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紅外遙控系統原理附51微控制器軟體解碼程式

阿新 • • 發佈：2019-01-17

紅外接收頭的型號有很多HS0038 VS838等 功能大致相同，只是引腳封裝不同。

紅外接收有幾種統一的編碼方式，取樣哪種編碼方式取決於遙控器使用的晶片，接收頭收到的都是一樣的。

電視遙控器使用的是專用整合發射晶片來實現遙控碼的發射，如東芝TC9012,飛利浦AA3010T等，通常彩電遙控訊號的發射，就是將某個按鍵所對應的控制指令和系統碼（由0和1組成的序列），調製在38KHz的載波上，然後經放大、驅動紅外發射管將訊號發射出去。不同公司的遙控晶片，取樣的遙控碼格式也不一樣，較普遍的有兩種，一種NEC標準，一種是PHILIPS標準。

NEC標準：遙控載波的頻率為38KHz(佔空比1:3)當某個鍵按下時，系統首先發射一個完整的全碼，如果按鍵超過108ms仍未鬆開，接下來發射的程式碼（連發程式碼）將由起始碼(9ms)和結束碼(2.5ms)組成。
一個完整的全碼 = 引導碼 +使用者碼 +使用者碼 + 資料碼 + 資料碼 + 資料反碼。
紅外接收編碼

其中，引導碼高電平9ms，低電平4.5ms；系統碼8位，資料碼8位，共32位；其中前16位為使用者識別碼，能區別不同的紅外遙控裝置，以防止不同的機種遙控碼互相干擾。後16位為8位的操作碼和8位的操作反碼，用於核對資料是否接收準確。收端根據資料碼做出應該執行上面動作的判斷。

連發程式碼是在持續按鍵時傳送的碼。它告知接收端。某鍵是在被連續的按著。

NEC標準下的發射碼錶示
發射資料0時用”0.56ms高電平 + 0.565ms低電平 = 1.125ms”表示；
資料1用”高電平0.56ms + 1.69ms = 2.25ms”表示。
遙控器發射訊號：
遙控器發射訊號

一體化接收頭接收到訊號

需要注意的是：當一體化接收頭收到38kHz紅外訊號時，輸出端輸出低電平，否則為高電平。所以一體化接收頭輸出的波形和發射波形是反向的

PHILIPS標準：
載波頻率38KHz:沒有筒，點按鍵時，控制碼1和0之間切換，若持續按鍵，則控制碼不變。
一個全碼 = 起始碼’11’ +控制碼 + 使用者碼 + 使用者碼
資料0用“低電平1.778ms + 高電平1.778ms”表示；
資料1用“高電平1.778ms + 低電平1.778ms”表示。
連續碼重複延時114ms。

所謂的解碼就是一個區分脈衝寬度的過程。紅矮訊號的0和1是通過脈衝持續時間的長短來區分的，

我的遙控器使用的是NEC標準的WD6122晶片，遙控器編碼如下：
遙控器鍵位編碼

以下是我用1602顯示紅外接收頭接收到編碼的程式：
①這個是對1602操作的函式

------------------------------------------------*/
#include "1602.h"
 

#include "delay.h"

#define CHECK_BUSY


sbit RS = P2^4;   //定義埠 
sbit RW = P2^5;
sbit EN = P2^6;

