江科大自化协51单片机学习笔记（红外遥控部分） |
您所在的位置：网站首页 › 51单片机红外遥控器怎么配对 › 江科大自化协51单片机学习笔记（红外遥控部分） |
江科大自化协51单片机学习笔记（红外遥控部分）
|
红外遥控（外部中断）
本篇文章是根据B站UP主江科大自化协的教学视频51单片机入门教程-2020版 程序全程纯手打 从零开始入门，在了解、学习与实操后整理的学习笔记，通过已有的不同晶振（11.0592KHz）的开发板对代码进行了部分优化，同时自行整理了较为详细的实例思路。内容较为详细，部分内容涉及了前面的知识点，可以观看UP主的视频或接下来的一些文章进行了解。 希望大家都能早日掌握单片机。 文章目录 红外遥控（外部中断）1、红外遥控介绍（1）基本介绍（2）硬件电路Ⅰ、红外发送电路（调制）①输入38KHz方波调制②自行调制 Ⅱ、红外接收电路（解调）Ⅲ、基本发送与接收 2、NEC编码（1）红外NEC协议编码说明（2）对应红外接收键码实例波形 3、外部中断4、实例（1）红外遥控Ⅰ、实际效果Ⅱ、思路①详细思路说明②前期准备③定时器改计时器。④引入外部中断⑤方波信号类型的判断与解码⑥主函数逻辑 Ⅲ、实际代码①Timer0.c②Int0.c③IR.c④main.c （2）红外遥控电机调速Ⅰ、实际效果Ⅱ、思路Ⅲ、实际代码①Timer1.c②Motor.c③main.c 1、红外遥控介绍 （1）基本介绍 红外遥控是利用红外光进行通信的设备，由红外LED将调制后的信号发出，由专用的红外接收头进行解调输出。 通信方式：单工，异步； 红外LED波长：940nm； 通信协议标准：NEC标准。 （2）硬件电路 Ⅰ、红外发送电路（调制） ①输入38KHz方波调制
51单片机并没有发送红外的功能，只接受遥控器发出的红外信号。 R1所在电路输入端为38KHZ的方波，R2所在电路（IN口）为输入波形； 两个三极管开关（PHP型）为低电平导通（高电平不导通）； 利用两个三极管，将38KHZ的方波和输入波形组合（抗干扰），对应控制红外LED的闪烁。 ②自行调制
红外接收头能将接收到的经调制的波形进行解调，使得其恢复原来的波形。
利用一体化红外接收头（集成有解调电路），就可以直接帮助解调，无需自行处理。 因为产生的波形抖动速度快、时间短，因此不能利用if语句进行判断，需要引入外部中断进行接收OUT产生的波形数据，P3^2即为外部中断的接口。 Ⅲ、基本发送与接收空闲状态：红外LED不亮，接收头输出高电平； 发送低电平：红外LED以38KHz频率闪烁发光，接收头输出低电平； 发送高电平：红外LED不亮，接收头输出高电平。
地址码反码对地址取反，用于对地址码进行验证；命令反码同理。 数据红外接收部分，560us的下降沿与560us的上升沿组成数据0；560us的下降沿与1690us的上升沿组成数据1； 一帧数据时间长度为110ms； 后面的Repeat部分为按住按键不放时，连续发送数据的波形。 （2）对应红外接收键码实例波形
STC89C52有4个外部中断，STC89C52的外部中断有两种触发方式： 下降沿触发和低电平触发。
外部中断INT0与INT1直接连接I/O口（区别于T0之类的定时器中断）； IT0与IT1：外部中断触发方式选择位，为1下降沿触发，为0低电平触发； IE0与IE1：中断请求标志位； PX0与PX1：外部中断优先级控制位。 4、实例 （1）红外遥控 Ⅰ、实际效果 在LCD1602液晶屏上显示遥控器的地址码和控制码（即键码）；当按下VOL＋与VOL-时，分别对数字进行加减，且长按能一直进行。 Ⅱ、思路
该实例的主要难点在于编写解码部分的函数，首先，从NEC协议编码说明中可看出：解码部分对时间测量有一定要求，数据位的判断是微妙级的，因此我们需要一个用于计时的工具，这里我们使用定时器Timer0，但不启用中断将其改写为一个计时器；其次是对计时范围的选定，我们需要对每个方波周期计时，进行判断然后清0，这里我们引入外部中断Int0，使用下降沿触发，通过两次中断就能读出一个对应方波周期的时间；最后是对方波信号类型的判断与解码，包括三种状态：空闲状态0、等待信号状态1（等待Start和Repeat信号）、读取数据状态2。以上的内容我们通过**建立三个不同的库（Timer0.c、Int0.c和IR.c）**并在其中编写对应功能函数，便可基本实现前两个效果，其余效果只需在主函数中进行逻辑编写即可完成。 ②前期准备 时间：(第一个是12.0000KHz时，第二个是11.0592KHz时) Start信号：(9+4.5)ms=13.5ms=13500us；*0.9216=12442us。Repeat信号：(9+2.25)ms=11.25ms=11250us；*0.9216=10368us。"0"信号：(560+560)us=1120us；*0.9216=1032us。"1"信号：(560+1690)us=2250us；*0.9216=2074us。 ③定时器改计时器。 