（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 <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;
}// Int0.c
#include <REGX52.H>/*** @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 <REGX52.H>
#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0Timer0_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1Timer0_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1IR_pData++; //数据位置指针自增}else //接收出错{IR_pData=0; //数据位置指针清0IR_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0if((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 <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}}
}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 <REGX52.H>
#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0~99if(Counter<Compare) //计数值小于比较值{Motor=1; //输出1}else //计数值大于比较值{Motor=0; //输出0}
}
// main.c
#include <REGX52.H>
#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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