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单片机红外遥控器设计

  红外线遥控是现在应用很普遍的一种通讯和遥控手艺。由于红外线遥控装配具有体积小、功耗低、功效强、资源高等特点,是以,继彩电、录相机以后,在录音机、音响装备、空凋机和玩具等其它小型电器装配上也纷纷接纳红外线遥控。工业装备中,在高压、辐射、有毒气体、粉尘等情形下,接纳红外线遥控不只完全可*而且能有用地隔离电气滋扰。

   红外线是太阳光线中浩荡弗私见光线中的一种,由德国迷信家霍胥尔于1800年发现,又称为红外热辐射,他将太阳光用三棱镜分化开,在种种不合色彩的色带职位上放置了温度计,试图丈量种种色彩的光的加热效应。效果发现,位于红光外侧的那支温度计升温最快。是以取得结论:太阳光谱中,红光的外侧一定存在看不见的光线,这就是红外线。也能够或许算作传输之媒界。 太阳光谱上红外线的波终年夜于可见光线,波长为0.75~1000μm。红外线可分为三部门,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,与千里镜原理全完不合,日间不克不及应用,价钱昂贵且需电源才干使命。

【红外遥控系统】

   通用红外遥控系统由发射和吸收两年夜部门组成,应用编/解码公用集成电路芯片来阻拦控制操作,如图1所示。发射部门网罗键盘矩阵、编码调制、LED红外发送器;吸收部门网罗光、电转换镌汰年夜器、解调、解码电路。

图1a《红外发射原理图》
图1b 《红外吸收原理图》

【遥控发射器及其编码】

   红外遥控发射器公用芯片许多,凭证编码名堂可以分红两年夜类,这里我们以应用较量普遍,解码较量容易的一类来加以诠释,现以日本NEC的uPD6121G组成发射电路为例诠释编码原理。当发射器按键按下后,即有遥控码收回,所按的键不合遥控编码也不合。这类遥控码具有以下特点:

  接纳脉宽调制的串行码,以脉宽为0.565ms、距离0.56ms、周期为1.125ms的组合体现二进制的“0”;以脉宽为0.565ms、距离1.685ms、周期为2.25ms的组合体现二进制的“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的载频阻拦二次调制以前进发射效力,到达降低电源功耗的目的。然后再经由历程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发生的遥控编码是一连的32位二进制码组,其中前16位为用户识别码,能差异不合的电器装备,防止不合机种遥控码相互滋扰。该芯片的用户识别码结实为十六进制01H;后16位为8位操作码(功效码)及其反码。UPD6121G最多额128种不合组合的编码。

  当遥控器在按键按下后,周期性地收回统一种32位二进制码,周期约为108ms。一组码自己的一连时间随它网罗的二进制“0”和“1”的个数不合而不合,年夜约在45~63ms之间,图4为发射波形图。

  当一个键按下逾越36ms,振荡器使芯片激活,将发射一组108ms的编码脉冲,这108ms发射代码由一个肇端码(9ms),一个效果码(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。假定键按下逾越108ms仍未松开,接上去发射的代码(连发代码)将仅由肇端码(9ms)和阻拦码(2.5ms)组成。

 代码名堂(以吸收代码为准,吸收代码与发射代码反向)
  
  ① 位界说

   

  ② 单发代码名堂
 
   
       
  ③ 连发代码名堂

   

  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位反代码的宽度和稳固:(1.12ms+2.24ms)×8=27ms

  ∴ 32位代码的宽度为(18ms+27ms)~(36ms+27ms)

  1. 解码的要害是若何识别“0”和“1”,从位的界说我们可以发现“0”、“1”均以0.56ms的低电平泉源,不合的是高电平的宽度不合,“0”为0.56ms,“1”为1.68ms,以是必须凭证高电平的宽度差异“0”和“1”。假定从0.56ms低电平事后,泉源延时,0.56ms以后,若读到的电平为低,诠释该位为“0”,反之则为“1”,为了可*起见,延时必须比0.56ms长些,但又不克不及逾越1.12ms,否则假定该位为“0”,读到的已是下一名的高电平,是以取(1.12ms+0.56ms)/2=0.84ms最为可*,浅易取0.84ms左右都可。

  2. 凭证码的名堂,应当期待9ms的肇端码和4.5ms的效果码完成后才干读码。


【红外遥控解码实验硬件】

  一体化红外线吸收器是一种集红外线吸收和镌汰年夜整形于一体,不须要任何外接元件,便可以完成从红外线吸收到输入与TTL电平旌旗暗记兼容的一切使命,而体积又很小巧,它合适于种种红外线遥控和红外线数据传输,普遍用于电视机、卫星吸收机、VCD、DVD、音响、空调等家用电器中吸收红外旌旗暗记,图5是一体化吸收头的引脚排列图,图6是本站产物配套的接纳樊篱线焊接的一体化红外吸收头,接纳樊篱线焊接,抗滋扰才干强,吸收更可*。没有购置实验板配套的一体化红外吸收头的网友可以凭证图2所示吸收头引脚排列图自己焊接一个。

 
 
图5:一体化红外吸收头
(引脚排列图)
 
图6:本站产物配套一体化红外吸收头(曾经用樊篱线焊接好,抗滋扰才干强,拔出实验板便可应用)

