第18章-單片機紅外通信

ID:111078 · 發表于 2016-3-28 23:22

51單片機輕松入門—基于STC15W4K系列（C語言版）
李友全編著詳見:http://www.zg4o1577.cn/bbs/dpj-37954-1.html

第18章紅外通信

1 電路圖

2 程序移植

紅外遙控普遍運用在家用電器上，在工業控制中，對于存在高壓、輻射、有毒

氣體、粉塵等場合，可以使用紅外遙控。

1電路圖

1號單片機與紅外接收頭連接電路如圖所示，紅外接收頭一般都可互換使用。

1.png (130 KB, 下載次數: 207)

下載附件

2016-3-28 23:03 上傳

2 程序移植

例18.4 紅外接收數據，使用一個定時器模擬外中斷方式，并通過串口發送接收到的用戶碼與鍵碼，R/C時鐘：22.1184MHz，波特率9600, 要求串口助手按字符格式顯示。程序優點：通用性極強，可使用任意IO口接收紅外數據，紅外接收部分自適應R/C時鐘頻率

5～35M，模擬串口輸出部分需要根據R/C時鐘頻率調整延時函數參數，此程序移植時只需更

改紅外接收引腳定義與模擬串口發送引腳即可。

#include "STC15W4K.H"

#define MAIN_Fosc 22.1184 // 定義主時鐘, 紅外接收會自動適應5～36MHZ，

#define User_code 0xFD02 // 定義紅外接收用戶碼 sbit Ir_Pin = P3^6; // 定義紅外接收輸入端口 sbit TXD1 = P3^1; // 定義模擬串口發送腳 void InitTimer0(void)

{

TMOD = 0x01; // 16位計數方式. TH0 = Timer0_Reload / 256;

TL0 = Timer0_Reload % 256; ET0 = 1;

TR0 = 1; EA = 1;

}

void main(void)

{

InitTimer0(); // 初始化Timer0

PrintString("定時器0初始化完畢\r\n"); // 上電后串口發送一條提示信息

while(1)

{

if(IR_OK) // 接收到一幀完整的紅外數據

{

PrintString("紅外鍵碼: 0x"); // 提示紅外鍵碼 Tx1Send(HEX2ASCII(IR_code >> 4)); // 鍵碼高半字節 Tx1Send(HEX2ASCII(IR_code)); // 鍵碼低半字節 if(IrUserErr) // 用戶碼錯誤，則發送用戶碼

{

Tx1Send(' '); // 發空格 Tx1Send(' '); // 發空格 PrintString("用戶碼: 0x"); // 提示用戶碼 Tx1Send(HEX2ASCII(IR_UserH >> 4)); // 用戶碼高字節的高半字節 Tx1Send(HEX2ASCII(IR_UserH)); // 用戶碼高字節的低半字節 Tx1Send(HEX2ASCII(IR_UserL >> 4)); // 用戶碼低字節的高半字節 Tx1Send(HEX2ASCII(IR_UserL)); // 用戶碼低字節的低半字節

