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標(biāo)題: 第18章-單片機(jī)紅外通信 [打印本頁]
作者: wul    時(shí)間: 2016-3-28 23:22
標(biāo)題: 第18章-單片機(jī)紅外通信
51單片機(jī)輕松入門—基于STC15W4K系列（C語言版）
李友全 編著 詳見:http://www.raoushi.com/bbs/dpj-37954-1.html

第18章 紅外通信
1 電路圖
2 程序移植

紅外遙控普遍運(yùn)用在家用電器上，在工業(yè)控制中，對于存在高壓、輻射、有毒
氣體、粉塵等場合，可以使用紅外遙控。


1電路圖

1號單片機(jī)與紅外接收頭連接電路如圖所示，紅外接收頭一般都可互換使用。




2 程序移植

例18.4 紅外接收數(shù)據(jù)，使用一個(gè)定時(shí)器模擬外中斷方式，并通過串口發(fā)送接收到的用戶碼 與鍵碼，R/C時(shí)鐘：22.1184MHz，波特率9600, 要求串口助手按字符格式顯示。 程序優(yōu)點(diǎn)：通用性極強(qiáng)，可使用任意IO口接收紅外數(shù)據(jù)，紅外接收部分自適應(yīng)R/C時(shí)鐘頻率
5～35M，模擬串口輸出部分需要根據(jù)R/C時(shí)鐘頻率調(diào)整延時(shí)函數(shù)參數(shù)，此程序移植時(shí)只需更
改紅外接收引腳定義與模擬串口發(fā)送引腳即可。

#include "STC15W4K.H"

#define MAIN_Fosc 22.1184 // 定義主時(shí)鐘, 紅外接收會(huì)自動(dòng)適應(yīng)5～36MHZ，

#define User_code 0xFD02 // 定義紅外接收用戶碼 sbit Ir_Pin = P3^6; // 定義紅外接收輸入端口 sbit TXD1 = P3^1; // 定義模擬串口發(fā)送腳 void InitTimer0(void)

{
TMOD = 0x01; // 16位計(jì)數(shù)方式. TH0 = Timer0_Reload / 256;
TL0 = Timer0_Reload % 256; ET0 = 1;
TR0 = 1; EA = 1;
}
void main(void)
{
InitTimer0(); // 初始化Timer0
PrintString("定時(shí)器0初始化完畢\r\n"); // 上電后串口發(fā)送一條提示信息
while(1)
{
if(IR_OK) // 接收到一幀完整的紅外數(shù)據(jù)
{
PrintString("紅外鍵碼: 0x"); // 提示紅外鍵碼 Tx1Send(HEX2ASCII(IR_code >> 4)); // 鍵碼高半字節(jié) Tx1Send(HEX2ASCII(IR_code)); // 鍵碼低半字節(jié) if(IrUserErr) // 用戶碼錯(cuò)誤，則發(fā)送用戶碼
{
Tx1Send(' '); // 發(fā)空格 Tx1Send(' '); // 發(fā)空格 PrintString("用戶碼: 0x"); // 提示用戶碼 Tx1Send(HEX2ASCII(IR_UserH >> 4)); // 用戶碼高字節(jié)的高半字節(jié) Tx1Send(HEX2ASCII(IR_UserH)); // 用戶碼高字節(jié)的低半字節(jié) Tx1Send(HEX2ASCII(IR_UserL >> 4)); // 用戶碼低字節(jié)的高半字節(jié) Tx1Send(HEX2ASCII(IR_UserL)); // 用戶碼低字節(jié)的低半字節(jié)
}
Tx1Send(0x0d); // 發(fā)回車 Tx1Send(0x0a); // 發(fā)回車
IR_OK = 0; // 清除IR鍵按下標(biāo)志
}
}
}

程序運(yùn)行結(jié)果如下圖所示。

只要單片機(jī)能獲取紅外鍵碼，單片機(jī)就可根據(jù)不同的鍵碼執(zhí)行不同的控制功能。

程序：
1.1—IR查詢方式解碼：
  1. /****************《51單片機(jī)輕松入門-基于STC15W4K系列》配套例程 *************
  2. ★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★
  3. 《51單片機(jī)輕松入門-基于STC15W4K系列》 一書已經(jīng)由北航出版社正式出版發(fā)行。
  4.   作者親手創(chuàng)作的與教材配套的51雙核實(shí)驗(yàn)板(2個(gè)MCU)對程序下載、調(diào)試、仿真方便，不需要外部
  5.   仿真器與編程器，這種設(shè)計(jì)方式徹底解決了系統(tǒng)中多個(gè)最高優(yōu)先級誰也不能讓誰的中斷競爭問題。
  6.   QQ群：STC51-STM32(3) ：515624099 或 STC51-STM32(2)：99794374。
  7.         驗(yàn)證信息：STC15單片機(jī)
  8.   郵箱：xgliyouquan@126.com
  9.   ★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★*/

