红外遥控

# 红外遥控

# 一、硬件知识

# 1、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

# 2、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：

# 二、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 。

# 三、遥控器键码

就是每个键对应的键码，也是其命令码。

# 四、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

# 1、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。

# 五、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。

IT0=1,下降沿中断；IT0=0，低电平中断；

# 六、红外遥控代码

  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。

Timer0.c/h

#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-----------------------
#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);

#endif

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Int0.c/h (外部中断寄存器)

#include <REGX52.H>

/**
  * @brief  外部中断0初始化
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void Int0_Init(void)
{
	IT0=1;  //设置为下降沿中断
	IE0=0;	//中断标识位
	EX0=1;	//EX0使能中断
	EA=1;	//EA使能所有中断
	PX0=1;   //选择优先级，1为高
}
------------------Int0.h---------------------
    
#ifndef __INT0_H__
#define __INT0_H__

void Int0_Init(void);

#endif

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IR.c/h

#include <REGX52.H>
#include "Timer0.h"
#include "Int0.h"

unsigned int IR_Time;  //记录时间
unsigned char IR_State;   //判断状态

unsigned char IR_Data[4];   //记录DATA，NEC编码的data有32位
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
		}
	}
}

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#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);

#endif

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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
		}
	}
}

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上次更新: 2023/09/13, 12:29:52

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