}

Tx1Send(0x0d); // 發回車 Tx1Send(0x0a); // 發回車

IR_OK = 0; // 清除IR鍵按下標志

}

程序運行結果如下圖所示。

只要單片機能獲取紅外鍵碼，單片機就可根據不同的鍵碼執行不同的控制功能。

程序：
1.1—IR查詢方式解碼：

/****************《51單片機輕松入門-基于STC15W4K系列》配套例程 *************
★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★
《51單片機輕松入門-基于STC15W4K系列》一書已經由北航出版社正式出版發行。
作者親手創作的與教材配套的51雙核實驗板(2個MCU)對程序下載、調試、仿真方便，不需要外部
仿真器與編程器，這種設計方式徹底解決了系統中多個最高優先級誰也不能讓誰的中斷競爭問題。
QQ群：STC51-STM32(3) ：515624099 或 STC51-STM32(2)：99794374。
驗證信息：STC15單片機
郵箱：xgliyouquan@126.com
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////////////////////////////////////////////////////////////
// 紅外接收數據，查詢方式，并通過串口發送輸出
// 晶振：22.1184MHz ,波特率：9600
////////////////////////////////////////////////////////////
#include "STC15W4K.H"
sbit Ir_Pin = P3^6; // 紅外接收頭信號輸出腳
unsigned char Ir_Buf[4]; // 用于保存解碼結果（Ir_Buf[0]--用戶碼L，Ir_Buf[3] --鍵反碼)
// 獲取低電平時間（其實是16位計數器的計數值，STC15系列定時器默認為16位自動重裝方式）
unsigned int Ir_Get_Low()
{
TL0 = 0; // 清空16位計數器0
TH0 = 0; // 清空16位計數器0
TR0 = 1; // 計數器0開始運行
while (!Ir_Pin && (TH0<0x80)); // 信號引腳變成高或低電平時間>17ms退出（只要>12ms即可）
// 0x8000=32768， 32768*0.54253uS=17777.62 uS
TR0 = 0; // 這里 ! 優先級大于&&
return (TH0 * 256 + TL0); // 返回16位計數器的計數值。
}
// 獲取高電平時間（其實是16位計數器的計數值，STC15系列定時器默認為16位自動重裝方式）
unsigned int Ir_Get_High()
{
TL0 = 0; // 清空16位計數器0
TH0 = 0; // 清空16位計數器0
TR0 = 1;
while (Ir_Pin && (TH0<0x40)); // 信號引腳變成低電平或高電平時間>17ms退出
TR0 = 0;
return (TH0 * 256 + TL0);
}
void UART_init(void) // 9600@22.1184MHz
{
//下面代碼設置定時器1
TMOD = 0x20; // 0010 0000 定時器1工作于方式2（8位自動重裝方式）
TH1 = 0xFA; // 波特率：57600 /22.1184MHZ
TL1 = 0xFA; // 波特率：57600 /22.1184MHZ
TR1 = 1;
//下面代碼設置定串口
AUXR = 0x00; // 很關鍵，使用定時器1作為波特率發生器，S1ST2=0
SCON = 0x50; // 0101 0000 SM0.SM1=01(最普遍的8位通信）,REN=1（允許接收）
}
// UART發送一字節
void UART_Send_Byte(unsigned char dat)
{
SBUF = dat;
while (TI == 0);
TI = 0; // 此句可以不要，不影響后面數據的發送，只供代碼查詢數據是否發送完成
}
void main()
{
unsigned int time;
unsigned char i,j;
UART_init();
UART_Send_Byte(0X55); // 測試串口工作是否正常
while (1)
{
start:
///////////// 接收同步信號 ///////////
while (Ir_Pin); // 等待低電平出現
time = Ir_Get_Low(); // 低電平區間16位計數器的計數值
if ((time < 15667) || (time > 17510)) goto start;
// 引導脈沖低電平8500~9500us,T=12/22.1184=0.54253uS
// 8500/0.54253uS=15667.3 9500/0.54253uS=17510.5
time = Ir_Get_High();
if ((time < 7372) || (time > 9216)) goto start; // 引導脈沖高電平4000-5000us
// 4000/0.54253uS=7372.8 5000/0.54253uS=9216
////////// 接收后續的4 字節數據 ////////
for (i=0; i<4; i++) // 4個字節
{
for (j=0; j<8; j++) // 每個字節8位
{
time = Ir_Get_Low(); // 接收每位560us 低電平
if ((time < 626) || (time > 1438)) goto start; // 340-780us
// 340/0.54253uS=626.7 780/0.54253uS=1437.7
time = Ir_Get_High(); // 接收每位560us或1690us高電平時間
if ((time>626) && (time<1438)) // 時間范圍為340-780us(中心值560us)，
{
Ir_Buf[i] >>= 1; // 因低位在先，所以數據右移，移入的最高位為0
}
else if ((time>2728) && (time<3502))
{ // 時間判定范圍為1480～1900us(中心值1690us)
// 1480/0.54253uS=2727.9 1900/0.54253uS=3502.1
Ir_Buf[i] >>= 1; // 因低位在先，所以數據右移，移入的最高位為0
Ir_Buf[i] |= 0x80; // 最高位置1
}
else // 不在上述范圍內則說明為誤碼，直接退出
{
goto start;
}
}
}
UART_Send_Byte(Ir_Buf[0]); // 用戶碼低字節
UART_Send_Byte(Ir_Buf[1]); // 用戶碼高字節
UART_Send_Byte(Ir_Buf[2]); // 鍵碼
UART_Send_Byte(Ir_Buf[3]); // 鍵反碼
}
}

