1.红外遥控简介
· 红外遥控是利用红外光进行通信的设备,由红外LED将调制后的信号发出,由专用的红外接收头进行解调输出
· 通信方式:单工,异步
· 红外LED波长:940nm
· 通信协议标准:NEC标准
2.硬件电路
红外发送部分
IN高电平时，LED不亮，IN低电平时，LED以38KHZ闪着亮，目的是为了抗干扰
红外接收部分
左图是开发板上的红外接收部分的原理图
右图是一体化的红外接收头的电路，其OUT口可以直接输出高低电平，在其内部会将38KHZ的波形给滤掉。在实际使用中，将OUT连接到外部中断，因为红外接收处理波形对实时性要求比较高（高低电平的宽度较短，只有几百微秒）
3.基本发送与接收
· 空闲状态:红外LED不亮,接收头输出高电平
·发送低电平:红外LED以38KHz频率闪烁发光,接收头输出低电平
· 发送高电平:红外LED不亮,接收头输出高电平
4.NEC编码
该波形是接收端OUT端口的波形
按键按下时,输出Start信号,该信号是由9ms的低电平和4.5ms的高电平组成
之后是数据区,共32位,格式如上图(反码的目的是进行数据的校验)
Repeat是支持按键长按的功能,每隔110ms就会发送这样的波形
实际波形图:
KEY1即按下遥控器第一个键码
5.遥控器键码
6.51单片机外部中断
7.外部中断寄存器
P32引脚接INT0，P33引脚接INT1
IT0/IT1为1时下降沿触发，为0时低电平触发
IE0/IE1是中断标志位，当其为1时表示触发了该中断
8.红外遥控（外部中断）
现象：LCD屏幕显示遥控器的地址吗、按键的命令码以及自定义的变量Num。按下遥控器上的按键，LCD上显示的值也会随之发生改变。按VOL+键Num值会加，按VOL-键Num值会减，且支持长按。
IR.c 用于存放红外解码相关程序，Int0.c用于存放外部中断0的相关程序
Int0.c用于存放外部中断0的相关程序
c
#include <REGX52.H>
/**
* @brief 外部中断0初始化
* @param 无
* @retval 无
*/
void Int0_Init(void)
{
IT0=1;
IE0=0;
EX0=1;
EA=1;
PX0=1;
}
/*外部中断0中断函数模板
void Int0_Routine(void) interrupt 0
{
}
*/Int0.h
c
#ifndef __INT0_H__
#define __INT0_H__
void Int0_Init(void);
#endifTimer0.c定时器0用于计数
c
#include <REGX52.H>
/**
* @brief 定时器0初始化
* @param 无
* @retval 无
*/
void Timer0_Init(void)
{
TMOD &= 0xF0; //设置定时器模式
TMOD |= 0x01; //设置定时器模式
TL0 = 0; //设置定时初值
TH0 = 0; //设置定时初值
TF0 = 0; //清除TF0标志
TR0 = 0; //定时器0不计时
}
/**
* @brief 定时器0设置计数器值
* @param Value，要设置的计数器值，范围：0~65535
* @retval 无
*/
void Timer0_SetCounter(unsigned int Value)
{
TH0=Value/256;
TL0=Value%256;
}
/**
* @brief 定时器0获取计数器值
* @param 无
* @retval 计数器值，范围：0~65535
*/
unsigned int Timer0_GetCounter(void)
{
return (TH0<<8)|TL0;
}
/**
* @brief 定时器0启动停止控制
* @param Flag 启动停止标志，1为启动，0为停止
* @retval 无
*/
void Timer0_Run(unsigned char Flag)
{
TR0=Flag;
}Timer0.h
c
#ifndef __TIMER0_H__
#define __TIMER0_H__
void Timer0_Init(void);
void Timer0_SetCounter(unsigned int Value);
unsigned int Timer0_GetCounter(void);
void Timer0_Run(unsigned char Flag);
#endifIR.c用于存放红外解码相关程序
c
#include <REGX52.H>
#include "Timer0.h"
#include "Int0.h"
unsigned int IR_Time;
unsigned char IR_State;
unsigned char IR_Data[4];
unsigned char IR_pData;
unsigned char IR_DataFlag;
unsigned char IR_RepeatFlag;
unsigned char IR_Address;
unsigned char IR_Command;
/**
* @brief 红外遥控初始化
* @param 无
* @retval 无
*/
void IR_Init(void)
{
Timer0_Init();
Int0_Init();
}
/**
* @brief 红外遥控获取收到数据帧标志位
* @param 无
* @retval 是否收到数据帧，1为收到，0为未收到
*/
unsigned char IR_GetDataFlag(void)
{
if(IR_DataFlag)
{
IR_DataFlag=0;
return 1;
}
return 0;
}
/**
* @brief 红外遥控获取收到连发帧标志位
* @param 无
* @retval 是否收到连发帧，1为收到，0为未收到
*/
unsigned char IR_GetRepeatFlag(void)
{
if(IR_RepeatFlag)
{
IR_RepeatFlag=0;
