AI智能棋盘HT66FX1单片机发射红外指令

原创于 2025-11-07 14:43:28 发布 · 286 阅读

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#HT66FX1 # 红外通信 # NEC协议

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AI智能棋盘中HT66FX1单片机发射红外指令的技术解析

你有没有想过，一块看似普通的棋盘，怎么“知道”你在哪一步落子？更神奇的是，它还能把这步棋无线传给电脑、平板甚至云端AI——而且全程不用插线、不耗电大户，成本还特别低？🤔

答案就藏在那颗不起眼的红外灯里，而掌控这一切的“大脑”，正是 HT66FX1 单片机 。今天我们就来拆解这个“看不见的通信链路”：它是如何用一束调制过的红光，把棋局状态悄悄告诉世界的？

别看红外技术老，但在智能硬件圈，它可是“低调的实力派”。尤其在像AI棋盘这种对功耗敏感、数据量小但要求稳定上报的场景下，红外简直就是量身定做的解决方案。

为啥不用蓝牙或Wi-Fi？太贵！太耗电！而且对于只需要每几秒发一次坐标的小任务来说，简直是杀鸡用牛刀。相比之下，一个红外LED + 一颗带PWM的MCU，不到一块钱搞定，还能干十年🔋。

于是，HT66FX1 这类高集成度8位单片机就成了香饽饽。它不仅IO口多、支持Flash烧录，最关键的是—— 原生支持38kHz载波调制输出 ，直接驱动红外发射管，省掉了额外的振荡电路和逻辑门芯片。

这就意味着：PCB更简洁、故障率更低、量产更容易。👏

咱们先来看看这块“幕后英雄”到底强在哪。

HT66FX1 是合泰半导体推出的一款RISC架构8位MCU，主频最高16MHz，内置高速振荡器、多个定时器、PWM模块以及UART/SPI等接口，GPIO资源丰富，非常适合需要大量传感器输入+简单控制输出的应用。

在AI棋盘里，它的角色非常明确：

扫描棋盘上的压力/磁感应阵列（比如8×8网格）；
判断是否有新动作发生（谁在哪落子 or 提子）；
把这些信息打包成一串数字；
然后通过红外，以调制信号的形式“打出去”。

整个过程就像发电报，只不过不是滴滴答答的声音，而是闪烁的不可见光💡。

而实现这一操作的核心机制，就是 PWM调制 + NEC协议编码 。

我们都知道，人眼看不到38kHz频率的快速闪动，但红外接收头（比如常见的VS1838B）却能精准捕捉。只要我们在高电平时让LED亮起（载波开启），低电平时熄灭（载波关闭），就能完成对二进制数据的“搬移”。

举个例子，NEC协议是怎么工作的？

先发一个“启动信号”：9ms亮 + 4.5ms灭，告诉接收方：“我要开始发了！”
接着是地址码、命令码，每位数据用不同的脉冲宽度表示：
0 ：560μs亮 + 560μs灭（短间隔）
1 ：560μs亮 + 1690μs灭（长间隔）

这种叫做“脉冲距离编码”的方式，抗干扰能力强，解码简单，连最便宜的单片机都能轻松处理。

所以当你在E7放下一颗黑子时，HT66FX1可能就会把这条信息编码成：

unsigned long data = 0x12E7;  // 地址0x12代表黑方，E7是位置

然后再补上反码校验位，组成完整的32位帧，通过红外一口气发出去。

接收端拿到后，还原出坐标，交给AI引擎分析下一步该怎么走——整套流程行云流水，延迟几乎无感。⏱️

下面这段代码，就是HT66FX1实现红外发射的关键部分👇

#include "HT66FXX.h"

#define IR_PIN      PA0
#define IR_PORT     PA

void PWM_Init(void) {
    PAPU |= (1 << IR_PIN);        // 上拉
    PAC  |= (1 << IR_PIN);         // 推挽输出
    TM0CT = 0x40;                 // Timer0设为PWM模式
    TM0PS = 0x03;                 // 预分频
    PR0   = 105;                  // 周期 ~38.1kHz
    CCR0L = 52;                   // 占空比约50%
}

void Send_One(void) {
    TM0CTL |= 0x80;               // 开启载波
    Delay_us(560);
    TM0CTL &= ~0x80;              // 关闭载波
    Delay_us(1690);
}

void Send_Zero(void) {
    TM0CTL |= 0x80;
    Delay_us(560);
    TM0CTL &= ~0x80;
    Delay_us(560);
}

void IR_Send_NEC(unsigned long command) {
    // 引导码
    TM0CTL |= 0x80;
    Delay_ms(9);
    TM0CTL &= ~0x80;
    Delay_ms(4.5);