復制代碼

2.3—IR-中斷方式(復雜的)

/****************《51單片機輕松入門-基于STC15W4K系列》配套例程 *************
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《51單片機輕松入門-基于STC15W4K系列》一書已經由北航出版社正式出版發行。
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仿真器與編程器，這種設計方式徹底解決了系統中多個最高優先級誰也不能讓誰的中斷競爭問題。
QQ群：STC51-STM32(3) ：515624099 或 STC51-STM32(2)：99794374。
驗證信息：STC15單片機
郵箱：xgliyouquan@126.com
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//////////////////////////// main.c ////////////////////////////////////////
// 紅外接收數據，中斷方式，并通過串口發送接收到的4字節，晶振：22.118400 MHz
// 接收頭信號引腳P3.6，串口波特率9600
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#include "STC15W4K.H"
sbit Ir_Pin = P3^6; // 紅外接收頭信號輸出腳
unsigned char irtime; // 紅外時間
unsigned char irdata[33]; // 1位引導碼+32位數據=33
unsigned char bitnum; // 32位數據中第幾位
unsigned char startflag; // 開始接收標志，長時間空閑狀態出現第1個下降沿就置1
unsigned char irok; // 一楨數據接收完成標志，完成時值為1，否則為0
unsigned char Ir_Buf[4]; // 存放接收到的4字節碼（用戶碼L + 用戶碼H + 鍵碼 + 鍵反碼），Ir_Buf[0]是用戶碼L
unsigned char disnum[8]; //
void UART_init(void) // 9600@22.1184MHz
{
//下面代碼設置定時器1
TMOD&= 0x0F;
TMOD |= 0x20; // 0010 0000 定時器1工作于方式2（8位自動重裝方式）
TH1 = 0xFA; // 波特率：9600 /22.1184MHZ
TL1 = 0xFA; // 波特率：9600 /22.1184MHZ
TR1 = 1;
//下面代碼設置定串口
AUXR = 0x00; // 很關鍵，使用定時器1作為波特率發生器，S1ST2=0
SCON = 0x50; // 0101 0000 SM0.SM1=01(最普遍的8位通信）,REN=1（允許接收）
}
// UART發送一字節
void UART_Send_Byte(unsigned char dat)
{
SBUF = dat;
while (TI == 0);
TI = 0; // 此句可以不要，不影響后面數據的發送，只供代碼查詢數據是否發送完成
}
// 定時器0初始化
void Timer0_init(void)
{
TMOD&=0xF0;
TMOD|=0x02; // 8位自動重裝方式
TH0=0x00; // T=12/22.1184=0.54253uS，256*0.54253 = 138.88768 uS
TL0=0x00;
ET0=1; // 開中斷
EA=1; // 開總中斷
TR0=1;
}
// 外部中斷2初始化
void Int2_init() // P3.6引腳即為外部中斷2
{
INT_CLKO|=0x10; // 開啟外中斷2
EA = 1; // 總開關
}
void irpros(void) // 33位紅外數據轉4字節碼值
{
unsigned char mun,k,i,j;
k=1; // k=0存放的引導碼，這里不管
for(j=0;j<4;j++)
{
for(i=0;i<8;i++)
{
mun=mun>>1; // 右移7次，發送端輸出的原始二進制數據的每個字節都是低位在前，高位在后。
if(irdata[k]>12) // 數值0對應irtime值位1.12/0.138=8.12
{ // 數值1對應irtime值位2.25/0.138=16.3 ，取中值12區分
mun=mun | 0x80;
}
k++;
}
Ir_Buf[j]=mun;
} // 33位數據轉4字節完成
}
void irwork(void) // 4字節紅外數據發串口輸出
{
UART_Send_Byte(Ir_Buf[0]); // 用戶碼低字節
UART_Send_Byte(Ir_Buf[1]); // 用戶碼高字節
UART_Send_Byte(Ir_Buf[2]); // 鍵碼
UART_Send_Byte(Ir_Buf[3]); // 鍵反碼
}
void main()
{
UART_init();
Timer0_init(); // 讓定時器0開始自由計數
Int2_init(); // 外中斷 2 初始化(紅外接收引腳)
while(1)
{
if(irok==1) // 一楨數據接收完成標志，完成此值為1，否則為0
{
irpros(); // 33位紅外數據轉4字節紅外碼值
irwork(); // 若用數碼管顯示，需要將2進制轉換成16進制
irok=0;
}
}
}
void timer0 () interrupt 1
{
irtime++; // 0--255自由循環計數，//T=12/11.0592=1.08506uS
} // 自動重裝計數初值255，irtime里面的1代表256* 1.08506uS=277.77uS
// 最大計數時間 256* 277.77=71109.12uS= 71mS
//中斷函數功能：利用信號下降沿觸發對脈沖周期計時，最多計33個脈沖
void int2_isr() interrupt 10 // 外部中斷2中斷函數
{
P35=!P35;
if(startflag)
{
if(irtime>90&&irtime<104) // 12.5-14.5ms引導碼 (8500+4000)--(9500+5000)=12.5--14.5mS
{ // 12500/138.89=90 14500/138.89=104
bitnum=0;
}
irdata[bitnum]=irtime; // 第一次引導碼時間存入irdata[0]
irtime=0; // 清零下次備用
TL0=0;
bitnum++;
if(bitnum==33) // 數組范圍0--32
{
bitnum=0;
irok=1; // 一楨數據接收完成標志
}
}
else
{
irtime=0; // 長時間空閑狀態中出現第1個下降沿，清空計數器不確定的計數值
TL0=0; // TH0在初始化時設置的0，可以不作處理，定時器0雖為8位自動重裝方式，
startflag=1; // 但這里的運用不是在定時器溢出時處理數據，所以需要手動清零操作。
}
}