  11. ////////////////////////////////////////////////////////////
  12. //   紅外接收數(shù)據(jù)，查詢方式，并通過串口發(fā)送輸出  
  13. //   晶振：22.1184MHz         ,波特率：9600
  14. ////////////////////////////////////////////////////////////
  15. #include "STC15W4K.H"
  16. sbit Ir_Pin = P3^6;             // 紅外接收頭信號輸出腳
  17. unsigned char Ir_Buf[4]; // 用于保存解碼結(jié)果（Ir_Buf[0]--用戶碼L，Ir_Buf[3] --鍵反碼)

  19. // 獲取低電平時(shí)間 （其實(shí)是16位計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值，STC15系列定時(shí)器默認(rèn)為16位自動(dòng)重裝方式）
  20. unsigned int Ir_Get_Low()
  21. {
  22.         TL0 = 0;                 // 清空16位計(jì)數(shù)器0
  23.         TH0 = 0;                 // 清空16位計(jì)數(shù)器0
  24.         TR0 = 1;                 // 計(jì)數(shù)器0開始運(yùn)行
  25.         while (!Ir_Pin && (TH0<0x80));          // 信號引腳變成高或低電平時(shí)間>17ms退出（只要>12ms即可）
  26.                                       // 0x8000=32768，  32768*0.54253uS=17777.62 uS            
  27.         TR0 = 0;                          // 這里 ! 優(yōu)先級大于&&     
  28.         return (TH0 * 256 + TL0);                  // 返回16位計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值。
  29. }

  31. // 獲取高電平時(shí)間（其實(shí)是16位計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值，STC15系列定時(shí)器默認(rèn)為16位自動(dòng)重裝方式）
  32. unsigned int Ir_Get_High()
  33. {
  34.         TL0 = 0;                    // 清空16位計(jì)數(shù)器0
  35.         TH0 = 0;                    // 清空16位計(jì)數(shù)器0
  36.         TR0 = 1;
  37.         while (Ir_Pin && (TH0<0x40));           // 信號引腳變成低電平或高電平時(shí)間>17ms退出
  38.         TR0 = 0;
  39.         return (TH0 * 256 + TL0);
  40. }  

  42. void UART_init(void)                      // 9600@22.1184MHz
  43. {                  
  44.         //下面代碼設(shè)置定時(shí)器1
  45.         TMOD = 0x20;           // 0010 0000 定時(shí)器1工作于方式2（8位自動(dòng)重裝方式）
  46.         TH1  = 0xFA;           // 波特率：57600 /22.1184MHZ
  47.         TL1  = 0xFA;           // 波特率：57600 /22.1184MHZ
  48.         TR1  = 1;
  49.         //下面代碼設(shè)置定串口
  50.         AUXR = 0x00;             // 很關(guān)鍵，使用定時(shí)器1作為波特率發(fā)生器，S1ST2=0
  51.         SCON = 0x50;         // 0101 0000 SM0.SM1=01(最普遍的8位通信）,REN=1（允許接收）
  52. }        

  54. //  UART發(fā)送一字節(jié)        
  55. void UART_Send_Byte(unsigned char dat)
  56. {
  57.         SBUF = dat;
  58.         while (TI == 0);
  59.         TI = 0;             // 此句可以不要，不影響后面數(shù)據(jù)的發(fā)送，只供代碼查詢數(shù)據(jù)是否發(fā)送完成
  60. }

