小爱智能音箱红外控制继电器
小爱智能音箱红外控制继电器
一、实物图
二、物料准备
1.小爱智能音箱万能遥控版（活动价￥99）
2.红外遥控继电器。
关于红外遥控继电器以下提供二种解决方案：
2.1简单省事版
买现成的红外遥控插排￥20左右，只能控制1路，但简单方便且美观。
买现成的多路红外遥控模块。
2.2折腾版
2.2.1上物料表
| 名称（型号） | 价格 |
|---|---|
| 红外接收器（vs1838b） | ￥0.2/只 |
| 单片机（STC15W104-35I-DIP8G） | ￥1.5/片 |
| 红外遥控器 | ￥1.0 |
| 5V继电器模块（高低电平触发可调1路） | ￥3.0 |
| 5V电源 | ￥4.2 |
| 导线若干，led灯（5V）一个 | |
| 洞洞板一张 | |
| 面包板 | ￥0.5/张 |
| 杜邦线（公对公） | |
| 串口下载器（USB TO TTL） |
2.2.2说明：
如果家里有不用的遥控，使用串口测试有数据码出来红外遥控就可以省了。
如果家里有不用的手机充电器，稍微改造下，5v电源也可以省了。
面包板、杜邦线、和串口下载器程序下载和测试用的，喜欢折腾的人应该常备吧，不计入成本了，哈哈。
2.2.3重点：
红外接收器建议多买几支，可能存在坏的。
单片机建议买2片以上，以防万一。
单片机买DIP封装好焊在洞洞板上，画板子的话就当我没说，哈哈。
单片机一共6个IO，红外接收器占用1个，如果保留串口调试TX占用1个，只剩下4个可用IO，也会是再不添加其他硬件的条件下，只能单独控制4路继电器。我这里的红外接收指示灯占用1个IO，也就剩3个可用的IO。如果想控制更多的继电器，建议增加一个74HC138芯片，可以实现你的愿望。一般人没有这么多需要控制的东西吧，哈哈。
三、硬件电路
如果要长期稳定使用，建议参考官方提供的最小系统电路。
我这里是直接连的，电路比较简单，直接看程序的引脚定义就行。
四、代码
/*------------------------------------------------------------------*/
/* --- STC MCU International Limited -------------------------------*/
/* --- STC 1T Series MCU RC Demo -----------------------------------*/
/* --- Mobile: (86)13922805190 -------------------------------------*/
/* --- Fax: 86-755-82944243 ----------------------------------------*/
/* --- Tel: 86-755-82948412 ----------------------------------------*/
/* --- Web: www.STCMCU.com -----------------------------------------*/
/* If you want to use the program or the program referenced in the */
/* article, please specify in which data and procedures from STC */
/*------------------------------------------------------------------*/
/************* 功能说明 **************
红外接收程序。适用于市场上用量最大的HT6121/6122及其兼容IC的编码。
对于用户码与User_code定义不同的遥控器，程序会将用户码一起从串口输出。
使用模拟串口发送监控显示编码，显示内容为ASCII码和中文。
本接收程序基于状态机的方式，占用CPU的时间非常少。
本程序是对示例程序的微改。程序适用STC15系列的单片机。
包括：STC15F104E，STC15W104，STC15F104W等。
HEX文件在本目录的/list里面。
******************************************/
/************* 用户系统配置 **************/
#define MAIN_Fosc 12000000L //定义主时钟, 模拟串口和红外接收会自动适应。5~36MHZ
#define D_TIMER0 125 //选择定时器时间, us, 红外接收要求在60us~250us之间
#define User_code 0xFFA2 //定义红外接收用户码
/************* 以下宏定义用户请勿修改 **************/
#include "reg51.H"
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define freq_base (MAIN_Fosc / 1200)
#define Timer0_Reload (65536 - (D_TIMER0 * freq_base / 10000))
/************* 本地常量声明 **************/
/************* 本地变量声明 **************/
sbit P_TXD1 = P3^1; //定义模拟串口发送脚，打印信息用
sbit P_IR_RX = P3^3; //定义红外接收输入端口
sbit userLed3=P3^5; //控制第1路继电器，这里只用到了这1路
sbit userLed4=P3^4; //控制第2路继电器
sbit userLed5=P3^2; //控制第3路继电器
sbit userLed6=P3^0; //led指示灯
bit P_IR_RX_temp; //Last sample
bit B_IR_Sync; //已收到同步标志
uchar IR_SampleCnt; //采样计数
uchar IR_BitCnt; //编码位数
uchar IR_UserH; //用户码(地址)高字节
uchar IR_UserL; //用户码(地址)低字节
uchar IR_data; //数据原码
uchar IR_DataShit; //数据反码
bit B_IrUserErr; //User code error flag
bit B_IR_Press; //Key press flag,include repeat key.
