《红外遥控总结》word版.docx

红外遥控器的制作摘要 本文以STC89C52单片机为核心，设计和制作了一个红外遥控收发系统，其结构主要由单片机控制和数据处理模块、44键盘模块、发射模块、接收显示模块等部分组成，具有按键编码发射、数据接收处理、显示等功能。本设计具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点。适用于彩电、录像机、音响设备、空调机以及玩具等其他小型电气装置上。工业设备中，在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下，采用红外遥控不仅完全可靠而且能有效地隔离电气干扰。具有较大的实际意义和应用价值。本论文及系统设计、硬件制作和程序调试于一身，是理论与实际的结合，应用了我们所学的单片机、模拟电子、数字电子等知识，对培养和提高应用所学理论知识解决实际问题的能力、动手能力和创新能力具有较大帮助。关键词：STC89C52单片机、红外接收、红外发射。目录 1概述2红外遥控的功能与特点3总体设计方案4系统硬件电路设计 4.1发射电路部分 4.2接收电路部分5遥控程序的发射及接收流程图6遥控的发射及接收程序7总结1概述 红外遥控的频带宽，能携带的信息量多，不易受干扰。由于红外线的频谱居于可见光之外，所以抗干扰能力强，具有广泛的直线传播特性，不易产生相互干扰，是很好的信息传输媒体。信息可以直接对红外光进行调制，接收端再去掉载波，取到信息。容易实现信息的传送，所以在日常生活中应用广泛。2红外遥控的功能与特点红外遥控技术是一种利用红外线进行点对点通信的技术，其相应的软件和硬件技术都已经比较成熟。它是把红外线作为载体的红外遥控方式。由于红外线的波长远小于无线电的波长，因此在采用红外遥控方式时，不会干扰电器的正常工作，也不会影响临近的无线电设备。红外线是利用波长为0.61.5微米之间的近红外信号来传递控制信号的。它具有以下特点：1. 由于为不可见光，因此，对环境影响很小。红外线的波长远小于无线电的波长，所以，红外线不会干扰其他家电，也不会影响临近的无线电设备。2. 红外线为不可见光，具有很强的保密性和隐蔽性，因此在防盗、警戒等安全保卫装置中也得到广泛应用。3. 红外遥控的遥控距离一般为几米至几十米或更远。4. 红外遥控具有结构简单，制作方便，成本低廉，抗干扰能力强，工作可靠性高等一系列优点。同时，由于红外遥控器件，工作电压低，功耗小，外围电路简单，因此，在日常生活中广泛应用。3总体设计方案利用单片机控制红外线传输方式进行遥控系统的收发。总体方案结构如图1：图1 总体方案结构在发射部分采用44按键，以及单片机最小系统，和红外反射管，其框图如图2所示： 图2 红外发射框图在接收显示部分，使用了红外接收头，单片机最小系统，以及数码管显示，其框图如图3所示：图3 红外接收框图4系统硬件电路设计4.1发射电路部分1) 1、0和1 的编码 根据NEG格式编码原理，当发射器按键按下后，就有遥控码发出，故按下的键不同遥控码也不同。这种遥控码具有以下特征：采用脉宽调制串行码，以脉宽0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms的组合表示二进制的“0”；以脉宽0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms的组合表示二进制的“1”。2) 按键的编码 当我们按下遥控器的按键时，遥控器将发出一串二进制代码，我们称它为一帧数据。根据各部分的功能。可将它们分为5部分，分别为引导码、地址码、地址码、数据码、数据反码。遥控器发射代码时均是低位在前。高位在后。引导码高电平为45ms，低电平为45ms。当接收到此码时表示一帧数据的开始。单片机可以准备接收下面的数据。地址码由8位二进制组成，共256种。地址码重发一次可以加强遥控器的可靠性。如果两次地址码不相同则说明本帧数据有错，应丢弃。不同的设备可以拥有不同的地址码，因此，同种编码的遥控器只要设置地址码不同，也不会相互干扰。地址码为十六进制的0EH(注意低位在前)，在同一个遥控器中，所有按键发出的地址码都是相同的；数据码为8位，可编码256种状态，代表实际所按下的键；数据反码是数据码的各位求反。通过比较数据码与数据反码，可判断接收到的数据是否正确。如果数据码与数据反码之间的关系不满足相反的关系则本次遥控接收有误，数据应丢弃。在同一个遥控器上，所有按键的数据码均不相同。数据码为十六进制的0CH，数据反码为十六进制的0F3H(注意低位在前)两者之和应为0FFH。3) 红外发射电路图 如图4所示： 图4 红外发射电路4.2接收电路部分1) 红外接收 红外遥控接收可采用一体化红外接收头，它将红外接收二极管、放大、解调、整形等电路做在一起，只有三个引脚，分别是+5V电源、地、信号输出。 红外接收头的信号输出接单片机的INTO或INT1脚。 2) 遥控信号的解码算法及程序编制平时，遥控器无键按下，红外发射二极管不发出信号，遥控接收头输出信号1；有键按下时，O和1编码的高电平经过遥控头反相后会输出信号O。由于与单片机的中断脚相连，将会引起单片机中断(单片机预先设定为下降沿时产生中断)。单片机在中断时使用定时器0或定时器1开始计时，到下一个脉冲到来时，即再次产生中断时，先将计数值取出。清零计数值后再开始计时，通过判断每次中断与上一次中断之间的时间间隔，便可知接收到的是引导码还是 O或1。如果计数值为9ms，接收到的是引导码；如果计时值等于112ms，接收到的是编码O；如果计数值等于2 25ms，接收到的是编码1。在判断时间时，应考虑一定的误差值。因为不同的遥控器由于晶振参数等原因，发射及接收到的时间也会有很小的误差3) 解码方法如下：(1)设外部中断0(或者1)为下降沿中断，定时器0(或者1)为16位计时器初始值均为O。 (2)第一次进入遥控中断后，开始计时。 (3)从第二次进入遥控中断起，先停止计时。并将计时值保存后，再重新计时。如果计时值等于前导码的时间，设立前导码标志。准备接收下面的一帧遥控数据，如果计时值不等于前导码的时间，但前面已接收到前导码，则判断是遥控数据的O还是1。 (4)继续接收下面的地址码、数据码、数据反码。 (5)当接收到32位数据时，说明一帧数据接收完毕。此时可停止定时器的计时，并判断本次接收是否有效。如果两次地址码相同且等于本系统的地址，数据码与数据反码之和等于0FFH，则接收的本帧数据码有效，否则丢弃本次接收到的数据。(6)接收完毕，初始化本次接收的数据，准备下一次遥控接收。4、红外接收电路图 如图5所示：图5 红外接收电路5遥控程序的发射及接收流程图5.1发射流程图如图6所示： 图6 发射流程图6.2接收流程图接 1）接收主程序流程图如图7所示图7 接收主程序流程图 2）接收子程序流程图如图8所示图8 接收子程序流程图6遥控的发射及接收程序6.1发射程序#include static bit OP; /红外发射管的亮灭 static unsigned int count; /延时计数器 static unsigned int endcount; /终止延时计数 static unsigned int temp; /按键 static unsigned char flag; /红外发送标志 static unsigned char num; sbit ir_in=P34; /红外发射管脚 /sbit LED=P00;char iraddr1; /十六位地址的第一个字节 char iraddr2; /十六位地址的第二个字节 unsigned char code table= 0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xc0,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e ; /共阳数码管 0f /红外数据传输 void SendIRdata(char p_irdata); /红外数据传输 void delay(unsigned int); void keyscan(); /4键盘扫描 /*主函数*/ void main(void) num=0; P1=0x3f; count = 0; flag = 0; OP = 0; ir_in= 0; EA = 1; /允许CPU中断 TMOD = 0x11; /设定时器0和1为16位模式1 ET0 = 1; /定时器0中断允许 TH0 = 0xFF; TL0 = 0xE6; /设定时值0为38K 也就是每隔26us中断一次 TR0 = 1; /开始计数 iraddr1=3; /00000011 iraddr2=252; /11111100 do keyscan(); while(1); /*定时器0中断处理 */ void timeint(void) interrupt 1 TH0=0xFF; TL0=0xE6; /设定时值为38K 也就是每隔26us中断一次 count+; if (flag=1) OP=OP; /发射管亮 else OP = 0; ir_in= OP;/红外发射/LED=OP; void SendIRdata(char p_irdata) /红外数据传输 int i; char irdata=p_irdata; /发送9ms的起始码 endcount=223; flag=1; count=0; dowhile(countendcount); /*发送4.5ms的结果码*/ endcount=117; flag=0; count=0; dowhile(countendcount); /*发送十六位地址的前八位*/ irdata=iraddr1; for(i=0;i8;i+) /*先发送0.56ms的38KHZ红外波（即编码中0.56ms的低电平）*/ endcount=10; flag=1; count=0; dowhile(countendcount); /*停止发送红外信号（即编码中1.68ms的高电平）*/ if(irdata-(irdata/2)*2) /判断二进制数个位为1还是0 endcount=41; /1为宽的高电平 else endcount=15; /0为窄的高电平 flag=0; count=0; dowhile(count1; /*发送十六位地址的后八位*/ irdata=iraddr2; for(i=0;i8;i+) endcount=10; flag=1; count=0; dowhile(countendcount); if(irdata-(irdata/2)*2) endcount=41; else /红外数据传输 endcount=15; flag=0; count=0; dowhile(count1; /*发送八位数据*/ irdata=p_irdata; for(i=0;i8;i+) endcount=10; flag=1; count=0; dowhile(countendcount); if(irdata-(irdata/2)*2) endcount=41; else endcount=15; flag=0; count=0; dowhile(count1; /*发送八位数据的反码*/ irdata=p_irdata; for(i=0;i8;i+) endcount=10; flag=1; count=0; dowhile(countendcount); if(irdata-(irdata/2)*2) endcount=41; else endcount=15; flag=0; count=0; dowhile(count1; /红外数据传输 endcount=10; flag=1; count=0; dowhile(count0;x-) for(y=110;y0;y-); /*44键盘扫描按下按键发射数据*/ void keyscan() P2=0xfe; /第一行temp=P2; temp=temp&0xf0; /判断有无按键按下while(temp!