• （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 

    红外遥控)

    红外调速直流电机

    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 

    1. // Timer0.c
    2. #include 
    3.  
    4. /**
    5.   * @brief  定时器0初始化
    6.   * @param  无
    7.   * @retval 无
    8.   */
    9. void Timer0_Init(void)
    10. {
    11. 	TMOD &= 0xF0;		//设置定时器模式
    12. 	TMOD |= 0x01;		//设置定时器模式
    13. 	TL0 = 0;		//设置定时初值
    14. 	TH0 = 0;		//设置定时初值
    15. 	TF0 = 0;		//清除TF0标志
    16. 	TR0 = 0;		//定时器0不计时
    17. }
    18.  
    19. /**
    20.   * @brief  定时器0设置计数器值
    21.   * @param  Value，要设置的计数器值，范围：0~65535
    22.   * @retval 无
    23.   */
    24. void Timer0_SetCounter(unsigned int Value)
    25. {
    26. 	TH0=Value/256;
    27. 	TL0=Value%256;
    28. }
    29.  
    30. /**
    31.   * @brief  定时器0获取计数器值
    32.   * @param  无
    33.   * @retval 计数器值，范围：0~65535
    34.   */
    35. unsigned int Timer0_GetCounter(void)
    36. {
    37. 	return (TH0<<8)|TL0;
    38. }
    39.  
    40. /**
    41.   * @brief  定时器0启动停止控制
    42.   * @param  Flag 启动停止标志，1为启动，0为停止
    43.   * @retval 无
    44.   */
    45. void Timer0_Run(unsigned char Flag)
    46. {
    47. 	TR0=Flag;
    48. }
    1. // Int0.c
    2. #include 
    3.  
    4. /**
    5.   * @brief  外部中断0初始化
    6.   * @param  无
    7.   * @retval 无
    8.   */
    9. void Int0_Init(void)
    10. {
    11. 	IT0=1;
    12. 	IE0=0;
    13. 	EX0=1;
    14. 	EA=1;
    15. 	PX0=1;
    16. }
    17.  
    18. /*外部中断0中断函数模板
    19. void Int0_Routine(void) interrupt 0
    20. {
    21. 	
    22. }
    23. */
    1. // IR.c
    2. #include 
    3. #include "Timer0.h"
    4. #include "Int0.h"
    5.  
    6. unsigned int IR_Time;
    7. unsigned char IR_State;
    8.  
    9. unsigned char IR_Data[4];
    10. unsigned char IR_pData;
    11.  
    12. unsigned char IR_DataFlag;
    13. unsigned char IR_RepeatFlag;
    14. unsigned char IR_Address;
    15. unsigned char IR_Command;
    16.  
    17. /**
    18.   * @brief  红外遥控初始化
    19.   * @param  无
    20.   * @retval 无
    21.   */
    22. void IR_Init(void)
    23. {
    24. 	Timer0_Init();
    25. 	Int0_Init();
    26. }
    27.  
    28. /**
    29.   * @brief  红外遥控获取收到数据帧标志位
    30.   * @param  无
    31.   * @retval 是否收到数据帧，1为收到，0为未收到
    32.   */
    33. unsigned char IR_GetDataFlag(void)
    34. {
    35. 	if(IR_DataFlag)
    36. 	{
    37. 		IR_DataFlag=0;
    38. 		return 1;
    39. 	}
    40. 	return 0;
    41. }
    42.  
    43. /**
    44.   * @brief  红外遥控获取收到连发帧标志位
    45.   * @param  无
    46.   * @retval 是否收到连发帧，1为收到，0为未收到
    47.   */
    48. unsigned char IR_GetRepeatFlag(void)
    49. {
    50. 	if(IR_RepeatFlag)
    51. 	{
    52. 		IR_RepeatFlag=0;
    53. 		return 1;
    54. 	}
    55. 	return 0;
    56. }
    57.  
    58. /**
    59.   * @brief  红外遥控获取收到的地址数据
    60.   * @param  无
    61.   * @retval 收到的地址数据
    62.   */
    63. unsigned char IR_GetAddress(void)
    64. {
    65. 	return IR_Address;
    66. }
    67.  
    68. /**
    69.   * @brief  红外遥控获取收到的命令数据
    70.   * @param  无
    71.   * @retval 收到的命令数据
    72.   */
    73. unsigned char IR_GetCommand(void)
    74. {
    75. 	return IR_Command;
    76. }
    77.  
    78. //外部中断0中断函数，下降沿触发执行