#define RS_CLR RS=0 
#define RS_SET RS=1

#define RW_CLR RW=0 
#define RW_SET RW=1 

#define EN_CLR EN=0
#define EN_SET EN=1

#define DataPort P0

/*------------------------------------------------
              判忙函式
------------------------------------------------*/
 bit LCD_Check_Busy(void) 
 { 
#ifdef CHECK_BUSY
 DataPort= 0xFF; 
 RS_CLR; 
 RW_SET; 
 EN_CLR; 
 _nop_(); 
 EN_SET;
 return (bit)(DataPort & 0x80);
#else
 return 0;
#endif
 }
/*------------------------------------------------
              寫入命令函式
------------------------------------------------*/
 void LCD_Write_Com(unsigned char com) 
 {  
// while(LCD_Check_Busy()); //忙則等待
 DelayMs(5);
 RS_CLR; 
 RW_CLR; 
 EN_SET; 
 DataPort= com; 
 _nop_(); 
 EN_CLR;
 }
/*------------------------------------------------
              寫入資料函式
------------------------------------------------*/
 void LCD_Write_Data(unsigned char Data) 
 { 
 //while(LCD_Check_Busy()); //忙則等待
 DelayMs(5);
 RS_SET; 
 RW_CLR; 
 EN_SET; 
 DataPort= Data; 
 _nop_();
 EN_CLR;
 }


/*------------------------------------------------
                清屏函式
------------------------------------------------*/
 void LCD_Clear(void) 
 { 
 LCD_Write_Com(0x01); 
 DelayMs(5);
 }
/*------------------------------------------------
              寫入字串函式
------------------------------------------------*/
 void LCD_Write_String(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char *s) 
 {     
 if (y == 0) 
    {     
     LCD_Write_Com(0x80 + x);     //表示第一行
    }
 else 
    {      
    LCD_Write_Com(0xC0 + x);      //表示第二行
    }        
 while (*s) 
    {     
 LCD_Write_Data( *s);     
 s ++;     
    }
 }
/*------------------------------------------------
              寫入字元函式
------------------------------------------------*/
/* void LCD_Write_Char(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char Data) 
 {     
 if (y == 0) 
    {     
    LCD_Write_Com(0x80 + x);     
    }    
 else 
    {     
    LCD_Write_Com(0xC0 + x);     
    }        
 LCD_Write_Data( Data);  
 }*/
/*------------------------------------------------
              初始化函式
------------------------------------------------*/
 void LCD_Init(void) 
 {
   LCD_Write_Com(0x38);    /*顯示模式設定*/ 
   DelayMs(5); 
   LCD_Write_Com(0x38); 
   DelayMs(5); 
   LCD_Write_Com(0x38); 
   DelayMs(5); 
   LCD_Write_Com(0x38);  
   LCD_Write_Com(0x08);    /*顯示關閉*/ 
   LCD_Write_Com(0x01);    /*顯示清屏*/ 
   LCD_Write_Com(0x06);    /*顯示游標移動設定*/ 
   DelayMs(5); 
   LCD_Write_Com(0x0C);    /*顯示開及游標設定*/
   }

②延時函式

#include "delay.h"
/*------------------------------------------------
 uS延時函式，含有輸入引數 unsigned char t，無返回值
 unsigned char 是定義無符號字元變數，其值的範圍是
 0~255 這裡使用晶振12M，精確延時請使用匯編,大致延時
 長度如下 T=tx2+5 uS 
------------------------------------------------*/
void DelayUs2x(unsigned char t)
{   
 while(--t);
}
/*------------------------------------------------
 mS延時函式，含有輸入引數 unsigned char t，無返回值
 unsigned char 是定義無符號字元變數，其值的範圍是
 0~255 這裡使用晶振12M，精確延時請使用匯編
------------------------------------------------*/
void DelayMs(unsigned char t)
{

 while(t--)
 {
     //大致延時1mS
     DelayUs2x(245);
     DelayUs2x(245);
 }
}

③以下是主函式

#include<reg52.h>    //包含標頭檔案，一般情況不需要改動，標頭檔案包含特殊功能暫存器的定義
#include"1602.h"
#include"delay.h"

sbit IR=P3^2;  //紅外介面標誌

char code Tab[16]="0123456789ABCDEF";
/*------------------------------------------------
                全域性變數宣告
------------------------------------------------*/

unsigned char  irtime;//紅外用全域性變數

bit irpro_ok,irok;
unsigned char IRcord[4];
unsigned char irdata[33];

unsigned char TempData[16];
/*------------------------------------------------
                  函式宣告
------------------------------------------------*/
void Ir_work(void);
void Ircordpro(void);

