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单片机红外遥控器规划

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作者:mcu110   来历:51hei   点击数:x  更新时刻:2007年08月01日   【字体:

  红外线遥控是现在运用很广泛的一种通讯和遥控技能。因为红外线遥控设备具有体积小、功耗低、功用强、本钱低一级特色,因而,继彩电、录像机之后,在录音机、音响设备、空凋机以及玩具等其它小型电器设备上也纷繁选用红外线遥控。工业设备中,在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下,选用红外线遥控不只彻底可*并且能有效地阻隔电气搅扰。

   红外线是太阳光线中许多不可见光线中的一种,由德国科学家霍胥尔于1800年发现,又称为红外热辐射,他将太阳光用三棱镜分解开,在各种不同色彩的色带方位上放置了温度计,企图丈量各种色彩的光的加热效应。成果发现,坐落红光外侧的那支温度计升温最快。因而得到定论:太阳光谱中,红光的外侧必定存在看不见的光线,这便是红外线。也能够当作传输之媒界。 太阳光谱上红外线的波长大于可见光线,波长为0.75~1000μm。红外线可分为三部分,即近红外线,波长为0.75~1.50μm之间;中红外线,波长为1.50~6.0μm之间;远红外线,波长为6.0~l000μm 之间。
真实的红外线夜视仪是光电倍增管成像,与望远镜原理全完不同,白日不能运用,价格昂贵且需电源才干作业。

【红外遥控体系】

   通用红外遥控体系由发射和接纳两大部分组成,运用编/解码专用集成电路芯片来进行操控操作,如图1所示。发射部分包括键盘矩阵、编码调制、LED红外发送器;接纳部分包括光、电转化扩大器、解调、解码电路。

图1a《红外发射原理图》
图1b 《红外承受原理图》

【遥控发射器及其编码】

   红外遥控发射器专用芯片许多,依据编码格局能够分红两大类,这儿咱们以运用比较广泛,解码比较简略的一类来加以阐明,现以日本NEC的uPD6121G组成发射电路为例阐明编码原理。当发射器按键按下后,即有遥控码宣布,所按的键不同遥控编码也不同。这种遥控码具有以下特征:

  选用脉宽调制的串行码,以脉宽为0.565ms、距离0.56ms、周期为1.125ms的组合表明二进制的“0”;以脉宽为0.565ms、距离1.685ms、周期为2.25ms的组合表明二进制的“1”,其波形如图2所示。

 

  上述“0”和“1”组成的32位二进制码经38kHz的载频进行二次调制以进步发射功率,到达下降电源功耗的意图。然后再经过红外发射二极管发生红外线向空间发射,如图3所示,连发波形如图4所示。

 

  UPD6121G发生的遥控编码是接连的32位二进制码组,其间前16位为用户辨认码,能差异不同的电器设备,避免不同机种遥控码相互搅扰。该芯片的用户辨认码固定为十六进制01H;后16位为8位操作码(功用码)及其反码。UPD6121G最多额128种不同组合的编码。

  当遥控器在按键按下后,周期性地宣布同一种32位二进制码,周期约为108ms。一组码自身的持续时刻随它包括的二进制“0”和“1”的个数不同而不同,大约在45~63ms之间,图4为发射波形图。

  当一个键按下超越36ms,振动器使芯片激活,将发射一组108ms的编码脉冲,这108ms发射代码由一个开端码(9ms),一个成果码(4.5ms),低8位地址码(9ms~18ms),高8位地址码(9ms~18ms),8位数据码(9ms~18ms)和这8位数据的反码(9ms~18ms)组成。假如键按下超越108ms仍未松开,接下来发射的代码(连发代码)将仅由开端码(9ms)和完毕码(2.5ms)组成。

 代码格局(以接纳代码为准,接纳代码与发射代码反向)
  
  ① 位界说

   

  ② 单发代码格局
 
   
       
  ③ 连发代码格局

   

  注:代码宽度算法:

  16位地址码的最短宽度:1.12×16=18ms 16位地址码的最长宽度:2.24ms×16=36ms

  已知8位数据代码及其8位反代码的宽度和不变:(1.12ms+2.24ms)×8=27ms

  ∴ 32位代码的宽度为(18ms+27ms)~(36ms+27ms)

