（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
// Timer0.c
#include
/**
* @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
/**
* @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
#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
#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
#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 // main.c
#include
#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。