return 1;
}
return 0;
}
/**
* @brief 红外遥控获取收到的地址数据
* @param 无
* @retval 收到的地址数据
*/
unsigned char IR_GetAddress(void)
{
return IR_Address;
}
/**
* @brief 红外遥控获取收到的命令数据
* @param 无
* @retval 收到的命令数据
*/
unsigned char IR_GetCommand(void)
{
return IR_Command;
}
//外部中断0中断函数，下降沿触发执行
void Int0_Routine(void) interrupt 0
{
if(IR_State==0) //状态0，空闲状态
{
Timer0_SetCounter(0); //定时计数器清0
Timer0_Run(1); //定时器启动
IR_State=1; //置状态为1
}
else if(IR_State==1) //状态1，等待Start信号或Repeat信号
{
IR_Time=Timer0_GetCounter(); //获取上一次中断到此次中断的时间
Timer0_SetCounter(0); //定时计数器清0
//如果计时为13.5ms，则接收到了Start信号（判定值在12MHz晶振下为13500，在11.0592MHz晶振下为12442）
if(IR_Time>12442-500 && IR_Time<12442+500)
{
IR_State=2; //置状态为2
}
//如果计时为11.25ms，则接收到了Repeat信号（判定值在12MHz晶振下为11250，在11.0592MHz晶振下为10368）
else if(IR_Time>10368-500 && IR_Time<10368+500)
{
IR_RepeatFlag=1; //置收到连发帧标志位为1
Timer0_Run(0); //定时器停止
IR_State=0; //置状态为0
}
else //接收出错
{
IR_State=1; //置状态为1
}
}
else if(IR_State==2) //状态2，接收数据
{
IR_Time=Timer0_GetCounter(); //获取上一次中断到此次中断的时间
Timer0_SetCounter(0); //定时计数器清0
//如果计时为1120us，则接收到了数据0（判定值在12MHz晶振下为1120，在11.0592MHz晶振下为1032）
if(IR_Time>1032-500 && IR_Time<1032+500)
{
IR_Data[IR_pData/8]&=~(0x01<<(IR_pData%8)); //数据对应位清0
IR_pData++; //数据位置指针自增
}
//如果计时为2250us，则接收到了数据1（判定值在12MHz晶振下为2250，在11.0592MHz晶振下为2074）
else if(IR_Time>2074-500 && IR_Time<2074+500)
{
IR_Data[IR_pData/8]|=(0x01<<(IR_pData%8)); //数据对应位置1
IR_pData++; //数据位置指针自增
}
else //接收出错
{
IR_pData=0; //数据位置指针清0
IR_State=1; //置状态为1
}
if(IR_pData>=32) //如果接收到了32位数据
{
IR_pData=0; //数据位置指针清0
if((IR_Data[0]==~IR_Data[1]) && (IR_Data[2]==~IR_Data[3])) //数据验证
{
IR_Address=IR_Data[0]; //转存数据
IR_Command=IR_Data[2];
IR_DataFlag=1; //置收到连发帧标志位为1
}
Timer0_Run(0); //定时器停止
IR_State=0; //置状态为0
}
}
}IR_Data[IR_pData/8]&=~(0x01<<(IR_pData%8));
IR_Data是一个数组，表示红外数据。
IR_pData是一个变量，表示要修改的位的位置。
IR_pData/8表示要修改的位所在的字节位置。
IR_pData%8表示要修改的位在字节中的偏移量。
0x01<<(IR_pData%8)表示将1左移IR_pData%8位，得到一个只有第IR_pData%8位为1的二进制数。
~(0x01<<(IR_pData%8))表示对上述二进制数取反，得到一个只有第IR_pData%8位为0的二进制数。
IR_Data[IR_pData/8]&=~(0x01<<(IR_pData%8))表示将IR_Data中第IR_pData/8字节的第IR_pData%8位清零。
简而言之，这条语句的作用是将IR_Data中指定位置的位清零。
IR.h
c
#ifndef __IR_H__
#define __IR_H__
#define IR_POWER 0x45
#define IR_MODE 0x46
#define IR_MUTE 0x47
#define IR_START_STOP 0x44
#define IR_PREVIOUS 0x40
#define IR_NEXT 0x43
#define IR_EQ 0x07
#define IR_VOL_MINUS 0x15
#define IR_VOL_ADD 0x09
#define IR_0 0x16
#define IR_RPT 0x19
#define IR_USD 0x0D
#define IR_1 0x0C
#define IR_2 0x18
#define IR_3 0x5E
#define IR_4 0x08
#define IR_5 0x1C
#define IR_6 0x5A
#define IR_7 0x42
#define IR_8 0x52
#define IR_9 0x4A
void IR_Init(void);