  1. 解码的关键是怎么辨认“0”和“1”,从位的界说咱们能够发现“0”、“1”均以0.56ms的低电平开端,不同的是高电平的宽度不同,“0”为0.56ms,“1”为1.68ms,所以有必要依据高电平的宽度差异“0”和“1”。假如从0.56ms低电平往后,开端延时,0.56ms今后,若读到的电平为低,阐明该位为“0”,反之则为“1”,为了可*起见,延时有必要比0.56ms长些,但又不能超越1.12ms,不然假如该位为“0”,读到的已是下一位的高电平,因而取(1.12ms+0.56ms)/2=0.84ms最为可*,一般取0.84ms左右均可。

  2. 依据码的格局,应该等候9ms的开端码和4.5ms的成果码完结后才干读码。


【红外遥控解码试验硬件】

  一体化红外线接纳器是一种集红外线接纳和扩大整形于一体,不需要任何外接元件,就能完结从红外线接纳到输出与TTL电平信号兼容的一切作业,而体积又很细巧,它适合于各种红外线遥控和红外线数据传输,广泛用于电视机、卫星接纳机、VCD、DVD、音响、空调等家用电器中接纳红外信号,图5是一体化接纳头的引脚摆放图,图6是本站产品配套的选用屏蔽线焊接的一体化红外接纳头,选用屏蔽线焊接,抗搅扰能力强,接纳更可*。没有购买试验板配套的一体化红外接纳头的网友能够依据图2所示接纳头引脚摆放图自己焊接一个。

 
 
图5:一体化红外接纳头
(引脚摆放图)
 
图6:本站产品配套一体化红外接纳头(现已用屏蔽线焊接好,抗搅扰能力强,刺进试验板即可运用)

  下面便是咱们即将进行红外遥控解码试验所要用到的硬件设备:S51增强型试验板、ISP编程器、AT89S51试验芯片、豪华型多功用红外线遥控器。

 
 
图7:S51增强型单片机试验板及防插反红外遥控接口


 

 
图8:豪华型多功用红外遥控器 + 高灵敏度一体化红外接纳头(23元)


 

图9:32键豪华型红外遥控器原理图



 

图10:ISP编程器烧写试验单片机芯片AT89S51


【红外遥控解码试验】

  咱们经过对前面的遥控编解码常识的学习,对红外遥控有了根本的了解,下面咱们立刻进行解码试验。本红外遥控解码试验的的功用是:程序对遥控器发射的遥控码进行解码,解码成功时蜂鸣器宣布"嘀嘀"的解码成功提示音,假如按压的是数字键"0~9"就将按键值在试验板上的5位数码管上显现出按键值,一起将按键的十六进制值用P1口的8位发光二极管指示出来;假如按压的不是数字键"0~9",就直接从P1口输出键值;下面是遥控解码汇编源程序。

  试验时将先连接好硬件设备,将配套的一体化红外遥控接纳头刺进试验板上的"红外遥控"接口内,在Keil单片机集成开发环境中新建工程,经过Keil将源程序编译得到HEX格局方针文件yk.hex,最终运用ISP编程器将方针文件烧写到AT89S51单片机中,插到S51增强型试验板上运转,拿出配套的红外遥控器进行解码测验,看看试验成果是否和程序相同。。。

