红外通信

红外通信原理：

 

 

普中科技51单片机使用的是PPM，脉时调制（即脉冲的时间间隔）

实例：按下遥控器按键，数码管显示红外遥控键值数据

扩展实验：红外线控制蜂鸣器、直流电机、数码管等等

代码：

/**************************************************************************************
*		              红外通信实验												  *
实现现象：下载程序后，数码管显示红外遥控键值数据
注意事项：	红外遥控器内的电池绝缘片一定要抽掉																			  
***************************************************************************************/

#include <reg52.h>

#define u16 unsigned int
#define u8 unsigned char
	
// 红外接口的数据管脚，P3^2管脚是外部中断0管脚
sbit IRIN=P3^2;

// 38译码器管脚
sbit LSA=P2^2;
sbit LSB=P2^3;
sbit LSC=P2^4;

u8 IrValue[4];		// 数据：用户码、用户吗、数据码、数据反码，为4字节32位的数据格式
u8 Time;  			// PPM，脉时调制，高电平持续的时间长度
u8 DisplayData[4];	// 数码管要显示的数据
// 0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、b、C、d、E、F、H的数码管显示码
u8 code smgduan[17]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,
					 0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0X76};

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : delay
* 函数功能		   : 延时函数，i=1时，大约延时10us
*******************************************************************************/
void delay(u16 i)
{
	while(i--);
}

/*******************************************************************************
* 函数名         :DigDisplay()
* 函数功能		 :数码管显示函数
* 输入           : 无
* 输出         	 : 无
*******************************************************************************/
void DigDisplay()
{
	u8 i;
	for(i=0;i<3;i++)
	{
		switch(i)	 // 位选，选择点亮的数码管，
		{
			case(0):
				LSA=0;LSB=0;LSC=0; break;// 显示第0位
			case(1):
				LSA=1;LSB=0;LSC=0; break;// 显示第1位
			case(2):
				LSA=0;LSB=1;LSC=0; break;// 显示第2位	
		}
		P0=DisplayData[2-i];// 发送数据
		delay(100); 		// 间隔一段时间扫描	
		P0=0x00;			// 消隐
	}		
}

/*******************************************************************************
* 函数名         : IrInit()
* 函数功能		   : 初始化红外线接收
* 输入           : 无
* 输出         	 : 无
*******************************************************************************/
void IrInit()
{
	IT0=1;	// 下降沿触发，因为红外发射端常态下是高电平，所以使用下降沿触发
	EX0=1;	// 打开中断0允许
	EA=1;	// 打开总中断

	IRIN=1;	// 初始化端口
}
	
// 主函数
void main()
{
	while(1)
	{	
		// 红外通信初始化
		IrInit();
		// 数据拆分处理，IrValue[2]是数据码，IrValue[0]才是用户码
		DisplayData[0] = smgduan[IrValue[2]/16];	// 取十六进制的个位
		DisplayData[1] = smgduan[IrValue[2]%16];	// 取十六进制的十位
		DisplayData[2] = smgduan[16];				// 显示H，表示十六进制数
		// 数码管数据显示
		DigDisplay();
	}
}