对原有的定时器中断初始化函数Timer0_Init() 进行修改： 因为不需要进行中断，因此把中断允许位EA、ET0和优先级控制位PT0删除；因为用于计时，则不需要对TH0和TL0赋初值，将TH0和TL0置0；因为我们要控制计时的开始与结束，所以在初始化中将定时器运行控制位TR0先置0； 添加函数（计时器控制函数Timer0_Run()、计时器设置函数Timer0_SetCounter()和计时器取值函数Timer0_GetCounter()）： Timer0_Run()：带参数，参数为标志位Flag，通过标志位控制计时器的启动与停止；Timer0_SetCounter()：带16位参数，参数为初值Value，高八位存于TH0，低八位存于TL0；此处可用于置0；Timer0_GetCounter()：有16位返回值，返回计时器的值。 先用Timer0_SetCounter()将初值置0，再通过Timer0_Run()启动定时器，中间放入程序，最后使用Timer0_GetCounter()取出计时器的值即可计算程序运行的时间。 ④引入外部中断 对与外部中断有关的寄存器进行设置： 外部中断0请求标志IE0：置0（详解看手册）；外部中断0触发方式选择位IT0：置1，下降沿触发中断；全局中断允许位EA：置1，允许；外部中断允许位EX0：置1，允许；外部中断0中断优先级控制位PX0：置1，高优先级。 中断函数的设置：因为每次中断就会读取方波信号周期时间，因此我们将方波信号类型的判断与解码放在外部中断函数中。 ⑤方波信号类型的判断与解码 定义变量： 存储时间的变量IR_Time：用于存储每次计时器取出的时间值，便于判断信号类型； 控制状态的变量IR_State：0为空闲状态、1为等待信号状态（等待Start和Repeat信号）、2为读取数据状态； 存储数据的数组IR_Data[4]：数据共有4个字节共32位； 指向数据位数的指针IR_pData 数据解码标志位IR_DataFlag：为0表示数据解码未完成，为1表示数据解码已完成； 数据重写标志位IR_RepeatFlag：为0表示数据不重写，为1表示数据重写； 地址存储变量IR_Address：存储数据中的地址，便于调用与显示； 命令存储变量IR_Command：存储数据中的命令，便于调用与显示。 判断与解码（中断函数内）： 空闲状态0：若处于空闲状态，则开启计时，进入等待信号状态； 等待信号状态1：取出计时器数据后清0，判断信号为Start信号还是Repeat信号，若为Start信号，则进入读取数据状态；若为Repeat信号，则将IR_RepeatFlag置1，停止计时，回到空闲状态； 读取数据状态：取出计时器数据后清0，判断信号为"0"信号还是"1"信号，对应位赋值（难点），然后IR_pData＋1；若IR_pData加至32，则已完成数据读取，然后将IR_pData清0，检验数据是否正确（反码取反），若正确，将地址和命令分别存至IR_Address和IR_Command，随后计时器停止，返回空闲周期； 误差：由于程序运行等原因，计时器的时间是有一定误差的，因此我们在判断时要对准确时间前后留有余量；若超出这个范围（出现错误），则返回等待信号状态； 重写的使用在主函数中体现。 其他函数： 调用：因为IR_Address和IR_Command是对应库中的变量，主函数不能直接调用，为了取出其值，我们再定义两个有返回值的函数IR_GetAddress()和IR_GetCommand()，专门用来返回IR_Address和IR_Command的值；显示：IR_DataFlag和IR_RepeatFlag原因同上，它们在主函数中的作用是作为标志位决定是否调用显示，不过在对他们定义的两个有返回值的函数IR_GetDataFlag()和IR_GetRepeatFlag中，需要将它们置0，便于下次数据读取判断。 ⑥主函数逻辑 对数据解码标志位和数据重写标志位进行判断，只要其中一个为1就显示数据；对命令进行判断，若命令的值为"VOL＋"的键码，则数字+1；为"VOL-"则-1；为了便于调用，可以对所有的键码值进行宏定义。 Ⅲ、实际代码 ①Timer0.c #include /** * @brief 定时器0初始化 * @param 无 * @retval 无 */ void Timer0_Init(void) { TMOD &= 0xF0; //设置定时器模式 TMOD |= 0x01; //设置定时器模式 TL0 = 0; //设置定时初值 TH0 = 0; //设置定时初值 TF0 = 0; //清除TF0标志 TR0 = 0; //定时器0不计时 } /** * @brief 定时器0设置计数器值 * @param Value，要设置的计数器值，范围：0~65535 * @retval 无 */ void Timer0_SetCounter(unsigned int Value) { TH0=Value/256; TL0=Value%256; } /** * @brief 定时器0获取计数器值 * @param 无 * @retval 计数器值，范围：0~65535 */ unsigned int Timer0_GetCounter(void) { return (TH0 |
【本文地址】
今日新闻 |
推荐新闻 |