unsigned char IR_GetDataFlag(void);
unsigned char IR_GetRepeatFlag(void);
unsigned char IR_GetAddress(void);
unsigned char IR_GetCommand(void);
#endifmain.c
c
#include <REGX52.H>
#include "Delay.h"
#include "LCD1602.h"
#include "IR.h"
unsigned char Num;
unsigned char Address;
unsigned char Command;
void main()
{
LCD_Init();
LCD_ShowString(1,1,"ADDR CMD NUM");
LCD_ShowString(2,1,"00 00 000");
IR_Init();
while(1)
{
if(IR_GetDataFlag() || IR_GetRepeatFlag()) //如果收到数据帧或者收到连发帧
{
Address=IR_GetAddress(); //获取遥控器地址码
Command=IR_GetCommand(); //获取遥控器命令码
LCD_ShowHexNum(2,1,Address,2); //显示遥控器地址码
LCD_ShowHexNum(2,7,Command,2); //显示遥控器命令码
if(Command==IR_VOL_MINUS) //如果遥控器VOL-按键按下
{
Num--; //Num自减
}
if(Command==IR_VOL_ADD) //如果遥控器VOL+按键按下
{
Num++; //Num自增
}
LCD_ShowNum(2,12,Num,3); //显示Num
}
}
}9.红外遥控电机调速
现象：通过遥控器的0、1、2、3按键来控制电机转速，同时数码管上会显示按下了哪个按键。
配置定时器1 为了区别于定时器0
Timer1.c
c
#include <REGX52.H>
/**
* @brief 定时器1初始化，100us@12.000MHz
* @param 无
* @retval 无
*/
void Timer1_Init(void)
{
TMOD &= 0x0F; //设置定时器模式
TMOD |= 0x10; //设置定时器模式
TL1 = 0x9C; //设置定时初值
TH1 = 0xFF; //设置定时初值
TF1 = 0; //清除TF1标志
TR1 = 1; //定时器1开始计时
ET1=1;
EA=1;
PT1=0;
}
/*定时器中断函数模板
void Timer1_Routine() interrupt 3
{
static unsigned int T1Count;
TL1 = 0x9C; //设置定时初值
TH1 = 0xFF; //设置定时初值
T1Count++;
if(T1Count>=1000)
{
T1Count=0;
}
}
*/Timer1.h
c
#ifndef __TIMER1_H__
#define __TIMER1_H__
void Timer1_Init(void);
#endifMotor.c
c
#include <REGX52.H>
#include "Timer1.h"
//引脚定义
sbit Motor=P1^0;
unsigned char Counter,Compare;
/**
* @brief 电机初始化
* @param 无
* @retval 无
*/
void Motor_Init(void)
{
Timer1_Init();
}
/**
* @brief 电机设置速度
* @param Speed 要设置的速度，范围0~100
* @retval 无
*/
void Motor_SetSpeed(unsigned char Speed)
{
Compare=Speed;
}
//定时器1中断函数
void Timer1_Routine() interrupt 3
{
TL1 = 0x9C; //设置定时初值
TH1 = 0xFF; //设置定时初值
Counter++;
Counter%=100; //计数值变化范围限制在0~99
if(Counter<Compare) //计数值小于比较值
{
Motor=1; //输出1
}
else //计数值大于比较值
{
Motor=0; //输出0
}
}Motor.h
c
#ifndef __MOTOR_H__
#define __MOTOR_H__
void Motor_Init(void);
void Motor_SetSpeed(unsigned char Speed);
#endifmain.c
c
#include <REGX52.H>
#include "Delay.h"
#include "Key.h"
#include "Nixie.h"
#include "Motor.h"
#include "IR.h"
unsigned char Command,Speed;
void main()
{
Motor_Init();
IR_Init();
while(1)
{
if(IR_GetDataFlag()) //如果收到数据帧
{
Command=IR_GetCommand(); //获取遥控器命令码
if(Command==IR_0){Speed=0;} //根据遥控器命令码设置速度
if(Command==IR_1){Speed=1;}
if(Command==IR_2){Speed=2;}
if(Command==IR_3){Speed=3;}
if(Speed==0){Motor_SetSpeed(0);} //速度输出
if(Speed==1){Motor_SetSpeed(50);}
if(Speed==2){Motor_SetSpeed(75);}
if(Speed==3){Motor_SetSpeed(100);}
}
Nixie(1,Speed); //数码管显示速度
}
}