红外接收的通信原理有很多,常用的是脉宽调制(PWM)和脉时调制(PPM)这两种方法,最近小编试图写基于51单片机脉搏的红外接收程序,有一些经验与大家分享。
通常的红外遥控器是将二进制脉冲码调制到38KHz在载波上,缓冲放大后送至红外发光二极管,转化为红外信号。 由于二进制脉冲代码的形式很多,为了开发红外接收设备,我们必须了解红外遥控器的载体模式和载体频率,才能选择综合红外接收头,制定解码方案。
从原理图可以看出,我使用的一体红外接收头有三个引脚,即VCC、GND数据引脚(用于传输数据)。
现在我们已经知道它是由数据引脚传输的,那么数据是如何传输的呢?传输一次的数据格式是什么?
很明显,数据是由五段数据组成的。
首先,它会给一个9ms的低电平,4.5ms由高电平组成的起始码告诉我们下一步要传输数据,然后开始传输32位二进制数据码。
因为它只有一个数据引脚,我们需要判断它传输的数据是二进制的 ‘ 0 ’ 还是 ‘ 1 ’ 。
这里可以看到,无论数据传输如何 ‘ 0 ’ 还是 ‘ 1 ’ ,都会先传输0.56ms,也就是560us低电平,用来判断上一个数据的结束和下一个数据的开始。至于传输的数据,用下一个高电平时间来判断。
高电平时间为565um就是数据 ‘ 0 ’ ,1690um就是数据 ‘ 1 ’ 。由于环境因素影响实际数据传输,我们需要判断中间值。超过这个中间值是数据 ‘ 1 ’ ,相反,是数据 ‘ 0 ’ 。
理论讲了这么久,估计都很无聊,然后开始分析代码。
void main(void) {
//我们使用51单片机,所以我们可以使用定时器来计时。 //对于延迟函数,确实很方便,但小编强烈不建议使用延迟函数,尽量不要使用延迟函数,可以用定时器解决。 //延迟函数时间不准确。至于为什么不使用延迟函数,小编稍后会写一篇文章来解释。 TMOD = 0x01;打开这里的定时器1,用于计时。 TR0 = 0; //关闭允许定时器1计时,当我们需要定时器1计时时时打开。 IT0 = 1; EX0 = 1; //这两句话是51单片机外部中断1允许的,由于红外数据最初是9ms低电平,可使用外部中断(无中断)。 EA = 1; ///打开总中断 while (1) {
//while(1)循环中的代码将单独列出。 } }
以上是我们程序需要打开的配置 接下来是外部中断程序
bit InFrared_Way = 0; //我在程序的开头定义了一个字节的变量。至于功能,接下来我们来谈谈。 void Int_0(void) interrupt 0 //外部中断程序 {
//一开始,我直接在外部中断中写红外解码程序,但我发现无论如何都无法进入中断程序(可能是我的代码问题)。 //然后我想到我的老师告诉我,外部中断程序越简单越好,我就变成了现在。 InFrared_Way = 1; //让变量置1在主程序中判断红外信号。 }
if (InFrared_Way == 1) //判断是否接收到红外信号,如果能接收到信号,则进入函数。 {
EX0 = 0; //关闭外部中断,防止干扰。
TR0 = 1; //允许定时器1计时。
InFrared_Init(); //这是我写的红外接收函数,下面会提到,这儿不做过多解释。
TR0 = 1; //关闭允许定时器1计时。
EX0 = 1; //打开外部中断。
InFrared_Way = 0; //清零InFrared_Way ,标志着已经结束红外接收。
}
sbit INIR = P3^2; //51单片机的引脚定义,我的51板子上数据引脚连接的是P3^2引脚。
unsigned char Data[4] = {
0}; //定义四组8位的数据,刚好储存红外信号的32位数据。
void InFrared_Init(void) //这个就是上面提到的红外接收函数。
{
unsigned char i, j; //因为定义了4个数据,每个数据8个位,所以这儿用i表示是哪个数据,j表示数据哪个位。
TH0 = 0;
TL0 = 0; //将定时器1的时间清0,方便计时。
while (INIR == 0 && TH0 <= 35); //等待9ms低电平过去。
if (INIR == 1) //判断是否为高电平。
{
while (INIR == 1 && TH0 <= 55); //等待4.5ms高电平过去。
//开始接收数据。
for (i = 0; i < 4; i++)
{
for (j = 0; j < 8; j++) //接收4组8位数据。
{
TH0 = 0;
TL0 = 0; //将定时器1的时间清0,方便计时。
while (INIR == 0 && TH0 <= 3); //等待560us低电平过去。
while (INIR == 1); //判断高电平时间。
Data[i] >>= 1; //数据左移一位,使接收位默认为0,因为数据是由低位开始接收。
if (TH0 >= 7) //判断是否超过中间值,超过就是数据1。
{
Data[i] |= 0x80; //数据写1,默认为0,所以只需要有写1的操作。
}
}
}
}
}
到此为止,全部函数就分享出来啦!
#include <STC12C5A60S2> //这个根据自己的51单片机芯片来修改。
sbit INIR = P3^2; //这个根据自己定义引脚。
bit InFrared_Way = 0;
unsigned char Data[4] = {
0};
void InFrared_Init(void);
void main(void)
{
TMOD = 0x01;
TR0 = 0;
IT0 = 1;
EX0 = 1;
EA = 1;
while (1)
{
if (InFrared_Way == 1)
{
EX0 = 0;
TR0 = 1;
InFrared_Init();
TR0 = 1;
EX0 = 1;
InFrared_Way = 0;
}
}
}
void Int_0(void) interrupt 0
{
InFrared_Way = 1;
}
void InFrared_Init(void)
{
unsigned char i, j;
TH0 = 0;
TL0 = 0;
while (INIR == 0 && TH0 <= 35);
if (INIR == 1)
{
while (INIR == 1 && TH0 <= 55);
for (i = 0; i < 4; i++)
{
for (j = 0; j < 8; j++)
{
TH0 = 0;
TL0 = 0;
while (INIR == 0 && TH0 <= 3);
while (INIR == 1);
Data[i] >>= 1;
if (TH0 >= 7)
{
Data[i] |= 0x80;
}
}
}
}
}
小编的代码里面并没有处理4组数据,是因为每个人使用的显示的东西不同,小编是使用的0.96寸的OLED来处理的4组数据,有些人可能会使用数码管来显示。因为这儿只是讨论红外,所以并没有介绍到其他的东西。
(以下仅仅代表个人看法,如果有大佬愿意指导在下,感恩不尽!) 对于这四组数据,我最开始使用的遥控器上的 0 — 9 这10个数据的第三组数据是顺序连着的。
例如:
0 的数据码如果是 0x10 ,那么 1 的数据码就是 0x11 。
但是,我换了一个遥控器之后,0 — 9 的数据码并不是连在一起的,所以,目前的我认为,不能光看了 0 的数据码就可以判断 1 — 9 的数据码,而需要实事求是的每一个去验证。