uchar IR_code; //IR code 红外键码
/************* 本地函数声明 **************/
void Tx1Send(uchar dat);
uchar HEX2ASCII(uchar dat);
void InitTimer(void);
void PrintString(unsigned char code *puts);
void delay(unsigned int i)
{
while(i--);
}
/************* 外部函数和变量声明 *****************/
/********************* 主函数 *************************/
void main(void)
{
InitTimer(); //初始化Timer
PrintString("****** STC系列MCU红外接收程序 2010-12-10 ******\r\n"); //上电后串口发送一条提示信息
while(1)
{
if(B_IR_Press) //有IR键按下
{
PrintString("红外码: 0x"); //提示红外键码
Tx1Send(HEX2ASCII(IR_code >> 4)); //键码高半字节
Tx1Send(HEX2ASCII(IR_code)); //键码低半字节
if(B_IrUserErr) //用户码错误，则发送用户码
{
userLed6=~userLed6;
delay(500);
userLed6=~userLed6;
delay(500);
userLed6=1;
switch(IR_code)
{
case 0x45: //定义遥控按键数据码，根据串口监视软件实际数据填写
userLed3=~userLed3; //第1路继电器状态反转
break;
case 0x46: //定义遥控按键数据码，根据串口监视软件实际数据填写
userLed4=~userLed4; //第2路继电器状态反转
break;
case 0x47: //定义遥控按键数据码，根据串口监视软件实际数据填写
userLed5=~userLed5; //第3路继电器状态反转
break;
}
Tx1Send(' '); //发空格
Tx1Send(' '); //发空格
PrintString("用户码: 0x"); //提示用户码
Tx1Send(HEX2ASCII(IR_UserH >> 4)); //用户码高字节的高半字节
Tx1Send(HEX2ASCII(IR_UserH)); //用户码高字节的低半字节
Tx1Send(HEX2ASCII(IR_UserL >> 4)); //用户码低字节的高半字节
Tx1Send(HEX2ASCII(IR_UserL)); //用户码低字节的低半字节
}
Tx1Send(0x0d); //发回车
Tx1Send(0x0a); //发回车
B_IR_Press = 0; //清除IR键按下标志
}
}
}
/********************* 十六进制转ASCII函数 *************************/
uchar HEX2ASCII(uchar dat)
{
dat &= 0x0f;
if(dat <= 9) return (dat + '0'); //数字0~9
return (dat - 10 + 'A'); //字母A~F
}
//*******************************************************************
//*********************** IR Remote Module **************************
//*********************** IR Remote Module **************************
//this programme is used for Receive IR Remote (HT6121).
//data format: Synchro,AddressH,AddressL,data,/data, (total 32 bit).
//send a frame(85ms), pause 23ms, send synchro of another frame, pause 94ms
//data rate: 108ms/Frame
//Synchro:low=9ms,high=4.5/2.25ms,low=0.5626ms
//Bit0:high=0.5626ms,low=0.5626ms
//Bit1:high=1.6879ms,low=0.5626ms
//frame space = 23 ms or 96 ms
/******************** 红外采样时间宏定义, 用户不要随意修改 *******************/
#if ((D_TIMER0 <= 250) && (D_TIMER0 >= 60))
#define D_IR_sample D_TIMER0 //定义采样时间，在60us~250us之间
#endif
#define D_IR_SYNC_MAX (15000/D_IR_sample) //SYNC max time
#define D_IR_SYNC_MIN (9700 /D_IR_sample) //SYNC min time
#define D_IR_SYNC_DIVIDE (12375/D_IR_sample) //decide data 0 or 1
#define D_IR_DATA_MAX (3000 /D_IR_sample) //data max time
#define D_IR_DATA_MIN (600 /D_IR_sample) //data min time
#define D_IR_DATA_DIVIDE (1687 /D_IR_sample) //decide data 0 or 1
#define D_IR_BIT_NUMBER 32 //bit number
//*******************************************************************************************
//**************************** IR RECEIVE MODULE ********************************************
void IR_RX_HT6121(void)
{
uchar SampleTime;
IR_SampleCnt++; //Sample + 1
F0 = P_IR_RX_temp; //Save Last sample status
P_IR_RX_temp = P_IR_RX; //Read current status
if(F0 && !P_IR_RX_temp) //Last sample is high，and current sample is low, so is fall edge
{
SampleTime = IR_SampleCnt; //get the sample time
IR_SampleCnt = 0; //Clear the sample counter
if(SampleTime > D_IR_SYNC_MAX) B_IR_Sync = 0; //large the Maxim SYNC time, then error
else if(SampleTime >= D_IR_SYNC_MIN) //SYNC
{
if(SampleTime >= D_IR_SYNC_DIVIDE)
{
B_IR_Sync = 1; //has received SYNC
IR_BitCnt = D_IR_BIT_NUMBER; //Load bit number
}
}
else if(B_IR_Sync) //has received SYNC
{
if(SampleTime > D_IR_DATA_MAX) B_IR_Sync=0; //data samlpe time to large
else
{
IR_DataShit >>= 1; //data shift right 1 bit
if(SampleTime >= D_IR_DATA_DIVIDE) IR_DataShit |= 0x80; //devide data 0 or 1
if(--IR_BitCnt == 0) //bit number is over?
