不再随意

         接手关于红外的一个小项目，对方要求很简单：两个按钮通过红外控制两个继电器开关，

距离5m，现场已有直流24V供电，功耗无要求。但是，它却足足浪费了三周多的时间，

其中来回奔波痛苦不堪（现场与公司之间单程近两个小时），欲哭无泪！现在总算完成，报告已交，

最大的感受：精益求精，不再随意！

 

         发射部分用的是5mm发射管和HS0038接收头，其余器件都很普通，一开始胸有成竹，很快搭出

了一个实验板，最初的原理图如下：（最初的不见了，以下凭记忆画的）

 

发射部分：

 

 

接收部分：

 

 

        当时的思路：

                        （1）开始看MCU手册，考虑P1口内部有上拉，故两个按键没有加

                                  上拉。（后来证明，这显然是很不稳定的）

                        （2）38K波形由定时器0的时钟输出产生（P34口有此功能）；当时

                                  为了产生更好一点儿的波形，采用了PNP三极管，并带了R4电阻；

                       （3）HS0038感应到38K红外时会产生低电平，也是就说，发射部分也

                                  要必须是低才输出脉冲，不能认为收到信号后反相即可。

                                因为这里是通过串口发送的，起始位和停止位都有明确的高低逻辑。

 

       相信高手们一眼会看出很多毛病，请允许我由自己的经历将它们写出来。调试开始，

由于原理部分仔细思考过，没出现什么明显的错误，实验也算基本成功，在5m左右的

距离能在90%的机率能收到正确的信号。

 

      后来，经理说，如果这是在学校，你就算100分了，而接下来的痛苦让我深刻体会到

了学校与社会的差别。

 

      先说发送部分的：

      到现场一试便傻眼！之前的5m到那儿只有不到2m的距离，费了一阵子功夫才发现是

现场的光线太强，后来关掉白炽灯后，感应距离明显加大了不少。但人家不可能关了灯作

业来适应你这破玩意儿，返工！

       （1）用示波器发现38K调制波形太差，由MCU硬件产生的波形实在太坏，改用定时

                  器0 的中断控制IO口来产生38K方波，结果距离增加了大约2m左右。

        （2）考虑增大发射功率，（呀，图画错了，之前发射部分的限流电阻R5不是100ohm，

                  而是470ohm，这里纠正下），减小限流电阻，初步估计发射管压降1V，

                 三极管压降0.3V，这样，R5上的电压为3.7V，但是，MCU芯片手册上规定IO输入

                 电流不要超过20mA，也就是说，R5最低也要在200ohm以上。 换上200ohm的电阻后，

                距离增加了2m左右。

       （3）降低UART的发送波特率，将之前的2400bps调到了600bps，不过，没有明显的距离增加。

 

          不过，将以上全部改进后，在实验室可靠距离能达到9m以上！精益求精才能积少成多、

          量变而质变。有点欣喜了，心里还对自己说，这次不行我就...

 

        再次信心满满地到达现场，实践是唯一标准，再次让我抓狂，只有4m多一点，而且还不能

保证100%的收到，横向的范围也不够，客户都有点烦了，又憋了一肚子郁闷回去了。拿起示波器，

再看各点对地的波形，发现传输信号的低电平始终不能低到0V，在0.1V-0.2V左右跳动。这时才明

 白，两信号不能这样叠加，而且，发射功率不能调得比较大，于是，改进原理图，发射部分如下：

        

              实现的功能是一样的，但是这样信号的幅度可以增大一些，而且，发射功率不再受MCU影响！

              （1）按新图所示，将R5改为100ohm，发射功率调到30mA。

               （2）38K调制波并不为标准的38K，定时器0为8位自动重载模式，初值为12或13时，频率为

                       38.4K或35.4K，定时精度不够；为了得到更细的精度，不再将晶振时钟12分频而直接驱

                       动定时器，这样，当初值为145或146时，频率为38.1K或37.9K，基本上达到了现有条件

                       下的最好情况了。

 

              这样，作上述改进后，在实验室下的可靠距离达15m。

 

             去现场前还有些担心，于是，将接收头放在了一个防水盒的内部，并开了一扇小窗，以避免暴露

在天花板的白炽灯直射下。去了现场后，紧张的心终于松了一口气，可靠距离能达7m左右，横向距离

也在2m以上，终于告一段落！

 

            然而，这不是结束，只是另一个开始，接收部分虽不复杂，但再次让马虎的我摔了几个大大的跟头。

 

            首先是不能正常地驱动继电器，必须要推挽输出高电平才能闭合继电器，后来心里犹豫了一阵子，

还是换上了一个ULN2803，如下图：

 

 

这样效果改善了许多。

 

接着要说说按键抖动，以前一直以为，按键去抖只是为了防止一次按下而触发多次按键事件，所以只需要

检测到按键开始延时100ms再处理就行了，不再关心其间出现了多少次抖动，但这想法明显错的，现实狠

狠地给我上了一课。现场没有实验室的环境那样理想，有这样的干扰，虽不频繁，却很致命——直接导致

无人干预的误动作！

 

（1）、上拉电阻不可少，芯片手册上虽说有上拉电阻，但是具体为多少，不得而知，可以肯定的是，至少

               是上兆的，这样的上拉很容易被干扰！于是在按键处补了两个5.1K的上拉。

（2）、按键去抖不能只在首尾间隔100ms检测一下就行了，要想得到稳定可靠的按键事件，必须每隔1ms

              的时间扫描并计数，到达100次才被认为是 一次按键事件，否则重新计数。这样的按键去抖动才是合理的。

 

改进后，不再有误动作。

 

（睡觉了，明天补齐。）