/*------------------------------------------------
                  定時器0中斷處理
------------------------------------------------*/

void tim0_isr (void) interrupt 1 using 1
{
  irtime++;  //用於計數2個下降沿之間的時間
}

/*------------------------------------------------
                  外部中斷0中斷處理
------------------------------------------------*/
void EX0_ISR (void) interrupt 0 //外部中斷0服務函式
{
  static unsigned char  i;             //接收紅外訊號處理
  static bit startflag;                //是否開始處理標誌位

if(startflag)                         
   {
    if(irtime<63&&irtime>=33)//引導碼 TC9012的頭碼，9ms+4.5ms
                        i=0;
            irdata[i]=irtime;//儲存每個電平的持續時間，用於以後判斷是0還是1
            irtime=0;
            i++;
             if(i==33)
                {
                 irok=1;
                 i=0;
                }
          }
     else
        {
        irtime=0;
        startflag=1;
        }

}

/*------------------------------------------------
                定時器0初始化
------------------------------------------------*/
void TIM0init(void)//定時器0初始化
{

  TMOD=0x02;//定時器0工作方式2，TH0是重灌值，TL0是初值
  TH0=0x00; //過載值
  TL0=0x00; //初始化值
  ET0=1;    //開中斷
  TR0=1;    
}
/*------------------------------------------------
                  外部中斷0初始化
------------------------------------------------*/
void EX0init(void)
{
 IT0 = 1;   //指定外部中斷0下降沿觸發，INT0 (P3.2)
 EX0 = 1;   //使能外部中斷
 EA = 1;    //開總中斷
}
/*------------------------------------------------
                  鍵值處理
------------------------------------------------*/

void Ir_work(void)
{
       TempData[0] = Tab[IRcord[0]/16];   //處理客戶碼
       TempData[1] = Tab[IRcord[0]%16];
       TempData[2] = '-';
       TempData[3] = Tab[IRcord[1]/16];   //處理客戶碼
       TempData[4] = Tab[IRcord[1]%16];
       TempData[5] = '-';
       TempData[6] = Tab[IRcord[2]/16];   //處理資料碼
       TempData[7] = Tab[IRcord[2]%16];
       TempData[8] = '-';
       TempData[9] = Tab[IRcord[3]/16];   //處理資料反碼
       TempData[10] = Tab[IRcord[3]%16];

       LCD_Write_String(5,1,TempData);

       irpro_ok=0;//處理完成標誌

  }
/*------------------------------------------------
                紅外碼值處理
------------------------------------------------*/
void Ircordpro(void)//紅外碼值處理函式
{ 
  unsigned char i, j, k;
  unsigned char cord,value;

  k=1;
  for(i=0;i<4;i++)      //處理4個位元組
     {
      for(j=1;j<=8;j++) //處理1個位元組8位
         {
          cord=irdata[k];
          if(cord>7)//大於某值為1，這個和晶振有絕對關係，這裡使用12M計算，此值可以有一定誤差
             value|=0x80;
          if(j<8)
            {
             value>>=1;
            }
           k++;
         }
     IRcord[i]=value;
     value=0;     
     } 
     irpro_ok=1;//處理完畢標誌位置1
}

/*------------------------------------------------
                    主函式
------------------------------------------------*/
void main(void)
{
 EX0init();            //初始化外部中斷
 TIM0init();           //初始化定時器

 LCD_Init();           //初始化液晶
 DelayMs(20);          //延時有助於穩定
 LCD_Clear();          //清屏

 LCD_Write_String(0,0,"www.doflye.net");
 LCD_Write_String(0,1,"Code:");

 while(1)//主迴圈
   {
    if(irok)                        //如果接收好了進行紅外處理
      {   
       Ircordpro();
       irok=0;
      }

    if(irpro_ok)                   //如果處理好後進行工作處理，如按對應的按鍵後顯示對應的數字等
      {
       Ir_work();
      }
   }
}

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