{
B_IR_Sync = 0; //Clear SYNC
if(~IR_DataShit == IR_data) //判断数据正反码
{
if((IR_UserH == (User_code / 256)) &&
IR_UserL == (User_code % 256))
B_IrUserErr = 0; //User code is righe
else B_IrUserErr = 1; //user code is wrong
IR_code = IR_data;
B_IR_Press = 1; //数据有效
}
}
else if((IR_BitCnt & 7)== 0) //one byte receive
{
IR_UserL = IR_UserH; //Save the User code high byte
IR_UserH = IR_data; //Save the User code low byte
IR_data = IR_DataShit; //Save the IR data byte
}
}
}
}
}
/**************** Timer初始化函数 ******************************/
void InitTimer(void)
{
TMOD = 0; //for STC15Fxxx系列 Timer0 as 16bit reload timer.
TH0 = Timer0_Reload / 256;
TL0 = Timer0_Reload % 256;
ET0 = 1;
TR0 = 1;
EA = 1;
}
/********************** Timer0中断函数************************/
void timer0 (void) interrupt 1
{
IR_RX_HT6121();
}
/********************** 模拟串口相关函数************************/
void BitTime(void) //位时间函数
{
uint i;
i = ((MAIN_Fosc / 100) * 104) / 140000 - 1; //根据主时钟来计算位时间
while(--i);
}
//模拟串口发送
void Tx1Send(uchar dat) //9600，N，8，1 发送一个字节
{
uchar i;
EA = 0;
P_TXD1 = 0;
BitTime();
for(i=0; i<8; i++)
{
if(dat & 1) P_TXD1 = 1;
else P_TXD1 = 0;
dat >>= 1;
BitTime();
}
P_TXD1 = 1;
EA = 1;
BitTime();
BitTime();
}
void PrintString(unsigned char code *puts) //发送一串字符串
{
for (; *puts != 0; puts++) Tx1Send(*puts); //遇到停止符0结束
}
五、出现的问题
1.编程问题
编程软件我这里用的是Keil4，新建项目芯片选89c51，然后点否，项目文件空，没有头文件。
直接用下面的代码包吧，就没有这个问题。
keil4软件包（链接：https://pan.baidu.com/s/1LxlmWmIBI4ErZJUVyC2r7g 提取码：5moj ）
代码包：（链接：https://pan.baidu.com/s/1PjtHDD9MgFq4sS5AkOiK_Q 提取码：r70k）
如果要改代码，改后，output记得勾选Create HEX File。
串口监视软件，
2.烧录问题
2.STC15W104程序，STC-ISP能识别固件，但无法下载。
我这里用的是最新的软件（V6.86）烧录成功的。
如果不成功，使用软件里自带的hex文件测试，判断生成的hex文件是否有问题。
下载的时候，注意通电-断电-通电，才开始烧录。
换用不同版本的烧录软件。
STC-ISP软件包（链接：https://pan.baidu.com/s/1L6FZZMrh4dMTbCY79_ohdw 提取码：v5wp）
3.总结
本方案可能是智能音箱语音控制家电的低成本解决方案，但也存在一些问题。
不支持设备状态查询，使用同一个数据码进行状态反转控制容易出现问题。例如使用手机进行外网控制时。为了确保安全，还是一个数据码对应一个状态，这应该比较简单，留给读者处理。