  62. void main()
  63. {
  64.         unsigned int time;
  65.         unsigned char i,j;
  66.         UART_init();
  67.         UART_Send_Byte(0X55);                // 測試串口工作是否正常
  68.         while (1)
  69.         {
  70. start:
  71.                 ///////////// 接收同步信號 ///////////
  72.                 while (Ir_Pin);                    // 等待低電平出現(xiàn)
  73.                 time = Ir_Get_Low();        // 低電平區(qū)間16位計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值
  74.                 if ((time < 15667) || (time > 17510))   goto start;        
  75.                                                         // 引導(dǎo)脈沖低電平8500~9500us,T=12/22.1184=0.54253uS
  76.                                                         // 8500/0.54253uS=15667.3    9500/0.54253uS=17510.5
  77.                 time = Ir_Get_High();
  78.                 if ((time < 7372) || (time > 9216))  goto start;   // 引導(dǎo)脈沖高電平4000-5000us
  79.                                                                                      // 4000/0.54253uS=7372.8    5000/0.54253uS=9216
  80.                 ////////// 接收后續(xù)的4 字節(jié)數(shù)據(jù)        ////////
  81.                 for (i=0; i<4; i++)                  // 4個(gè)字節(jié)
  82.                 {
  83.                         for (j=0; j<8; j++)              // 每個(gè)字節(jié)8位
  84.                         {
  85.                                 time = Ir_Get_Low();                 // 接收每位560us 低電平
  86.                                 if ((time < 626) || (time > 1438))   goto start;                 // 340-780us
  87.                                                                                  // 340/0.54253uS=626.7    780/0.54253uS=1437.7
  88.                                 time = Ir_Get_High();                    // 接收每位560us或1690us高電平時(shí)間
  89.                                 if ((time>626) && (time<1438))  // 時(shí)間范圍為340-780us(中心值560us)，
  90.                     {
  91.                          Ir_Buf[i] >>= 1;                // 因低位在先，所以數(shù)據(jù)右移，移入的最高位為0
  92.                                 }
  93.                     else if ((time>2728) && (time<3502))
  94.                 {                           // 時(shí)間判定范圍為1480～1900us(中心值1690us)
  95.                                                                             // 1480/0.54253uS=2727.9   1900/0.54253uS=3502.1
  96.                                         Ir_Buf[i] >>= 1;                // 因低位在先，所以數(shù)據(jù)右移，移入的最高位為0
  97.                                         Ir_Buf[i] |= 0x80;          // 最高位置1
  98.                                 }
  99.                     else                            // 不在上述范圍內(nèi)則說明為誤碼，直接退出
  100.                                 {
  101.                                         goto start;        
  102.                                 }
  103.                         }
  104.                 }
  105.                 UART_Send_Byte(Ir_Buf[0]);                // 用戶碼低字節(jié)
  106.                 UART_Send_Byte(Ir_Buf[1]);                // 用戶碼高字節(jié)
  107.                 UART_Send_Byte(Ir_Buf[2]);                // 鍵碼
  108.                 UART_Send_Byte(Ir_Buf[3]);                // 鍵反碼
  109.         }
  110. }  
復(fù)制代碼

2.3—IR-中斷方式(復(fù)雜的)
  1. /****************《51單片機(jī)輕松入門-基于STC15W4K系列》配套例程 *************
  2. ★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★
  3. 《51單片機(jī)輕松入門-基于STC15W4K系列》 一書已經(jīng)由北航出版社正式出版發(fā)行。
  4.   作者親手創(chuàng)作的與教材配套的51雙核實(shí)驗(yàn)板(2個(gè)MCU)對程序下載、調(diào)試、仿真方便，不需要外部
  5.   仿真器與編程器，這種設(shè)計(jì)方式徹底解決了系統(tǒng)中多個(gè)最高優(yōu)先級誰也不能讓誰的中斷競爭問題。
  6.   QQ群：STC51-STM32(3) ：515624099 或 STC51-STM32(2)：99794374。
  7.         驗(yàn)證信息：STC15單片機(jī)
  8.   郵箱：xgliyouquan@126.com
  9.   ★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★*/

  11. ////////////////////////////   main.c  ////////////////////////////////////////
  12. // 紅外接收數(shù)據(jù)，中斷方式，并通過串口發(fā)送接收到的4字節(jié)，晶振：22.118400 MHz
  13. // 接收頭信號引腳P3.6，串口波特率9600
  14. ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  15. #include "STC15W4K.H"
  16. sbit Ir_Pin = P3^6;                 // 紅外接收頭信號輸出腳

  18. unsigned char irtime;                 // 紅外時(shí)間
  19. unsigned char irdata[33];         // 1位引導(dǎo)碼+32位數(shù)據(jù)=33
  20. unsigned char bitnum;                 // 32位數(shù)據(jù)中第幾位
  21. unsigned char startflag;         // 開始接收標(biāo)志，長時(shí)間空閑狀態(tài)出現(xiàn)第1個(gè)下降沿就置1
  22. unsigned char irok;                         // 一楨數(shù)據(jù)接收完成標(biāo)志，完成時(shí)值為1，否則為0
  23. unsigned char Ir_Buf[4];         // 存放接收到的4字節(jié)碼（用戶碼L + 用戶碼H + 鍵碼 + 鍵反碼），Ir_Buf[0]是用戶碼L
  24. unsigned char disnum[8];           //