    79. void Int0_Routine(void) interrupt 0
    80. {
    81. 	if(IR_State==0)				//状态0，空闲状态
    82. 	{
    83. 		Timer0_SetCounter(0);	//定时计数器清0
    84. 		Timer0_Run(1);			//定时器启动
    85. 		IR_State=1;				//置状态为1
    86. 	}
    87. 	else if(IR_State==1)		//状态1，等待Start信号或Repeat信号
    88. 	{
    89. 		IR_Time=Timer0_GetCounter();	//获取上一次中断到此次中断的时间
    90. 		Timer0_SetCounter(0);	//定时计数器清0
    91. 		//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）
    92. 		if(IR_Time>12442-500 && IR_Time<12442+500)// 加500的容错率
    93. 		{
    94. 			IR_State=2;			//置状态为2
    95. 		}
    96. 		//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）
    97. 		else if(IR_Time>10368-500 && IR_Time<10368+500)
    98. 		{
    99. 			IR_RepeatFlag=1;	//置收到连发帧标志位为1
    100. 			Timer0_Run(0);		//定时器停止
    101. 			IR_State=0;			//置状态为0
    102. 		}
    103. 		else					//接收出错
    104. 		{
    105. 			IR_State=1;			//置状态为1
    106. 		}
    107. 	}
    108. 	else if(IR_State==2)		//状态2，接收数据
    109. 	{
    110. 		IR_Time=Timer0_GetCounter();	//获取上一次中断到此次中断的时间
    111. 		Timer0_SetCounter(0);	//定时计数器清0
    112. 		//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）
    113. 		if(IR_Time>1032-500 && IR_Time<1032+500)
    114. 		{
    115. 			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
    116. 			IR_pData++;			//数据位置指针自增
    117. 		}
    118. 		//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）
    119. 		else if(IR_Time>2074-500 && IR_Time<2074+500)
    120. 		{
    121. 			IR_Data[IR_pData/8]|=(0x01<<(IR_pData%8));	//数据对应位置1
    122. 			IR_pData++;			//数据位置指针自增
    123. 		}
    124. 		else					//接收出错
    125. 		{
    126. 			IR_pData=0;			//数据位置指针清0
    127. 			IR_State=1;			//置状态为1
    128. 		}
    129. 		if(IR_pData>=32)		//如果接收到了32位数据
    130. 		{
    131. 			IR_pData=0;			//数据位置指针清0
    132. 			if((IR_Data[0]==~IR_Data[1]) && (IR_Data[2]==~IR_Data[3]))	//数据验证
    133. 			{
    134. 				IR_Address=IR_Data[0];	//转存数据
    135. 				IR_Command=IR_Data[2];
    136. 				IR_DataFlag=1;	//置收到连发帧标志位为1
    137. 			}
    138. 			Timer0_Run(0);		//定时器停止
    139. 			IR_State=0;			//置状态为0
    140. 		}
    141. 	}
    142. }
    1. // main.c
    2. #include 
    3. #include "Delay.h"
    4. #include "LCD1602.h"
    5. #include "IR.h"
    6.  
    7. unsigned char Num;
    8. unsigned char Address;
    9. unsigned char Command;
    10.  
    11. void main()
    12. {
    13. 	LCD_Init();
    14. 	LCD_ShowString(1,1,"ADDR  CMD  NUM");
    15. 	LCD_ShowString(2,1,"00    00   000");
    16. 	
    17. 	IR_Init();
    18. 	
    19. 	while(1)
    20. 	{
    21. 		if(IR_GetDataFlag() || IR_GetRepeatFlag())	//如果收到数据帧或者收到连发帧
    22. 		{
    23. 			Address=IR_GetAddress();		//获取遥控器地址码
    24. 			Command=IR_GetCommand();		//获取遥控器命令码
    25. 			
    26. 			LCD_ShowHexNum(2,1,Address,2);	//显示遥控器地址码
    27. 			LCD_ShowHexNum(2,7,Command,2);	//显示遥控器命令码
    28. 			
    29. 			if(Command==IR_VOL_MINUS)		//如果遥控器VOL-按键按下
    30. 			{
    31. 				Num--;						//Num自减
    32. 			}
    33. 			if(Command==IR_VOL_ADD)			//如果遥控器VOL+按键按下
    34. 			{
    35. 				Num++;						//Num自增
    36. 			}
    37. 			
    38. 			LCD_ShowNum(2,12,Num,3);		//显示Num
    39. 		}
    40. 	}
    41. }