  下面就是我们将要阻拦红外遥控解码实验所要用到的硬件装备:S51增强型实验板、ISP编程器、AT89S51实验芯片、豪华型多功效红外线遥控器。

 
 
图7:S51增强型单片机实验板及防插反红外遥控接口


 

 
图8:豪华型多功效红外遥控器 + 高迅速度一体化红外吸收头(23元)


 

图9:32键豪华型红外遥控器原理图



 

图10:ISP编程器烧写实验单片机芯片AT89S51


【红外遥控解码实验】

  我们经由对前面的遥控编解码知识的学习,对红外遥控有了基本的明确,下面我们立时阻拦解码实验。本红外遥控解码实验的的功效是:法式模范模范对遥控器发射的遥控码阻拦解码,解码告成时蜂鸣器收回"嘀嘀"的解码告成提醒音,假定按压的是数字键"0~9"就将按键值在实验板上的5位数码管上显示出按键值,同时将按键的十六进制值用P1口的8位发光二极管指导出来;假定按压的不是数字键"0~9",就直接从P1口输入键值;下面是遥控解码汇编源法式模范模范。

  实验时将先毗连好硬件装备,将配套的一体化红外遥控吸收头拔出实验板上的"红外遥控"接口内,在Keil单片机集成开发情形中新建工程,经由历程Keil将源法式模范模范编译取得HEX名堂目的文件yk.hex,最后应用ISP编程器将目的文件烧写到AT89S51单片机中,插到S51增强型实验板上运转,拿出配套的红外遥控器阻拦解码测试,看看实验效果能否和法式模范模范类似。。。

  >>> 点此下载HEX名堂目的文件 yk.hex >>>
  >>> 点此下载遥控解码源法式模范模范和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,$    ;期待遥控旌旗暗记泛起
    MOV   R6,#10
SB:   ACALL  YS1      ;挪用882微秒延时子法式模范模范
    JB   P3.2,MAIN   ;延时882微秒后断定P3.2脚能否泛起高电平假定有就加入解码法式模范模范
    DJNZ  R6, SB    ;重复10次,目的是检测在8820微秒内假定泛起高电平就加入解码法式模范模范
               ;以上完成对遥控旌旗暗记的9000微秒的初始低电平旌旗暗记的识别。
    JNB   P3.2, $    ;期待高电平避开9毫秒低电平指导脉冲
    ACALL  YS2      ;延时4.74毫秒避开4.5毫秒的效果码
    MOV   R1,#1AH    ;设定1AH为肇端RAM区
    MOV   R2,#4
PP:   MOV   R3,#8
JJJJ:  JNB   P3.2,$    ;期待地址码第一名的高电平旌旗暗记
    LCALL  YS1      ;高电平泉源后用882微秒的时间尺去断定旌旗暗记此时的曲折电平状态
    MOV   C,P3.2    ;将P3.2引脚此时的电平状态0或1存入C中
    JNC   UUU      ;假定为0就跳转到UUU
    JB   P3.2,$    ;假定为1就期待高电平旌旗暗记阻拦
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    ;吸收地址码的高8位
    INC   R1      ;对R1中的值加1,换成下一个RAM
    DJNZ  R2,PP     ;吸收完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
               ;以下对代码能否准确和界说阻拦识别
    MOV   A,1AH     ;较量高8位地址码
    XRL   A,#00000000B ;断定1AH的值能否即是00000000,相等的话A为0
    JNZ   MAIN     ;假定不相等诠释解码掉落败加入解码法式模范模范
    MOV   A,1BH     ;较量低8位地址
    XRL   A,#11111111B ;再断定高8位地址能否准确
    JNZ   MAIN     ;假定不相等诠释解码掉落败加入解码法式模范模范
    MOV   A,1CH     ;较量数据码和数据反码能否准确?
    CPL   A
    XRL   A,1DH     ;将1CH的值取反后和1DH较量 不合则有用扬弃,核对数据能否准确
    JNZ   MAIN     ;假定不相等诠释解码掉落败加入解码法式模范模范
    LCALL  SOUND     ;解码告成,声响提醒
    MOV   A,1AH
    CPL   A
    MOV   P1,A     ;遥控码十六进制值经由历程P1口LED显示出来

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

IRDOR: MOV   P2,#0FFH     ;关闭数码管使能。"0~9"以外的非数字功效按键键值不接纳数码管显示,直接从P1口输入键值
    AJMP  MAIN

YS1:   MOV   R4,#19 ;延时子法式模范模范1
D1:   MOV   R5,#18
    DJNZ  R5,$
    DJNZ  R4,D1
    RET

YS2:   MOV   R4,#10 ;延时子法式模范模范2
D2:   MOV   R5,#216
    DJNZ  R5,$
    DJNZ  R4,D2
    RET

SOUND: MOV   R7,#228 ;音效延时子法式模范模范
SDL1:  CPL   P3.7
    MOV   R6,#0FFH
SDL0:  DJNZ  R6,SDL0
    DJNZ  R7,SDL1
    RET

  把下面法式模范模范写入at89S51单片机中,一个质朴的单片机红外遥控器设计就完成了哈哈,能否是很有兴趣了,通电后,按压遥控器上的0~9按键,则实验板上的数码管上就显示出对应的按键值,同时解码告成后发生生气声响指导。。。