光通信技术课程设计一、系统功能描述此系统是一个通过红外通信进行简单信号传输的装置，分为发送和接收两部分。
发送装置接有简易键盘，按下按键后，单片机采集信号处理后通过红外发送出去。
接收装置收到信号后，进行解析，然后通过数码管显示出相应的码型。
二、系统所用元器件及设备发送端：AT89C52×1、红外发射二极管×1、8050×1、按键开关×10、11.0592M晶振×1电容：10μF×1、20pF×2电阻：1kΩ×2、100Ω×1接收端：74LS273×1、AT89C52×1、按键开关×1、7段共阳极数码管×2、8550×2、11.0592M晶振×1、红外接收器SM0038×1电容：10μF×2、20pF×2电阻：100Ω×2、1kΩ×1、4.7kΩ×2设备：稳压电源5v 示波器三、系统实现功能原理发送端：输入方式采用3×3阵列（9按键）键盘，一共6根信号线，接入单片机P1口。
每个按键在单片机P1口上对应唯一8位2进制值。
当按下键盘上的不同按键时，通过编码器产生与之相应的特定的二进制脉冲码信号。
将此二进制脉冲码信号先调制在38KHz的载波上，经过放大后，激发红外发光二极管转发成波长940nm的红外线光传输出去。
接收端：红外接收器采用一体化红外遥控接收器SM0038,红外线数字信号则经过红外接收器取出数字信号数据经单片机译码，最后送到显示电路。
主要芯片AT89C51：引脚图：功能介绍：AT89C51是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含4K BYTES的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128 BYTES的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和FLASH存储单元，内置功能强大的微型计算机的AT89C51提供了高性价比的解决方案。
AT89C51是一个低功耗高性能单片机，40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，AT89C51可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。
其将通用的微处理器和FLASH存储器结合在一起，特别是可反复擦写的FLASH存储器可有效地降低开发成本。
管脚说明：VCC：供电电压。
GND：接地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门流。
当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。
在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL 门电流。
P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。
在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL 门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。
并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。
在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。
P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。
当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。
作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：口管脚备选功能P3.0 RXD（串行输入口）P3.1 TXD（串行输出口）P3.2 /INT0（外部中断0）P3.3 /INT1（外部中断1）P3.4 T0（记时器0外部输入）P3.5 T1（记时器1外部输入）P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST：复位输入。
当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
/ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。
在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。
在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。
因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。
然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。
如想禁止ALE的输出可在SFR8EH 地址上置0。
此时， ALE 只有在执行MOVX ，MOVC 指令是ALE 才起作用。
另外，该引脚被略微拉高。
如果微处理器在外部执行状态ALE 禁止，置位无效。
/PSEN ：外部程序存储器的选通信号。
在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN 有效。
但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN 信号将不出现。
/EA/VPP ：当/EA 保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH ），不管是否有内部程序存储器。
注意加密方式1时，/EA 将内部锁定为RESET ；当/EA 端保持高电平时，此间内部程序存储器。
在FLASH 编程期间，此引脚也用于施加12V 编程电源（VPP ）。
XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2：来自反向振荡器的输出。
四、系统原理图及说明见附1五、程序流程图 发射端：图5.1:发射主程序流程图 图5.2:发射程序流程图图5：发射流程图接收端：图6.1:接收主程序流程图 图6.2:中断子程序流程图图6：接收流程图六、系统源程序见附2七、系统性能发射部分：接入电源后，3×3键盘对P1.7没有调制作用，P1.7输出波形为正弦波。
接收部分： 经38KHz 光源信号，显示器不亮。
P3.2管脚波形变化，说明接收到信号。
八、改进方案发射部分：改变单片机程序，使P1.7管脚输出方波，通过摄像头观察红外发射二极管变化，发现二极管明暗变化，说明输出方波。
接收部分：改变单片机程序，使得红外接收器接收到信号时共阳极数码管显示数字变化。
设置数码管初始读数为77，接收到信号后变为11。
延迟设置过大，不能进行循环，可通过复位键重置数码管显示数字77。
九、结束语在过去的14周里，我们以红外通信为基础，经过了理论课、方案设计、元件选择、焊接电路、成品测试过程，最终完成了简单的红外通信装置。
还记得理论课开始时的茫然无措，完全不知道如何进行后续的工作，经过网上查找资料等，确定最终的设计方案时，又觉得一切尽在掌握。
但在选择元件时才发现，我们对方案的原理、需要的器件等几乎一无所知，经过简单的了解后就开始了电路焊接，经过几周的电路焊接后，才隐隐觉得最终成品能否正常工作还是一个大问题。
完成电路焊接后接着要下载程序到芯片，这时才发现程序是用汇编语言写的，难以理解，如果程序有错误修改起来会特别困难。
还好在程序下载中没有遇到困难。
但在最终的测试时，由于对汇编语言的不熟悉，发射端无法正常工作的原因也很难找到，只能修改成简单的程序。
而在接收端测试时，数码管不亮的错误原因也草率的定为程序错误，没有仔细检查电路，在破坏原始电路后发现芯片管脚没有与电路连接（电路板内置线路利用错误），只好放弃原电路，重新编写程序测试电路。
经过14周的努力最终完成了红外通信装置，但成品与预期差距巨大。
这暴露了我学习过程中的许多问题，例如初期确定方案时草率，没有考虑后续的电路工作、程序修改的问题；学习中不积极思考、遇到问题消极对待，不从自身找问题，电路错误时第一时间归为程序原因，而没有仔细检查电路。
同时，在实际的设计电路、完成成品的过程中，我们也学到了许多课本上学不到的知识，让我们明白理论与实际的差距，学会了程序的编译下载、熟悉了电路焊接、巩固了模电知识、对单片机有了切实的认识。
总之，这一次的课程设计让我们学到了很多东西，也暴露了我们自身存在的问题，这对以后的学习、生活有巨大的裨益。
非常感谢周老师能为我们提供这样的机会。
附1：原始原理图：Send:Receive:附2：初始程序代码：发射程序;主程序和中断程序入口ORG 0000HAJMP STARTORG 0003HRETIORG 000BHRETIORG 0013HRETIORG 001BH ;定时器T1中断入口地址LJMP INTT1;初始化程序CLEARMEMIO: CLR ADEC AMOV P0,AMOV P1,AMOV P2,AMOV P3,ACLR P1.7MOV IE,#00H ;关所有中断MOV TMOD,#20H ;方式2MOV TH1,#0F5H ;定时初值MOV TL1,#0F5HSETB EARET;主程序START: LCALL CLEARMEMIOMAIN: LCALL KEYWORKLJMP MAIN;中断服务程序INTT1: CPL P1.7 ;38.5KHZ红外遥控信号RETIKEYWORK: MOV P1,#0FFH ;置P1口为输入状态CLR P1.7CLR P1.6CLR P1.0 ;扫描第1行MOV A,P1ANL A,#38HCJNE A,#38H,KEYCONSETB P1.0 ; 扫描第2行CLR P1.1MOV A,P1ANL A,#38HCJNE A,#38H,KEYCONSETB P1.1 ;扫描第3行CLR P1.2MOV A,P1ANL A,#38HCJNE A,#38H,KEYCONSETB P1.2 ;结束扫描RETKEYCON: LCALL DELAY ;延时去抖动MOV A,P1 ;读入P1口值ANL A,#38HCJNE A,#38H,KEYCHE ;确有键按下KEYOUT: RETKEYCHE: MOV A,P1MOV B,ALOOP: MOV A,P1ANL A,#38H ;低3位为0CJNE A,#38H,LOOP ;列选全为1(键按着）MOV R7,#00H ;放键，查表次数为0MOV DPTR,#KEYTABCHELOOP: MOV A,R7MOVC A,@A+DPTRXRL A,B ;查表值与P1口值比较JZ KEYOKINC R7CJNE R7,#09H,CHELOOPRETKEYOK: MOV A,R7MOV B,ARL AADD A,BMOV DPTR,#KEYFUNTAB ;散转功能程序首址JMP @A+DPTR ;散转至对应功能程序标号KEYFUNTAB: LJMP KEYFUN00 ;跳到键号对应功能程序标号LJMP KEYFUN01LJMP KEYFUN02LJMP KEYFUN03LJMP KEYFUN04LJMP KEYFUN05LJMP KEYFUN06LJMP KEYFUN07LJMP KEYFUN08RETKEYTAB: DB 36H,35H,33H,2EH,2DH,2BH,1EH,1DH,1BH,0FFH KEYFUN00: MOV A,#02H ;发送2个脉冲LCALL REMOTE ;转发送程序RETKEYFUN01: MOV A,#03H ;发送3个脉冲LCALL REMOTE ;转发送程序RETKEYFUN02: MOV A,#04H ;发送4个脉冲LCALL REMOTE ;转发送程序RETKEYFUN03: MOV A,#05H ;发送5个脉冲LCALL REMOTE ;转发送程序RETKEYFUN04: MOV A,#06H ;发送6个脉冲LCALL REMOTE ;转发送程序RETKEYFUN05: MOV A,#07H ;发送7个脉冲LCALL