    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。

    1. // Motor.c
    2. #include 
    3. #include "Timer1.h"
    4.  
    5. //引脚定义
    6. sbit Motor=P1^0;
    7.  
    8. unsigned char Counter,Compare;
    9.  
    10. /**
    11.   * @brief  电机初始化
    12.   * @param  无
    13.   * @retval 无
    14.   */
    15. void Motor_Init(void)
    16. {
    17. 	Timer1_Init();
    18. }
    19.  
    20. /**
    21.   * @brief  电机设置速度
    22.   * @param  Speed 要设置的速度，范围0~100
    23.   * @retval 无
    24.   */
    25. void Motor_SetSpeed(unsigned char Speed)
    26. {
    27. 	Compare=Speed;
    28. }
    29.  
    30. //定时器1中断函数
    31. void Timer1_Routine() interrupt 3
    32. {
    33. 	TL1 = 0x9C;		//设置定时初值
    34. 	TH1 = 0xFF;		//设置定时初值
    35. 	Counter++;
    36. 	Counter%=90;	//计数值变化范围限制在0~99
    37. 	if(Counter//计数值小于比较值
    38. 	{
    39. 		Motor=1;		//输出1
    40. 	}
    41. 	else				//计数值大于比较值
    42. 	{
    43. 		Motor=0;		//输出0
    44. 	}
    45. }
    1. // main.c
    2. #include 
    3. #include "Delay.h"
    4. #include "Nixie.h"
    5. #include "Motor.h"
    6. #include "IR.h"
    7.  
    8. unsigned char Command,Speed;
    9.  
    10. void main()
    11. {
    12. 	Motor_Init();
    13. 	IR_Init();
    14. 	while(1)
    15. 	{
    16. 		if(IR_GetDataFlag())	//如果收到数据帧
    17. 		{
    18. 			Command=IR_GetCommand();		//获取遥控器命令码
    19. 			
    20. 			if(Command==IR_0){Speed=0;}		//根据遥控器命令码设置速度
    21. 			if(Command==IR_POWER){Speed=0;}
    22. 			if(Command==IR_1){Speed=1;}
    23. 			if(Command==IR_2){Speed=2;}
    24. 			if(Command==IR_3){Speed=3;}
    25. 			
    26. 			if(Speed==0){Motor_SetSpeed(0);}	//速度输出
    27. 			if(Speed==1){Motor_SetSpeed(45);}
    28. 			if(Speed==2){Motor_SetSpeed(70);}
    29. 			if(Speed==3){Motor_SetSpeed(90);}
    30. 		}
    31. 		Nixie(1,Speed);						//数码管显示速度
    32. 	}
    33. }
    34.

    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。 

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  • 原文地址：https://blog.csdn.net/weixin_66578482/article/details/126141850