  26. void UART_init(void)                      // 9600@22.1184MHz
  27. {                  
  28.         //下面代碼設(shè)置定時(shí)器1
  29.         TMOD&= 0x0F;
  30.         TMOD |= 0x20;           // 0010 0000 定時(shí)器1工作于方式2（8位自動(dòng)重裝方式）
  31.         TH1  = 0xFA;           // 波特率：9600 /22.1184MHZ
  32.         TL1  = 0xFA;           // 波特率：9600 /22.1184MHZ
  33.         TR1  = 1;
  34.         //下面代碼設(shè)置定串口
  35.         AUXR = 0x00;             // 很關(guān)鍵，使用定時(shí)器1作為波特率發(fā)生器，S1ST2=0
  36.         SCON = 0x50;         // 0101 0000 SM0.SM1=01(最普遍的8位通信）,REN=1（允許接收）
  37. }        

  39. //  UART發(fā)送一字節(jié)        
  40. void UART_Send_Byte(unsigned char dat)
  41. {
  42.         SBUF = dat;
  43.         while (TI == 0);
  44.         TI = 0;             // 此句可以不要，不影響后面數(shù)據(jù)的發(fā)送，只供代碼查詢數(shù)據(jù)是否發(fā)送完成
  45. }

  47. // 定時(shí)器0初始化
  48. void Timer0_init(void)           
  49. {
  50.         TMOD&=0xF0;
  51.         TMOD|=0x02;               // 8位自動(dòng)重裝方式
  52.          TH0=0x00;                   // T=12/22.1184=0.54253uS，256*0.54253 =        138.88768 uS
  53.          TL0=0x00;
  54.         ET0=1;             // 開中斷
  55.         EA=1;                           // 開總中斷
  56.         TR0=1;
  57. }

  59. // 外部中斷2初始化
  60. void Int2_init()      // P3.6引腳即為外部中斷2
  61. {
  62.         INT_CLKO|=0x10;          // 開啟外中斷2

  64.         EA = 1;                          // 總開關(guān)
  65. }  

  67. void irpros(void)         // 33位紅外數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)4字節(jié)碼值
  68. {
  69.         unsigned char mun,k,i,j;
  70.         k=1;                              // k=0存放的引導(dǎo)碼，這里不管
  71.         for(j=0;j<4;j++)
  72.         {
  73.                 for(i=0;i<8;i++)
  74.                 {
  75.                         mun=mun>>1;                  // 右移7次，發(fā)送端輸出的原始二進(jìn)制數(shù)據(jù)的每個(gè)字節(jié)都是低位在前，高位在后。
  76.                         if(irdata[k]>12)  // 數(shù)值0對應(yīng)irtime值位1.12/0.138=8.12   
  77.                         {                                  // 數(shù)值1對應(yīng)irtime值位2.25/0.138=16.3 ，取中值12區(qū)分
  78.                                 mun=mun | 0x80;
  79.                         }
  80.                         k++;
  81.                 }
  82.                 Ir_Buf[j]=mun;
  83.         }                                                  // 33位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)4字節(jié)完成                                    
  84. }

  86. void irwork(void)                  // 4字節(jié)紅外數(shù)據(jù)發(fā)串口輸出
  87. {
  88.         UART_Send_Byte(Ir_Buf[0]);           // 用戶碼低字節(jié)
  89.         UART_Send_Byte(Ir_Buf[1]);           // 用戶碼高字節(jié)
  90.         UART_Send_Byte(Ir_Buf[2]);           // 鍵碼
  91.         UART_Send_Byte(Ir_Buf[3]);           // 鍵反碼                                                               
  92. }

  94. void main()
  95. {
  96.         UART_init();
  97.         Timer0_init();                          // 讓定時(shí)器0開始自由計(jì)數(shù)
  98.         Int2_init();                          // 外中斷 2 初始化(紅外接收引腳)
  99.         while(1)
  100.         {
  101.                 if(irok==1)                          // 一楨數(shù)據(jù)接收完成標(biāo)志，完成此值為1，否則為0
  102.                 {
  103.                         irpros();                  // 33位紅外數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)4字節(jié)紅外碼值
  104.                         irwork();                  // 若用數(shù)碼管顯示，需要將2進(jìn)制轉(zhuǎn)換成16進(jìn)制
  105.                         irok=0;
  106.                 }
  107.         }                        
  108. }

  110. void timer0 () interrupt 1
  111. {
  112.         irtime++;           // 0--255自由循環(huán)計(jì)數(shù) ，//T=12/11.0592=1.08506uS
  113. }                                   // 自動(dòng)重裝計(jì)數(shù)初值255，irtime里面的1代表256* 1.08506uS=277.77uS
  114.                                    // 最大計(jì)數(shù)時(shí)間 256*        277.77=71109.12uS= 71mS         

