红外遥控的底层

chilli q

已于 2024-05-11 11:09:52 修改

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文章标签： c语言 c5底层

于 2024-05-10 20:58:34 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/2301_80328577/article/details/138630192

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简单介绍

        红外遥控技术是一种基于红外线通信的无线遥控技术，具有体积小、传输距离远、传输速率快等特点，广泛应用于家用电器、车载电子、智能家居等领域。

        单片机作为控制中心，可以很好地控制红外遥控的发送和接收。红外遥控技术利用红外线通信技术进行信息传输。遥控器将按键信息编码后，通过红外LED发射出去，接收器接收到信号后进行解码并执行相应的命令。红外遥控编码格式有多种，常见的有NEC码、RC5码、RC6码等。本篇只介绍NEC码。

        单片机可以通过外部中断、定时器等方式进行红外遥控的接收和解码。接收到的红外信号需要进行解码，得到对应的按键信息，从而实现红外遥控功能。

        注意：通信方式为单工，异步。

原理

        模式1：只有当两个信号波同时为低电平，才可以导通三极管，相当于两种波混合在一起，进行调制红外波形。

        为什么要这样做？答案是太阳光会影响，这是为了提高我们信号的抗干扰性。

        之后将收到的信号波在右边的矩形框里进行解调（具体可以百度）！

可以将模式2理解为模式1将波形处理后的结构，将IN引脚用于外部中断进行处理。

时序可以用这张表作为参考！

采集两个下降沿之间的时间，并按照上表进行模拟！

代码分析

上面这幅思维导图就是我们的代码逻辑，开始吧。

外部中断

void Int3_Init(void)
{
	IT3=1;
	IE3=0;
	EX3=1;
	EA=1;
	PX3=1;
}

配置外部中断3（可以随便选）为下降沿触发，IE3也可以选择不写。

定时器

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
}

可以直接用软件生成代码，要注意选16位不自动重装载（所以TF0 = 0可以不加），因位普通51没有16位重装载模式，我们要用下降沿计数来模拟红外遥控时序，并且不开启定时器中断。因此我们要把定时器一些参数初值全初始化为0！

红外NEC时序模拟

void IR_Init(void)
{
	Timer0_Init();
	Int3_Init();
}

相信初始化就没必要说了。

#include "main.h"

uint Time_Count = 0;

bit Recv_Repeat_Dat_Flag = 0;//数据接受标志位
bit Recv_Dat_Flag = 0;//数据帧写入标志位

uchar Dat[4] = {0};
uchar Dat_Index = 0;//  0 - 31

uchar IR_Cmd = 0;//红外按键命令
uchar IR_Address = 0;//红外按键地址

enum myenum
{
    idle_state,     //空闲状态
    buffer_state,   //缓冲状态
    collect_state,  //采集状态
};

//初始化红外
void IR_Init()
{
    Int3_Init();
    Timer0_Init();
}


void Int3_Isr(void) interrupt 7
{
    static uchar IR_State = idle_state;
    
    switch(IR_State)
    {
        case idle_state :
            
            Timer0_InitCount(0);    //数据从0开始
        
            Is_Timer0_Interrupt(1); //开启定时器
        
            IR_State = buffer_state;    //切到缓冲状态
        
        break;
        case buffer_state :
            
            Time_Count = Timer0_GetCount(); //获取上一次中断到此次中断的时间
        
            Timer0_InitCount(0);    //复位时间值
        
            //Start 如果计时为13.5ms，则接收到了Start信号
            if(Time_Count >= 13500 - 400 && Time_Count <= 13500 + 400)
                IR_State = collect_state;   //切到采集状态
            
            //Repeat 如果计时为11.25ms，则接收到了Repeat信号
            else if(Time_Count >= 11250 - 400 && Time_Count <= 11250 + 400)
            {
                Recv_Repeat_Dat_Flag = 1;   //置收到连发帧标志位为1
                
                IR_State = idle_state;  //回到空闲状态
                
                Is_Timer0_Interrupt(0); //关闭定时器                
            }
            
            //！Start &&！Repeat
            else
                IR_State = buffer_state;    //在缓冲状态里，继续判断Start || Repeat
                   
        break;        
        case collect_state :
            
            Time_Count = Timer0_GetCount(); //获取上一次中断到此次中断的时间
            
            Timer0_InitCount(0);    //复位时间值
        
            //写0
            if(Time_Count >= 1120 - 400 && Time_Count <= 1120 + 400)
            {
                Dat[Dat_Index / 8] &= ~(0x01 << (Dat_Index % 8));
                Dat_Index++;
            }
            
            //写1
            else if(Time_Count >= 2250 - 400 && Time_Count <= 2250 + 400)
            {
                Dat[Dat_Index / 8] |= (0x01 << (Dat_Index % 8));
                Dat_Index++;
            }
            
            //写入数据错误            
            else
            {
                Dat_Index = 0;//清除索引值
                IR_State = buffer_state;//还是在缓冲状态继续写数据              
            }
            
            if(Dat_Index >= 32) //说明一个指令发完
            {
                Dat_Index = 0;  //复位索引值
                
                if((Dat[0] == ~Dat[1]) && (Dat[2] == ~Dat[3]))   //数据有效，校验成功
                {
                    Recv_Dat_Flag = 1;//数据写入成功
                    
                    IR_Cmd = Dat[2];//写入命令
                    
                    IR_Address = Dat[0];//写入地址
                }
                
                Is_Timer0_Interrupt(0); //关闭定时器
                
                IR_State = idle_state;  //回到空闲状态
            }
        break;        
    }
}

分了三个状态：

1、空闲状态：启动定时器开始做准备

2、缓冲状态：获取两个下降沿时间，检测Start 或 Repeat 如果是Start，则进入采集状态，写数据；如果是Repeat状态，则回到空闲状态，沿用上一次的数据

3、采集状态：写0 或 1,并直到校验完32位数据后，回到空闲状态，如果校验成功（地址码等于地址反码且命令码等于命令反码）采集数据，校验失败，重新开始状态循环。

注意：时序判断要给定一个范围，不然条件太苛刻，时间刚好在那个时刻，很难进入if，同时给定的范围只能保证一个时序，不可与其他判断的时序重叠。

这就是底层逻辑！

完善

为了方便应用层调用，我们可以进行完善！

具体如下：

//判断是否重复接收数据
uchar IS_Recv_Repeat_Dat()
{
    if(Recv_Repeat_Dat_Flag)
    {
        Recv_Repeat_Dat_Flag = 0;
        return 1;
    }
    return 0;
}

//判断是否接收到数据
uchar IS_Recv_Dat()
{
    if(Recv_Dat_Flag)
    {
        Recv_Dat_Flag = 0;
        return 1;
    }
    return 0;
}

//获取地址
uchar IR_GetAddress()
{
    return IR_Address;
}

//获取命令
uchar IR_GetCommand()
{
    return IR_Cmd;
}

这些就是底层接口，我们只需在应用层用这些函数即可，这就不用关心底层如何实现的了。