基于USB接口的PPT远程控制系统的设计本科毕业论文Word文档格式.docx
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所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
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日期：
年月日
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导师签名：
日期：
注意事项
1.设计（论文）的内容包括：
1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）
2）原创性声明
3）中文摘要（300字左右）、关键词
4）外文摘要、关键词
5）目次页（附件不统一编入）
6）论文主体部分：
引言（或绪论）、正文、结论
7）参考文献
8）致谢
9）附录（对论文支持必要时）
2.论文字数要求：
理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括：
任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。
4.文字、图表要求：
1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写
2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画
3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印
4）图表应绘制于无格子的页面上
5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档
5.装订顺序
1）设计（论文）
2）附件：
按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订
指导教师评阅书
指导教师评价：
一、撰写（设计）过程
1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神
□优□良□中□及格□不及格
2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度
3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力
4、研究方法的科学性；
技术线路的可行性；
设计方案的合理性
5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
建议成绩：
（在所选等级前的□内画“√”）
指导教师：
（签名）单位：
（盖章）
年月日
评阅教师评阅书
评阅教师评价：
一、论文（设计）质量
二、论文（设计）水平
评阅教师：
教研室（或答辩小组）及教学系意见
教研室（或答辩小组）评价：
一、答辩过程
1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况
2、对答辩问题的反应、理解、表达情况
3、学生答辩过程中的精神状态
评定成绩：
教研室主任（或答辩小组组长）：
（签名）
教学系意见：
系主任：
摘要
PPT遥控器是一款用USB来控制计算机播放PPT的小应用。
在日常生活中适应于教师和管理员们演示PPT，帮助他们摆脱线绳的束绊。
本论文设计了一个基于51单片机的外接USB接口芯片PDIUSBD12的幻灯片无线遥控器。
无线通信产品一直朝着低成本、低消耗功率、小体积等趋势向前发展。
本设计由无线发射手柄部分和无线接收部分构成。
在设计中各方面都尽可能的考虑了用户使用的方便简捷和携带方便，采用了大量方便用户使用的设计结构，如：
使用射频信号来传播遥控信号，减少使用方向性的影响；
系统采用最近流行的USB接口设计，大大简化了设备的安装；
设计了合理的状态显示指示灯，方便用户对设备工作状态的了解；
等等。
作为一款基于USB接口的微型设备，低功耗和低成本是设计的两大要点。
本论文在设计的每一个模块中都认真地研究和讨论了这些问题，最终使整个系统的功耗和成本控制在较低的水平之上。
关键词：
PPT遥控器；
51单片机；
USB接口
Abstract
ThePPTcontroller,consideringinthisthesis,isanoperatinghandleusedtocontrolPPTthroughUSBinterface.Userssuchasteachersandadministratorscansendoperateinstructionbywirelesscontrolandfreefromkeyboardoperating.
Accordingtothereasonsmentionedabove,wedesignacontroller,calledremotecontroller,basedon51singlechipmicrocomputerandexternalUSBinterfacechipPDIUSBD12.Wirelesscommunicationproductstakeadvantagesonlowcost,lowpowerconsumptionandsmallvolume,sotheyembodythedevelopmenttrend.Thesystemconsistsofawirelesstransmittinghandlepartandawirelessreceivingpart.Inthedesignofallaspects,theconvenienceandportabilityareconsideredasfaraspossible,suchasdesigningthehandlestructure;
usingradio-frequencysignaltospreadtheremotecontrolinstructions;
reducingtheimpactoftheuseofdirectional;
usingthepopularUSBinterface,whichisgreatlysimplifytheequipmentinstallation;
designingareasonablestateindicatorlamp,whichisconvenientforusertounderstandthestatusofequipment.AsamicrodevicebasedonUSBinterface,low-power-consumptionandlow-costaretwoessentialsofthedesign.Inthisthesis,eachmoduledesignisstudiedanddiscussedonthesequestions,inordertoreducepowerconsumptionandcosttoalowerlevel.