  >>> 点此下载HEX格局方针文件 yk.hex >>>
  >>> 点此下载遥控解码源程序和Keil工程文件 >>>

    ORG   0000H
MAIN:  MOV   SP,#60H
    MOV   P0,#0FFH
    MOV   P1,#0FFH
    MOV   P2,#0FFH
    MOV   P3,#0FFH
    JNB   P3.2,$    ;等候遥控信号呈现
    MOV   R6,#10
SB:   ACALL  YS1      ;调用882微秒延时子程序
    JB   P3.2,MAIN   ;延时882微秒后判别P3.2脚是否呈现高电平假如有就退出解码程序
    DJNZ  R6, SB    ;重复10次,意图是检测在8820微秒内假如呈现高电平就退出解码程序
               ;以上完结对遥控信号的9000微秒的初始低电平信号的辨认。
    JNB   P3.2, $    ;等候高电平避开9毫秒低电平引导脉冲
    ACALL  YS2      ;延时4.74毫秒避开4.5毫秒的成果码
    MOV   R1,#1AH    ;设定1AH为开端RAM区
    MOV   R2,#4
PP:   MOV   R3,#8
JJJJ:  JNB   P3.2,$    ;等候地址码第一位的高电平信号
    LCALL  YS1      ;高电平开端后用882微秒的时刻尺去判别信号此刻的凹凸电平状况
    MOV   C,P3.2    ;将P3.2引脚此刻的电平状况0或1存入C中
    JNC   UUU      ;假如为0就跳转到UUU
    JB   P3.2,$    ;假如为1就等候高电平信号完毕
UUU:   MOV   A,@R1     ;将R1中地址的给A
    RRC   A       ;将C中的值0或1移入A中的最低位
    MOV   @R1,A     ;将A中的数暂时存放在R1中
    DJNZ  R3,JJJJ    ;接纳地址码的高8位
    INC   R1      ;对R1中的值加1,换成下一个RAM
    DJNZ  R2,PP     ;接纳完16位地址码和8位数据码和8位数据反码,存放在1AH/1BH/1CH/1DH的RAM中
               ;以下对代码是否正确和界说进行辨认
    MOV   A,1AH     ;比较高8位地址码
    XRL   A,#00000000B ;判别1AH的值是否等于00000000,持平的话A为0
    JNZ   MAIN     ;假如不持平阐明解码失利退出解码程序
    MOV   A,1BH     ;比较低8位地址
    XRL   A,#11111111B ;再判别高8位地址是否正确
    JNZ   MAIN     ;假如不持平阐明解码失利退出解码程序
    MOV   A,1CH     ;比较数据码和数据反码是否正确?
    CPL   A
    XRL   A,1DH     ;将1CH的值取反后和1DH比较 不同则无效丢掉,核对数据是否准确
    JNZ   MAIN     ;假如不持平阐明解码失利退出解码程序
    LCALL  SOUND     ;解码成功,声响提示
    MOV   A,1AH
    CPL   A
    MOV   P1,A     ;遥控码十六进制值经过P1口LED显现出来

;-------- 下面为0~9键码判别并在试验板的5位数码管中显现键值 --------
JZPD:  MOV   A,1AH
IRD0:  CJNE  A,#00H,IRD1  ;按键"0"判别显现
    MOV   P0,#0C0H
    MOV   P2,#11100000B
    AJMP  MAIN
IRD1:  CJNE  A,#01H,IRD2  ;按键"1"判别显现
    MOV   P0,#0F9H
    MOV   P2,#11100000B
    AJMP  MAIN
IRD2:  CJNE  A,#02H,IRD3  ;按键"2"判别显现
    MOV   P0,#0A4H
    MOV   P2,#11100000B
    AJMP  MAIN
IRD3:  CJNE  A,#03H,IRD4  ;按键"3"判别显现
    MOV   P0,#0B0H
    MOV   P2,#11100000B
    AJMP  MAIN
IRD4:  CJNE  A,#04H,IRD5  ;按键"4"判别显现
    MOV   P0,#99H
    MOV   P2,#11100000B
    AJMP  MAIN
IRD5:  CJNE  A,#05H,IRD6  ;按键"5"判别显现
    MOV   P0,#92H
    MOV   P2,#11100000B
    AJMP  MAIN
IRD6:  CJNE  A,#06H,IRD7  ;按键"6"判别显现
    MOV   P0,#82H
    MOV   P2,#11100000B
    AJMP  MAIN
IRD7:  CJNE  A,#07H,IRD8  ;按键"7"判别显现
    MOV   P0,#0F8H
    MOV   P2,#11100000B
    AJMP  MAIN
IRD8:  CJNE  A,#08H,IRD9  ;按键"8"判别显现
    MOV   P0,#80H
    MOV   P2,#11100000B
    AJMP  MAIN
IRD9:  CJNE  A,#09H,IRDOR  ;按键"9"判别显现
    MOV   P0,#90H
    MOV   P2,#11100000B
    AJMP  MAIN

IRDOR: MOV   P2,#0FFH     ;封闭数码管使能。"0~9"以外的非数字功用按键键值不选用数码管显现,直接从P1口输出键值
    AJMP  MAIN

YS1:   MOV   R4,#19 ;延时子程序1
D1:   MOV   R5,#18
    DJNZ  R5,$
    DJNZ  R4,D1
    RET

YS2:   MOV   R4,#10 ;延时子程序2
D2:   MOV   R5,#216
    DJNZ  R5,$
    DJNZ  R4,D2
    RET

SOUND: MOV   R7,#228 ;音效延时子程序
SDL1:  CPL   P3.7
    MOV   R6,#0FFH
SDL0:  DJNZ  R6,SDL0
    DJNZ  R7,SDL1
    RET

  把上面程序写入at89S51单片机中,一个简略的单片机红外遥控器规划就完结了哈哈,是不是很有爱好了,通电后,按压遥控器上的0~9按键,则试验板上的数码管上就显现出对应的按键值,一起解码成功后宣布声响指示。。。

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