/*******************************************************************************
* 函数名         : ReadIr()，外部中断0函数
* 函数功能		 : 读取红外数值的中断函数
* 输入           : 无
* 输出         	 : 无
*******************************************************************************/
void ReadIr() interrupt 0
{
	/*
	因为要发送的数据是4字节32位的数据，而单片机是一位一位数据发送的，
	所以需要两层for循环，j是外层循环，k是内层循环，外层循环用于4字节，内层循环用于每个字节的位
	*/
	u8 j,k;	
	// 这是延迟时间的变量
	u16 err;
	// 这是PPM类型的数据位时间形式，表示高电平持续的时间长度
	Time=0;
	/*
	查单片机红外数据格式资料可知，在起始码阶段低电平持续时间为9ms，但不一定就是9ms，
	所以这里先延迟7ms，然后再判断是否真的是红外信号
	*/
	delay(700);		// 7ms
	if(IRIN==0)		// 判断是否真的接收到正确的信号
	{
		/*
		当两个条件都为真是循环，如果有一个条件为假的时候跳出循环，免得程序出错的时
		侯，程序死在这里,1000*10us=10ms,超过说明接收到错误的信号
		*/	
		err=1000;
		while((IRIN==0)&&(err>0))	// 等待前面9ms的低电平过去  		
		{			
			delay(1);
			err--;
		} 
		// 9ms的低电平过去之后就是高电平
		if(IRIN==1)			
		{
			// 查单片机红外数据格式资料可知，在起始码阶段高电平持续时间为4.5ms，这里延迟5ms>4.5ms
			err=500;
			while((IRIN==1)&&(err>0))		 
			{
				delay(1);
				err--;
			}
			// 4.5ms的起始码的高电平过去之后，就是真正的数据传输，包括：用户码、用户码、数据码、数据反码
			for(k=0;k<4;k++)		// 共有4组数据
			{				
				for(j=0;j<8;j++)	// 接收每一组数据
				{
					/* 
					根据数据位的格式，位0和位1的区别和联系是：
					位0和位1低电平持续的时间都是0.56ms，
					位0高电平持续的时间是：t0=总时间-低电平时间=1.125ms-0.56ms=0.565ms
					位1高电平持续的时间是：t1=总时间-低电平时间=2.25ms-0.56ms=1.69ms
					等待信号前面的560us低电平过去
					*/
					// 这里延迟60*10us=600us=0.6ms，等待低电平的0.56ms过去
					err=60;		
					while((IRIN==0)&&(err>0))
					{
						delay(1);
						err--;
					}
					/*
					计算高电平的时间长度：
					如果是位0的高电平持续时间，那么持续0.565ms后就会退出循环
					如果是位1的高电平持续时间，那么就会在500次循环之内，达到最大的高电平持续时间Time
					理论上是上面计算的t1=1.69ms
					*/
					err=500;
					while((IRIN==1)&&(err>0))	 
					{
						delay(10);	 // 0.1ms
						Time++;
						err--;
						if(Time>30)
						{
							return;
						}
					}
					// 到这里，不管是位0或者是位1的高电平，都会计算出来一个高电平持续时间Time
					/*
					IrValue[k]>>=1;
					因为各组数据中是从第一组的低位（即最右边那一位）开始传输的，
					所以右移1位之后补零，这个补上来的零就是要传输的数据位置，接着看下面就会明白
					*/
					IrValue[k]>>=1;	 	// k表示第几组数据
					/*
					如果高电平出现大于565us，那么是1，这里的8，是从上面计算出来的t1来的
					为了更加准确地区分位0和位1，这里取位1的高电平持续时间长度的平均数来作为判断依据
					即：1.69ms/2=0.845ms，约等于0.8ms
					*/
					if(Time>=8)	// 这里进来的都是高电平1		
					{
						/*
						原始数据和0x80相或，就是为了改变上面右移1位的那个数据位的数据的，具体看下面：
						比如原始数据为：0000 0000，
						第一次：
						0000 0000右移1位还是0000 0000，
						0x80转成二进制数是：1000 0000，相或之后是：1000 0000，即IrValue[0]=1000 0000
						第二次：
						1000 0000右移1位是：0100 0000，
						与1000 0000相或之后是：1100 0000
						第三次：
						1100 0000右移1位是：0110 0000，
						与1000 0000相或之后是：1110 0000
						....
						这样经过每个字节的8次内部循环之后，所有数据位都是1，即最后变成：1111 1111
						如果没有进入这个if之中，那么就是低电平0,就不是1111 1111了
						*/
						IrValue[k]|=0x80;
					}
					Time=0;		// 用完时间要重新赋值	
					// 到这里，一个字节数据就传输完成了，接下来是下一组1字节的8位数据的传输，直至全部传完
				}
			}
		}
	}
}

现象：受手机相机信号的干涉，无法拍照！