Keywords:
PPTremotecontrol,51singlechipmicrocomputer,USBinterface
第1章 绪论
现在的老师们上课，都非常注意与学生的沟通交流。
他们愿意走到教室中间，近距离和学生交流。
这样学生感觉亲近，听课更认真，教学的效果一下子提高了很多。
但老师离开了讲台，就没有办法控制电脑进行PowerPoint翻页了。
到翻页的时候，必须重新回到讲台上。
上下来回跑，非常不便，老师们因此就不愿意走下讲台了。
有的老师为解决这个问题，就找学生来帮忙翻页，结果学生又会经常和老师的要求不同步，每次找学生，也麻烦。
有什么办法可以解决这个遥控翻页的问题呢？
无线PPT遥控器就应运而生了，上课前，只需要把接收器插到电脑的USB口上，老师就可以手拿遥控器遥控翻页了。
无线PPT遥控器的使用要求主要有两点：
1使用简单方便；
2小巧玲珑，携带方便。
由于功能简单，不需要复杂的控制和管理系统，应用现有的市面上的集成电路芯片很容易实现幻灯片的放映、结束、上下翻页控制等功能，能完成基本的幻灯片控制功能。
1.1论文研究主要内容
PPT无线遥控器结合无线技术和电脑USB技术，来控制电脑进行翻页，功能上相当于电脑遥控器。
产品包含一个发射器、一个接收器。
接收器类似配有USB接口，当插在电脑的USB口上时，电脑会自动安装相应的驱动。
此时按发射器上的按键，即可实现无线控制电脑。
PPT无线遥控器可以把演示者从电脑旁边彻底解放出来，使用者不必一直守在计算机旁边。
当在教学、演示、报告和演讲时，只需轻按上翻页和下翻页键，就可以将电子文稿翻到您要演示的页面。
射频类的PPT无线遥控器没有方向性，可以上下左右360度控制电脑。
无论在教室、演讲厅的一个角落，还是在会议室的后面做现场互动，只需轻轻一按遥控激光笔上下翻页键，想要的画面就会自动出现在屏幕上。
再也不需要静坐在讲台前操作电脑，同时也省去了走回讲台更换页面的辛苦。
真正无线点击，获得无限精彩！
1.2国内外现状
PPT无线遥控器在国内的兴起，已经有三年多的时间了。
在北京、上海、广州这样的经济发达城市，大量的商务人士和老师已经把PPT无线遥控器当成了随身必备的工具。
像上海诺为这样的专业遥控激光笔厂家，已经把产品型号做到了十几种。
PPT无线遥控器的名称有很多，不同的名称强调的侧重点是不一样的。
有人叫遥控激光笔，是因为它可以遥控电脑；
有人叫翻页激光笔，是因为它可以在演示的时候进行翻页；
有人叫PPT翻页笔，是指这个产品主要用在控制PPT翻页的场合。
还有人叫它遥控电子教鞭，是因为它的英文名为：
Laserpointerwithremotecontrol，意思是带遥控功能的激光教鞭。
相应的，镭射翻页笔的名称是来自有人把激光笔翻译成镭射笔。
在台湾，把做演示说成做简报，这个产品因此被叫作无线简报器。
和中国人一样，老外对同一个产品也有不同的叫法。
在英语中，除了前面提到的：
Laserpointerwithremotecontrol外，也有人把这个产品叫：
WirelessPresenter，翻译过来就是无线演示器。
微软就是这样叫的，并且生产两款这样的产品，其中一款已经停产。
罗技也有一款类似的产品，叫无线演示控制器，在名称上突出了控制功能。
上海诺为是这种产品的专业供应商之一，有一个产品系列叫T系列，名称叫无线多功能演示器，是因为产品的功能比较多，在微软的产品名称基础上突出了诺为产品的多功能性。
当然，诺为的其它产品大多叫翻页激光笔或者遥控激光笔，则是因为翻页激光笔和遥控激光笔比较通俗易懂。
PPT无线遥控器是专门为计算机及多媒体投影机设计的一款新型电子产品。
这种产品在欧美等发达国家的使用已经非常普遍。
在国内的兴起也非常迅速，自2005年以后逐渐为越来越多的人们所了解。
1.3应用前景
PPT无线遥控器是广大教师、培训师、专家、学者、教授、演讲人员及移动商务人的贴心好助手，同时也是很好的商务馈赠电子礼品。
激光电子教鞭可在学校、科研院所、政府机构、智力密集型企业、培训中心、医院、酒店、展览、投标、商务交流等场合使用；
