一、方案设计
1．设计思路
本设计实现无线遥控控制红旗升降，主要是通过无线红外与单片机的通信和单片机对步进电机精确的控制。完成各种逻辑状态的判断。
2．方案比较与选择
通过以上的分析我们拟定以下方案：
方案一：运用无线发射模块，实现单片机与单片机的通信，然后通过被控单片机控制步进电机的动作和语音模块，以及12864液晶屏的显示。最终实现单片机准确控制旗子的升降（下图）。
方案二：运用红外对管实现主单片机与从单片机的无线通信，进而控制步进电机和其他的一些外围电路（下图）。
方案三：运用红外遥控器通过解码来直接控制单片机，然后单片机再对下面的各个模块进行相应的控制（下图）。
方案一中无线发射模块价格很贵，并且实现起来较为复杂，增加系统的设计难度。方案二中的红外对管，由于受到发光管的发送功率限制，只能实现短距离的无线通信，并且以上两者是单片机与单片机之间的通信，操作起来较为复杂。在方案三中使用普通的万能遥控器，通过解码电路实现对单片机的控制，实现起来较为简单。所以通过比较选择方案三来实现本系统。
3．硬件模块设计(1)语音电路语音电路采用的是华邦公词的语音芯片ISD1700，该芯片内部包含有自动增益控制，麦克风前置扩大器，扬声器驱动线路，振荡器与内存等全方位整合系统功能。
ISD1700的独立按键工作模式录放电路很简单，不仅有录，放功能，还有快进，擦除，音量控制，直放录音和复位等功能。
在按键模式工作时，芯片可以通过LED管脚给出信号开提示芯片的工作状态，并且伴随提示音，用户也可自定义4种提示音效。
录音操作：按下REC，REC管脚电平变低后开始录音，直到松开按键使电平拉高或者芯片录满时结束。录音结束后，录音指针自动移向下一个有效地址，而放音指针则指向刚刚录完的那段语音地址。
放音操作：放音操作有两种模式，分别是边沿触发和电平触发，都由PLAY管脚触发。本电路采用的是边沿触发。
擦除操作：擦除操作有单个擦除和全体擦除，本电路录音好后就限制使用该项操作。防止擦除芯片内部的语音片段。
在上图语音电路中R24的大小决定着语音芯片内部存储语音的大小。语音电路录好音接入本系统，在PLAY下降沿到来时，开始放音。当再次下降沿到来时停止放音。在本系统中43秒的国歌通过录音电路已经录入芯片内部。
(2)EEPROM-24C02存储电路上图为本系统的存储电路。在本系统中要求不论旗帜是处于什么位置，关断电源之后重新合上电源，旗帜所在的高度数据显示不变，并且恢复断电之前的动作继续运行。这就要求在断电之前把单片机的一些状态值和参数保存起来，在上电时把各个状态参数读出来，恢复到掉电之前的状态。其中24C02是I2C总线器件，内存是2K，完全可以完成掉电存储的功能。
SDA为串行数据，SCL为串行时钟，WP为写保护。A0、A1、A2用于器件地址选择。只有一个24C02被总线寻址时，A0、A1、A2接高电平或者悬空。IIC总线协议定义如下：只有在总线空闲时才允许启动数据传送。在数据传送过程中，当时钟线为高电平时，数据线必须保持稳定状态，不允许有跳变；时钟线为高电平时，数据线的任何电平变化将被看作总线的起始或停止信号。
起始信号：时钟线保持高电平期间，数据线电平从高到低的跳变作为IIC总线的起始信号。
停止信号：时钟线保持高电平期间，数据线电平从低到高的跳变作为IIC总线的停止信号。
(3)红外一发射接收电路红外发射采用的是普通遥控器，通过遥控器发出来的一系列脉冲，每一个信号由前导码，地址码，数据码组成。前导码表示开始发送数据，地址码用于识别。数据码表示遥控器按键的全部信息。
从上图可以看出，红外发射出的码通过38K载波，一体化接收头信号端输出的码通过内部电路解调并调整，输出的是数据波形。利用这种性能可以做红外遥控解码。
(4)驱动电路驱动电路采用的是LM297、LM298来驱动步进电机。电路如下图所示。
(5)电源模块本系统步进电机采用12V开关电源供电，单片机、液晶屏，语音电路的5V电源由12V电源通过三端稳压芯片2940得到。100μ电解电容、0.01μ瓷片电容起滤除纹波作用。
(6)显示模块方案一：采用LED数码管显示，由于要求显示设定值和测量值，需要显示的值比较多，采用LED数码管需要用动态扫描，占用资源比较多。整个显示界面不太友好。方案二：采用LCD液晶显示器显示，采用128×64点阵LCD液晶显示，可视面积大，画面效果好，抗干扰能力强，调用方便简单，而且可以节省软件中断资源。其缺点在于显示内容需要存储字模信息，需要一定存储空间。由于作为控制器的单片机SPCE061A有32K的Flash，有足够的存储空间，存储字模数据绰绰有余。
鉴于上面分析，本设计采用方案二。
4．系统软件设计
一般模式程序流程图如上图。
半旗模式程序流程图如上图。
主程序流程图如上图。
二、设计实现
1、无线遥控器控制单片机红外遥控器主要是发射红外波码，而红外波码是一系列的脉冲组合，触发单片机的外部中断口，单片机接收到红外波码后，通过定时器记录红外波码的电平宽度对其进行分辨，本次设计采用的是8位红外解码程序，所以单片机总共可以解出255个编码，对于本次控制来说绰绰有余，对于不同的红外编码，单片机记录其码值后进行相应的控制。
2、单片机对步进电机的控制
本次步进电机驱动采用是常用的L297、L298组合电路，此种电路非常实用和简单，给驱动电路供电后，只需接单片机两个控制端口就可对电机实行控制，两个端口分别是CW、CLOCK。CW主要是控制电机转向，而CLOCK主要是给电机脉冲，控制电机运行。对于不同频率的脉冲，电机的转速是不同的，所以本次设计中，开启的单片机的定时器0，用于给电机脉冲，实现脉冲频率的可调。
三、结论
综合测试证明，本系统能完成要求的所有任务。并且我们对无线遥控进行了扩展。通过红外对管实现单片机与单片机单向通信实现了无线的控制，但是由于红外发光管发射功率的限制，只能完成短距离的无线控制。利用激光对管可以提高无线的控制距离。
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