  116. //中斷函數(shù)功能：利用信號下降沿觸發(fā)對脈沖周期計(jì)時(shí)，最多計(jì)33個(gè)脈沖
  117. void int2_isr() interrupt 10      // 外部中斷2中斷函數(shù)
  118. {
  119.         P35=!P35;
  120.         if(startflag)
  121.         {
  122.                 if(irtime>90&&irtime<104)  // 12.5-14.5ms引導(dǎo)碼        (8500+4000)--(9500+5000)=12.5--14.5mS
  123.                 {                                                  // 12500/138.89=90        14500/138.89=104
  124.                         bitnum=0;
  125.                 }
  126.                 irdata[bitnum]=irtime;          // 第一次引導(dǎo)碼時(shí)間存入irdata[0]
  127.                 irtime=0;                                  // 清零下次備用
  128.                 TL0=0;
  129.                 bitnum++;
  130.                 if(bitnum==33)                          // 數(shù)組范圍0--32
  131.                 {
  132.                         bitnum=0;
  133.                         irok=1;                                  // 一楨數(shù)據(jù)接收完成標(biāo)志
  134.                 }
  135.         }
  136.         else
  137.         {
  138.                 irtime=0;                 // 長時(shí)間空閑狀態(tài)中出現(xiàn)第1個(gè)下降沿，清空計(jì)數(shù)器不確定的計(jì)數(shù)值
  139.                 TL0=0;           // TH0在初始化時(shí)設(shè)置的0，可以不作處理，定時(shí)器0雖為8位自動(dòng)重裝方式，
  140.                 startflag=1;         // 但這里的運(yùn)用不是在定時(shí)器溢出時(shí)處理數(shù)據(jù)，所以需要手動(dòng)清零操作。
  141.         }
  142. }
復(fù)制代碼
IR中斷方式（簡單版）的單片機(jī)紅外解碼程序:http://www.raoushi.com/bbs/dpj-47283-1.html
只用一個(gè)單片機(jī)定時(shí)器的紅外接收解碼程序:http://www.raoushi.com/bbs/dpj-47284-1.html

全部完整的4個(gè)源碼請下載附件： 第18章 紅外通信.rar (84.33 KB, 下載次數(shù): 169)
作者: lizhendong    時(shí)間: 2016-10-4 23:16
太好了，謝謝
作者: 國君    時(shí)間: 2018-7-10 15:25
路過學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)。。。。。。。。。。
作者: xiexugang    時(shí)間: 2018-10-20 10:16
不錯(cuò),很好的應(yīng)用實(shí)例
作者: 北極泥    時(shí)間: 2018-11-1 09:13
很給力
作者: 水泊之星    時(shí)間: 2018-11-3 18:01
很實(shí)用，謝謝
作者: 無聊到處逛    時(shí)間: 2019-1-24 22:59
剛好，需要用到，謝謝了
作者: jpg阿福    時(shí)間: 2019-11-30 21:52
你好我是小白 請問一下：我用IR中斷的形式寫的串口顯示按鍵碼的程序 ，內(nèi)容上面大致和您的大致相同，可是在按下同一個(gè)按鍵兩次后就顯示其他的數(shù)碼（不是正常的00 ff 開頭的數(shù)碼） 我開始以為是程序的問題 但是第二次的顯示還是正確的第三次錯(cuò)誤，我就想不出來是什么原因了，您能指導(dǎo)指導(dǎo)嗎？ 必要的話可以叫我貼出程序出來 謝謝！ 各位看到的朋友如果可以的話也請幫幫忙，。感謝。
作者: herui2128    時(shí)間: 2020-2-17 13:19
路過，學(xué)習(xí)大神的編程思路
作者: qiuabc1234    時(shí)間: 2020-4-24 15:06
jpg阿福 發(fā)表于 2019-11-30 21:52
你好我是小白 請問一下：我用IR中斷的形式寫的串口顯示按鍵碼的程序 ，內(nèi)容上面大致和您的大致相同，可是在 ...

我比你白，是不是按鍵按下時(shí)連續(xù)發(fā)射信號？該搞個(gè)松開按鍵才發(fā)射的程序。或是你那個(gè)變量發(fā)射后沒復(fù)位？發(fā)射完復(fù)位
作者: 君工創(chuàng)    時(shí)間: 2021-11-16 11:57
沒看見連續(xù)鍵的解碼部份。



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