同时无线激光笔也是投影机、笔记本电脑的必备附件和最佳促销赠品。
像上海诺为这样的专业厂家，可根据用户的需要提供个性化的LOGO定制服务。
把自己公司的Logo印在无线激光翻页笔产品表面上，再做成礼盒包装用来送人，实在是个很不错的主意。
使用者在讲演到关键或重要内容时，再也不需要亲自走到投影屏幕前用手与其“零距离接触了”，可以直接用激光点指示重点内容。
彻底解除传统鼠标和键盘需要在电脑旁边操作的不便性，解决使用者不能离开讲台演说的束缚。
使演讲都可以近距离和听众沟通、交流，而不失去对电脑的控制。
能适应当前多媒体演讲演示需要，最大限度地提高使用人员的演讲效果，提高用户现代信息化演讲工具使用水平与工作效率。
第2章 系统分析
2.1USB总线简介
USB是一种支持在USB主机和USB设备之间进行串行数据传输的通信协议。
主机作为总线的主叫方，采用两种信令模式：
全速模式12Mb/s和低速模式1.5Mb/s。
USB使用四种数据传输方式：
控制传输（control）、中断传输（interrupt）、批量传输（bulk）及等时传输（isochronous）。
Intel公司开发的通用串行总线架构（USB）的目的主要基于以下三方面考虑：
（1）计算机与电话之间的连接
显然用计算机来进行计算机通信将是下一代计算机基本的应用。
机器和人们的数据交互流动需要一个广泛而又便宜的连通网络。
然而，由于目前产业间的相互独立发展，尚未建立统一标准，而USB则可以广泛的连接计算机和电话。
（2）易用性
众所周知，PC机的改装是极不灵活的。
对用户友好的图形化接口和一些软硬件机制的结合，加上新一代总线结构使得计算机的冲突大量减少，且易于改装。
但以终端用户的眼光来看，PC机的输入/输出，如串行/并行端口、键盘、鼠标、操纵杆接口等，均还没有达到即插即用的特性，USB正是在这种情况下问世的。
（3）端口扩充
外围设备的添加总是被相当有限的端口数目限制着。
缺少一个双向、价廉、与外设连接的中低速的总线，限制了外围设备（诸如电话/电传/调制解调器的适配器、扫描仪、键盘、PDA）的开发。
现有的连接只可对极少设备进行优化，对于PC机的新的功能部件的添加需定义一个新的接口来满足上述需要，USB就应运而生。
它是快速、双向、同步、动态连接且价格低廉的串行接口，可以满足PC机发展的现在和未来的需要。
软件代码主要存储在单片机中，通过单片机中的软件代码运行，及各个管脚的控制外围辅助电路的运行以实现系统的功能。
复位电路是保证系统安全运行的基础，由于单片机的运行环境无法确定，无法保证单片机在长时间的运行过程中能够一直保证系统的稳定性，复位电路就是在单片机无法正常运行后，软复位无法进行复位的情况下，能够保证系统能够重新启动。
时钟电路主要是需要为系统提供时钟信号。
2.2USB技术指标
USB最大的特点是支持热插拔（Hotplug）和即插即用（Plug&
Play）。
当设备插入时，主机枚举（enumerate）此设备并加载所需的驱动程序，因此使用远比PCI和ISA总线方便。
目前USB支持3种数据信号速率，USB设备应该在其外壳或者有时是自身上正确标明其使用的速率。
（1）1.5Mbit/s（183KByte/s）的低速速率，主要用于人机接口设备（HumanInterfaceDevices，HID）例如键盘、鼠标、游戏杆。
（2）12Mbit/s（1.4MByte/s）的全速速率，在USB2.0之前是曾经是最高速率，后起的更高速率的高速接口应该兼容全速速率。
多个全速设备间可以按照先到先得法则划分带宽，使用多个等时设备时会超过带宽上限也并不罕见。
所有的USBHub都支持全速速率。
（3）480Mbit/s（57MByte/s）的高速速率。
并非所有的USB2.0设备都是高速的。
高速设备插入全速hub时应该与全速兼容，而高速hub具有所谓TransactionTranslator（事务翻译器）功能，能够隔离全速、低速设备与高速之间数据流，但是不会影响供电和串联深度。
2.3USB系统构成
USB系统主要由三部分组成，即宿主（host），USB设备（device）和USB连接。
（1）USB宿主