復制代碼

IR中斷方式（簡單版）的單片機紅外解碼程序:http://www.zg4o1577.cn/bbs/dpj-47283-1.html
只用一個單片機定時器的紅外接收解碼程序:http://www.zg4o1577.cn/bbs/dpj-47284-1.html

全部完整的4個源碼請下載附件：

第18章紅外通信.rar (84.33 KB, 下載次數: 169)

ID:138443 · 發表于 2016-10-4 23:16

太好了，謝謝

ID:277420 · 發表于 2018-7-10 15:25

路過學習學習。。。。。。。。。。

ID:69115 · 發表于 2018-10-20 10:16

不錯,很好的應用實例

ID:332997 · 發表于 2018-11-1 09:13

很給力

ID:420172 · 發表于 2018-11-3 18:01

很實用，謝謝

ID:71297 · 發表于 2019-1-24 22:59

剛好，需要用到，謝謝了

ID:621994 · 發表于 2019-11-30 21:52

你好我是小白請問一下：我用IR中斷的形式寫的串口顯示按鍵碼的程序，內容上面大致和您的大致相同，可是在按下同一個按鍵兩次后就顯示其他的數碼（不是正常的00 ff 開頭的數碼）我開始以為是程序的問題但是第二次的顯示還是正確的第三次錯誤，我就想不出來是什么原因了，您能指導指導嗎？必要的話可以叫我貼出程序出來謝謝！各位看到的朋友如果可以的話也請幫幫忙，。感謝。