51单片机笔记|(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
【51单片机笔记|(十六)51单片机——红外遥控】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
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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:
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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。
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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 。
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遥控器键码
就是每个键对应的键码,也是其命令码。

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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。
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这是中断对应的引脚,中断0是P32。
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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。
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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。
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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 * @paramValue,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 * @paramFlag 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=https://www.it610.com/article/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=https://www.it610.com/article/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,"ADDRCMDNUM"); LCD_ShowString(2,1,"0000000"); 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 * @paramSpeed 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。

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