USB宿主（host）是一个带有USB主控制器的PC机或者嵌入式系统，在USB系统中只有一个宿主，它是USB系统的主控者。
USB宿主主要用于产生并且管理控制信号和数据流，检测并处理总线上的各种活动的状态，并为总线上的USB设备提供能源。
USB宿主存在于主机系统中，它包括硬件，软件部分。
其中，硬件部分指的是USB宿主控制器，一般集成在主板上，受USB系统软件的控制。
软件部分分为三部分，分别是：
USB设备驱动程序（USBDeviceDrivers）通过I/O请求包发出给USB设备的请求，而这些I/O请求包则完成对目标设备传输的设置。
USB驱动程序（USBDriver）在设备设置时读取描述寄存器以获取USB设备的特征，并根据这些特征，在请求发生时组织数据传输。
主控制器驱动程序（HostControllerDriver）完成对USB交换的调度，并通过根集线器或其它的集线器完成对交换的初始化。
（2）USB设备
USB设备用于完成特定的功能，它具有极强的扩充性，能以一种星型+级联的方式连接起来，USB宿主可以根据USB设备的动态增减，对其进行动态配置。
USB设备是实现某种具体功能的硬件设备，如键盘，鼠标和摄像头等。
USB功能器件作为USB外设，它必须保持和USB协议的完全兼容，并可以响应标准的USB操作。
同样，用于表明自己身份的“BIOS”系统对于USB外设也是必不可少的，这在USB外设上被称为协议层。
在物理机制上，一个USB外设可以由四部分构成：
用于实现和USB协议兼容的SIE部分。
用于内存特征字，存储实现外设特殊功能程序及厂家信息的协议ROM部分。
用于实现外设功能的传感器及对资料进行简单处理的DSP（Digitalsignalprocessor）部分。
将外设连接到主机或USBHub的接口部分。
根据传输率的不同，USB功能器件被分为高速和低速两种。
低速外设的标准传输率为1.5Mbps，而高速外设的标准传输率为12Mbps。
例如鼠标，键盘等交互式设备就是低速设备运行，而打印机，扫描仪就使用全速设备模式运行。
（3）USB连接（数据流）
USB连接实际上是指USB器件和USB主机连接并进行通信的方法，它可以将存在于USB主机和USB设备之间的USB数据传输模型描述为一个管道（pipe），管道只是一个逻辑上的概念。
USB系统软件通过缺省管道（与端点0相对应）管理设备，设备驱动程序通过其它的管道来管理设备。
实际的数据传输过程是：
设备驱动程序通过对USBD接口（USBdriverinterface）的调用发出输入输出请求（IRPI/ORequestPacket），USB驱动程序接到请求后调用HCD接口（hostcontrollerdriverinterface）将IRP转化为USB的传输（transfer），一个IRP可以包含一个或多个USB传输，然后HCD将USB传输分解为总线操作（transaction），由主控制器以包（packet）的形式发出。
需要注意的是所有的数据传输都是由主机开始的，任何外设都无权开始一个传输。
IRP是由操作系统定义的，而USB传输与总线操作是USB规范定义的。
USB总线将1ms定义为一帧，每帧以一个SOF包为起始，在这1ms里USB进行一系列的总线操作，引入帧的概念主要是为了支持与时间有关的总线操作。
为了满足不同外设和用户的要求USB提供了四种传输方式：
控制传输，同步传输，中断传输，批传输。
它们在数据格式，传输方向，数据包容量限制，总线访问限制等方面有着各自不同的特征。
第3章 系统硬件设计
3.1构架概述
图3.1系统框图
如图3.1所示，本系统由单片机最小系统（包括时钟电路、复位电路）、USB接口芯片PDIUSB12、无线发射手柄、无线接收板组成，系统供电是由USB接口取电，USB接口为直流5V电源，正好符合单片机和USB芯片的电源设计。
3.2STC89C52单片机简介
随着电子技术的迅速发展，特别是随着大规模集成电路产生而出现的微型计算机，给人类生活带来了根
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