    // 发送32位数据（低位先发）
    for (int i = 0; i < 32; i++) {
        if (command & (1UL << i)) {
            Send_One();
        } else {
            Send_Zero();
        }
    }
    Delay_ms(10); // 结束帧保护
}

是不是挺直观？但有几个坑得特别注意⚠️：

Delay_us() 必须精确！如果主频不准或者用了软件延时循环，很容易导致接收端误判。
实际项目中建议改用 定时器中断 来控制时序，避免主循环卡顿影响信号完整性。
载波频率一定要稳在38kHz左右（±1kHz内），否则VS1838B这类接收头会直接过滤掉信号。

还有个小技巧：你可以让每次落子重复发送2~3遍同一包数据，大幅提升成功率，毕竟空中传输谁也不能保证100%不丢包嘛～📡

那么，在真实的AI棋盘系统中，这套方案是怎么跑起来的呢？

想象一下这样的结构：

[棋盘感应层] 
   ↓ （行列扫描/GPIO读取）
[HT66FX1 MCU] ——→ [红外发射电路]
   ↓ 
[本地存储/LED指示]
   ↓ （无线上传）
[红外接收模块] ——→ [主控CPU/AI引擎]
   ↓
[显示界面 / 云端同步 / AI对弈]

HT66FX1就像是前线通讯员，只负责一件事：发现变化 → 编码 → 发射。

整个工作流大概是这样：

每隔几十毫秒扫一遍棋盘矩阵；
和上次状态对比，找出变动点；
把坐标转成预定义指令（比如A1=0x00, H8=0xFF）；
加上玩家身份、时间戳等字段封装成32位整数；
调用 IR_Send_NEC(data) 发出去；
如果有反馈通道（比如蓝牙），再等主机回个ACK确认。

整个过程全自动，用户完全无感。而且因为大部分时间都在休眠，电池供电也能撑很久，非常适合做成便携式旅行棋盘🎒。

说到这里，你可能会问：红外不是容易被遮挡吗？要是有人伸手挡了一下怎么办？

确实，这是红外的天然短板。但它也有自己的“生存智慧”：

✅ 低成本容错设计 ：既然可能丢包，那就多发几次呗！
✅ 非实时也够用 ：下棋又不是打电竞，慢几百毫秒没关系。
✅ 物理规避干扰 ：把红外LED放在棋盘边缘向上倾斜15°，避开手部遮挡区。
✅ 地址隔离防串扰 ：不同棋盘用不同地址字段，避免邻居对战时互相干扰。

而且从产品角度看，红外最大的优势其实是“即插即用”——哦不对，是“即放即用”。不需要配对、不需要联网、不需要APP，开机就能传数据，老人小孩都能上手。

这对于教育类产品、儿童益智玩具、博物馆互动展项来说，简直是天选之技✨。

当然啦，如果你追求更高阶的功能，比如远程对弈、语音提示、触觉反馈，那可以在红外基础上叠加其他通信方式：

主通信走红外（低功耗上报状态）
辅助通信走BLE/Wi-Fi（双向交互、固件升级）

形成“轻重结合”的混合架构，既保持基础功能的极简可靠，又能拓展高级体验。

顺便提一句💡：可以在棋盘底座加个物理按钮，长按进入“配对模式”或“恢复出厂”，方便调试和维护。毕竟不是所有用户都愿意拿编程器接ISP接口……

最后总结一下，为什么说 HT66FX1 + 红外是AI棋盘的黄金组合？

因为它完美契合了这类设备的核心需求：

需求	解决方案
成本敏感	硬件BOM低于¥2
功耗敏感	支持休眠唤醒，电池可用数月
数据量小	红外带宽绰绰有余
安装便捷	无需连线，开箱即用
可靠性高	协议成熟，抗干扰强

更重要的是，这套技术路径已经非常成熟，开发门槛低，文档齐全，社区活跃，拿来就能投产🚀。

未来，随着更多AI算法嵌入终端设备，也许我们会看到 HT66FX1 不只是发个坐标，还能做初步判断：是否终局？是否违规？甚至自动触发复盘动画！

而这束小小的红外光，仍将默默承担起“最后一米通信”的重任。

毕竟，有时候最古老的通信方式，反而最适合安静思考的游戏世界。♟️🌌