（十六）51单片机——红外遥控

目录

学习目标

成果展示 

硬件知识

简介

硬件电路

NEC编码

遥控器键码

外部中断

 中断号

寄存器

代码 

红外调控 

直流电机

总结 

学习目标

        本节知识我们来学习关于红外遥控的部分，重点要学习的是NEC编码和外部中断的知识，好了，让我们开始今天的学习吧！

成果展示 

硬件知识

简介

        其实我们每天接触的各种遥控器大多都是红外遥控的，而且前面都有一个LED灯类似的，但是一般不发光或者闪烁几下，那就是用来发射红外信号的。 然后下面那个黑黑的LED灯就是用来接受解码的，

• 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

硬件电路

        接下来我们来介绍一下红外遥控的硬件电路。

        首先是左边的发射电路，当IN给高电平时，电路不导通，红外LED不亮，接收头输出高电平。而当IN给低电平时，电路导通红外LED以38KHz频率闪烁发光，接收头输出低电平。中间那个也是类似的，只不过需要自己去模拟38KHZ的发射信号。

        然后是接收电路，将数据传入红外接收器，经过滤波以及各种解码操作，他就会通过OUT口输出，我们对输出的信号进行分析就行。

        具体如下图所示：

NEC编码

        接下来就是我们的重点，NEC编码。红外NEC编码与我们之前学的东西有点不一样，首先，他有一个起始信号以及重复信号，而且都是通过低电平切换到高电平来实现的，只是两者的持续时间不一样。0、1信号也是不一样的，也是通过低电平切换到高电平来实现的，同样是时间不同，与我们之前接触到的都是不一样的，具体如图所示。

        然后数据格式也是不一样的，一共是32位，前8位是地址码，后8位是地址码的反码，再后八位是命令码，跟在后面的8位也是命令码的反码，用来校验数据。

        我们来看一下各个键按下之后的情况吧！拿第一个键举例子，首先启动码，然后地址码00000000，反码11111111；命令码10100010（0x45,第一个键的键码)，反码01011101 。

遥控器键码

        就是每个键对应的键码，也是其命令码。 

外部中断

• STC89C52有4个外部中断
• STC89C52的外部中断有两种触发方式：
  • 下降沿触发
  • 低电平触发

 中断号

         我们这采用的是下降沿触发中断，目前使用中断0来进行操作。

        这是中断对应的引脚，中断0是P32。 

寄存器

        相比于时钟系统要简单一点，INT0用来选择中断方式，EX0使能中断，EA使能所有中断，PX是选择优先级。具体的配置我们到代码进行展示。

代码 

        这是解码代码的基本思路，当空闲时，状态为0，之后准备接收信号状态为1，接收数据或者重复；如果是接收数据的开始型号，我们就置状态为2，如果是重复信号的话，继续回到状态0。

红外调控 

// Timer0.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;
}

// Int0.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
{
	
}
*/

// IR.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)// 加500的容错率
		{
			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/8，第几个数组；IR_pData%8，第几个数据
			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
		}
	}
}

// main.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
		}
	}
}

直流电机

        主要代码全在上面，只不过增加了一个直流电机的代码而与。

// Motor.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%=90;	//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
	}
}

// main.c
#include <REGX52.H>
#include "Delay.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_POWER){Speed=0;}
			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(45);}
			if(Speed==2){Motor_SetSpeed(70);}
			if(Speed==3){Motor_SetSpeed(90);}
		}
		Nixie(1,Speed);						//数码管显示速度
	}
}

总结 

        本节我们学习了红外遥控的部分，还将其运用到了我们上节学的直流电机部分，希望对大家有所帮助，如果有错误也希望能及时指出，谢谢大家。 文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-406727.html

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