普中51单片机学习（红外通信）

红外通信

红外线系统的组成
外线遥控器已被广泛使用在各种类型的家电产品上，它的出现给使用电器提供了很多的便利。红外线系统一般由红外发射装置和红外接收设备两大部分组成。红外发射装置又可由键盘电路、红外编码芯片、电源和红外发射电路组成。红外接收设备可由红外接收电路、红外解码芯片、电源和应用电路组成。通常为了使信号更好的被发射端发送出去，经常会将二进制数据信号调制成为脉冲信号，通过红外发射管发射。常用的有通过脉冲宽度来实现信号调制的脉宽调制(PWM)和通过脉冲串之间的时间间隔来实现信号调制的脉时调制(PPM)两种方法。

红外发射管
红外遥控发射装置，也就是通常我们说的红外遥控器是由键盘电路、红外编码电路、电源电路和红外发射电路组成。红外发射电路的主要元件为红外发光二极管。它实际上是一只特殊的发光二极管；由于其内部材料不同于普通发光二极管，因而在其两端施加一定电压时，它便发出的是红外线而不是可见光。目前大量的使用的红外发光二极管发出的红外线波长为940nm左右，外形与普通φ5发光二极管相同。

红外遥控器发射
通常红外遥控为了提高抗干扰性能和降低电源消耗，红外遥控器常用载波的方式传送二进制编码，常用的载波频率为38kHz，这是由发射端所使用的455kHz晶振来决定的。在发射端要对晶振进行整数分频，分频系数一般取12，所以455kHz÷12≈37.9kHz≈38kHz。也有一些遥控系统采用36kHz、40 kHz、56 kHz等，一般由发射端晶振的振荡频率来决定。所以，通常的红外遥控器是将遥控信号（二进制脉冲码）调制在38KHz的载波上，经缓冲放大后送至红外发光二极管，转化为红外信号发射出去的。
二进制脉冲码的形式有多种，其中最为常用的是PWM码（脉冲宽度调制码）和PPM码（脉冲位置调制码，脉冲串之间的时间间隔来实现信号调制）。如果要开发红外接收设备，一定要知道红外遥控器的编码方式和载波频率，我们才可以选取一体化红外接收头和制定解码方案。
在这里插入图片描述
红外线接受
红外接收设备是由红外接收电路、红外解码、电源和应用电路组成。红外遥控接收器的主要作用是将遥控发射器发来的红外光信好转换成电信号，再放大、限幅、检波、整形，形成遥控指令脉冲，输出至遥控微处理器。近几年不论是业余制作还是正式产品，大多都采用成品红外接收头。成品红外接收头的封装大致有两种：一种采用铁皮屏蔽；一种是塑料封装。均有三只引脚，即电源正（VDD）、电源负（GND）和数据输出（VOUT）。在使用时注意成品红外接收头的载波频率,另外在遥控编码芯片输出的波形与接收头端收到的波形。

数据格式
数据格式包括了引导码、用户码、数据码和数据码反码，编码总占32位。数据反码是数据码反相后的编码，编码时可用于对数据的纠错。注意：第二段的用户码也可以在遥控应用电路中被设置成第一段用户码的反码。

位定义
用户码或数据码中的每一个位可以是位 ‘1’ ，也可以是位 ‘0’。区分 ‘0’和 ‘1’是利用脉冲的时间间隔来区分，这种编码方式称为脉冲位置调制方式，英文简写PPM。
在这里插入图片描述
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实验代码

/*************************************************************************************

*
实验现象：下载程序后，数码管显示红外遥控键值数据
		  
接线说明： (具体接线图可见开发攻略对应实验的“实验现象”章节)
		   1，单片机-->红外接收模块
		   		P32-->J11
		   2，单片机-->动态数码管模块
		   		J22-->J6
				P22-->J9(A)
				P23-->J9(B)
				P24-->J9(C)	
	
注意事项：红外遥控器上的电池绝缘隔片要拿掉										

										  
**************************************************************************************

*/

#include "reg52.h"			 //此文件中定义了单片机的一些特殊功能寄存器
	

typedef unsigned int u16;	  //对数据类型进行声明定义
typedef unsigned char u8;

sbit LSA=P2^2;
sbit LSB=P2^3;
sbit LSC=P2^4;

sbit IRIN=P3^2;

u8 IrValue[6];
u8 Time;

u8 DisplayData[8];
u8 code smgduan[17]={
0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0X76};
//0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、b、C、d、E、F、H的显示码

/*******************************************************************************
* 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=1;LSB=1;LSC=1; break;//显示第0位	
			case(1):
				LSA=0;LSB=1;LSC=1; break;//显示第1位
			case(2):
				LSA=1;LSB=0;LSC=1; break;//显示第2位 
		}
		P0=DisplayData[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
	EX0=1;//打开中断0允许
	EA=1;	//打开总中断

	IRIN=1;//初始化端口
}


/*******************************************************************************
* 函 数 名       : main
* 函数功能		 : 主函数
* 输    入       : 无
* 输    出    	 : 无
*******************************************************************************/
void main()
{	
	IrInit();
	while(1)
	{	
		DisplayData[0] = smgduan[IrValue[2]/16];
		DisplayData[1] = smgduan[IrValue[2]%16];
		DisplayData[2] = smgduan[16];
	    DigDisplay();		
	}		
}

/*******************************************************************************
* 函数名         : ReadIr()
* 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
{
	u8 j,k;
	u16 err;
	Time=0;					 
	delay(700);	//7ms
	if(IRIN==0)		//确认是否真的接收到正确的信号
	{	 
		
		err=1000;				//1000*10us=10ms,超过说明接收到错误的信号
		/*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*/	
		while((IRIN==0)&&(err>0))	//等待前面9ms的低电平过去  		
		{			
			delay(1);
			err--;
		} 
		if(IRIN==1)			//如果正确等到9ms低电平
		{
			err=500;
			while((IRIN==1)&&(err>0))		 //等待4.5ms的起始高电平过去
			{
				delay(1);
				err--;
			}
			for(k=0;k<4;k++)		//共有4组数据
			{				
				for(j=0;j<8;j++)	//接收一组数据
				{

					err=60;		
					while((IRIN==0)&&(err>0))//等待信号前面的560us低电平过去
					{
						delay(1);
						err--;
					}
					err=500;
					while((IRIN==1)&&(err>0))	 //计算高电平的时间长度。
					{
						delay(10);	 //0.1ms
						Time++;
						err--;
						if(Time>30)
						{
							return;
						}
					}
					IrValue[k]>>=1;	 //k表示第几组数据
					if(Time>=8)			//如果高电平出现大于565us，那么是1
					{
						IrValue[k]|=0x80;
					}
					Time=0;		//用完时间要重新赋值							
				}
			}
		}
		if(IrValue[2]!=~IrValue[3])
		{
			return;
		}
	}			
}

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