=0xf0) /有按键按下 /delay(5);temp=P2; switch(temp) case 0xee:num=1; break; case 0xde:num=2; break; case 0xbe:num=3; break; case 0x7e:num=4; break; while(temp!=0xf0) temp=P2; temp=temp&0xf0; P1=tablenum-1; SendIRdata(tablenum-1); P2=0xfd; /第二行temp=P2; temp=temp&0xf0; /判断有无按键按下while(temp!=0xf0) /有按键按下 temp=P2; switch(temp) case 0xed:num=5; break; case 0xdd:num=6; break; case 0xbd:num=7; break; case 0x7d:num=8; break; while(temp!=0xf0) temp=P2; temp=temp&0xf0; P1=tablenum-1; SendIRdata(tablenum-1); P2=0xfb; /第三行temp=P2; temp=temp&0xf0; /判断有无按键按下while(temp!=0xf0) /有按键按下 temp=P2; switch(temp) case 0xeb:num=9; break; case 0xdb:num=10; break; case 0xbb:num=11; break; case 0x7b:num=12; break; while(temp!=0xf0) temp=P2; temp=temp&0xf0; P1=tablenum-1; SendIRdata(tablenum-1); P2=0xf7; /第四行temp=P2; temp=temp&0xf0; /判断有无按键按下while(temp!=0xf0) /有按键按下 temp=P2; switch(temp) case 0xe7:num=13; break; case 0xd7:num=14; break; case 0xb7:num=15; break; case 0x77:num=16; break; while(temp!=0xf0) temp=P2; temp=temp&0xf0; P1=tablenum-1; SendIRdata(tablenum-1); 6.2接收程序#include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar dis_num,num,num1,num2,num3; sbit led=P00; unsigned char code table= 0xc0,0xf9,0xa4,0xb0, 0x99,0x92,0x82,0xf8, 0x80,0x90,0x88,0x83, 0xc6,0xa1,0x86,0x8e ; /共阳数码管 0f sbit prem =P32; /定义遥控头的接收脚 uchar ram4=0,0,0,0;/存放接受到的4个数据 地址码16位+按键码8位+按键码取反的8位 void delaytime(uint time) /延迟90uS uchar a,b; for(a=time;a0;a-) for(b=40;b0;b-); void rem()interrupt 0 /中断函数 uchar ramc=0; /定义接收了4个字节的变量 uchar count=0; /定义现在接收第几位变量 uint i=0; /此处变量用来在下面配合连续监测9MS 内是否有高电平 prem=1; for(i=0;i1100;i+) /以下FOR语句执行时间为8MS左右 if(prem) /进入遥控接收程序首先进入引导码的前半部判断,即:是否有9MS左右的低电平 return; /引导码错误则退出 while(prem!=1); /等待引导码的后半部 4.5 MS 高电平开始的到来。 delaytime(50); /延时大于4.5MS时间，跨过引导码的后半部分，来到真正遥控数据 32位中/第一位数据的0.56MS开始脉冲 for(ramc=0;ramc4;ramc+)/循环4次接收4个字节 for(count=0;count8;count+) /循环8次接收8位（一个字节） while(prem!=1); /开始判断现在接收到的数据是0或者1 ，首先在这行本句话时， 保已经进入数据的0.56MS 低电平阶段 /等待本次接受数据的高电平的到来。 delaytime(9); /高电平到来后，数据0 高电平最多延续0.56MS，而数据1，高电平可延续1.68MS /红外数据传输 /延续1.66MS大于0.8MS 后我们可以再判断遥控接收脚的电平， if(prem) /如果这时高电平仍然在继续那么接收到的数据是1的编码 ramramc=(ramramc1)+1;/将目前接收到的数据位1放到对应的字节中 delaytime(11); /如果本次接受到的数据是1，那么要继续延迟1MS，这样才能跨入下个位编码的低电平中（即是开始的0.56MS中） else /否则目前接收到的是数据0的编码 ramramc=ramramc1; /将目前接收到的数据位0放到对应的字节中 /本次接收结束，进行下次位接收，此接收动作进行32次，正好完成4个字节的