REMOTE ;转发送程序RETKEYFUN06: MOV A,#08H ;发送8个脉冲LCALL REMOTE ;转发送程序RETKEYFUN07: MOV A,#09H ;发送9个脉冲LCALL REMOTE ;转发送程序RETKEYFUN08: MOV A,#0AH ;发送10个脉冲LCALL REMOTE ;转发送程序RET;编码发射程序REMOTE: MOV R1,A ;装入发射脉冲个数LJMP OUT3OUT: MOV R0,#75H ;1MS宽低电平发射数据OUT1: SETB ET1 ;开T1中断SETB TR1 ;开定时器T1NOPNOPNOPNOPDJNZ R0,OUT1MOV R0,#32H ;1MS宽高电平间隙控制数据OUT2: CLR TR1 ;关定时器T1CLR ET1 ;关中断CLR P1.7 ;关脉冲输出NOPNOPNOPNOPNOPNOPNOPNOPNOPNOPNOPNOPNOPDJNZ R0,OUT2 ;时间不到,转OUT2再循环DJNZ R1,OUT ;脉冲未发完,转OUT再循环发射LCALL DL500MSRETOUT3: MOV R0,#0FFH ;装发射3MS宽控制数据LJMP OUT1DELAY: MOV R2,#0FFHDELAY1: DJNZ R2,DELAY1RET;10MS延时DL10MS: MOV R3,#14HDL10MS1: LCALL DELAYDJNZ R3,DL10MS1RET;500MS延时程序DL500MS: MOV R4,#32HDL500MS1: LCALL DL10MSDJNZ R4,DL500MS1RETEND接收程序;主程序和中断程序入口ORG 0000HAJMP STARTORG 0003H ;外部中断0中断入口LJMP INTEX0ORG 000BHRETIORG 0013HRETIORG 001BHRETIORG 0023HRETIORG 002BHRETI;初始化程序CLEAR: CLR ADEC AMOV P0,AMOV P1,AMOV P2,AMOV P3,ACLEARMEM: MOV IE,#00H ;关所有中断SETB EX0 ;开外中断SETB EA ;总中断允许RETSTART: LCALL CLEARSJMP $;遥控接收程序(采用中断接收)INTEX0: CLR EX0 ;关外中断JNB P3.2,READ1READOUT: SETB EX0 ;允许外部中断0中断RETIREAD1: CLR AMOV DPH,A ;DPTR清零MOV DPL,AHARD1: JB P3.2,HARD11 ;P3.2变高电平转HARD11INC DPTR ;低电平记数NOP ;1US延时NOPAJMP HARD1HARD11: MOV A,DPH ;DPTR高8位放入AJZ READOUT ;为0则脉宽小于（255*8US）2MS退出CLR A ;否则第一个为宽脉冲(计数器先清0)CLR P3.6READ11: INC AREAD12: JNB P3.2,READ12 ;低电平时等待MOV R1,#06HREAD13: JNB P3.2,READ11LCALL DELAY ;延时512USDJNZ R1,READ13 ;6次延时DEC A ;超过3MS判为结束,减1DEC AJZ FUN0 ;为0执行FUN0(2个脉冲)DEC AJZ FUN1 ;为0执行FUN1(3个脉冲)DEC AJZ FUN2 ;为0执行FUN2(4个脉冲)DEC AJZ FUN3 ;为0执行FUN3(5个脉冲)DEC AJZ FUN4 ;为0执行FUN4(6个脉冲)DEC AJZ FUN5 ;为0执行FUN5(7个脉冲)DEC AJZ FUN6 ;为0执行FUN6(8个脉冲)DEC AJZ FUN7 ;为0执行FUN7(9个脉冲)DEC AJZ FUN8 ;为0执行FUN8(10个脉冲)NOPNOPLJMP READOUT ;出错退出FUN0: MOV R0,#00HLJMP DISPLAYFUN1: MOV R0,#01HLJMP DISPLAYFUN2: MOV R0,#02HLJMP DISPLAYFUN3: MOV R0,#03HLJMP DISPLAYFUN4: MOV R0,#04HLJMP DISPLAYFUN5: MOV R0,#05HLJMP DISPLAYFUN6: MOV R0,#06HLJMP DISPLAYFUN7: MOV R0,#07HLJMP DISPLAYFUN8: MOV R0,#08HLJMP DISPLAYDISPLAY: MOV DPTR,#TABLEMOV P0,#0C0H ;关闭所有共阳7段LEDMOV P2,#02H ;片选高位MOV A,R0MOVC A,@A+DPTR ;查表得显示内容MOV P0,ALJMP READOUT;延时程序(512US)DELAY: MOV R0,#0FFHDELAY1: DJNZ R0,DELAY1RETTABLE: DB 0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H,0FFHEND改进后程序代码：发射程序：#include <reg52.h>//寄存器定义文件sbit P17=P1^7;//P1口的7位void xx() interrupt 1main()//主程序{TMOD=1;//定时器1方式1=16位定时{ P17=!P17;TH1=-10000/256;TL1=-10000%256;//60000次中断一次=60ms }ET0=1;//开定时器1中断TR0=1;//启动定时器1EA=1;//开总中断while(1)//巡回检测{}}接收程序：#include <reg52.h>//寄存器定义文件sbit P32=P3^2;sbit P20=P2^0;sbit P21=P2^1;sbit P22=P2^2;int i;main()//主程序{while(1)//巡回检测{if(P32==0) {P20=1;P21=0;P22=0;for(i=0;i<60000;i++);}P20=0;P21=0;P22=0;}}。