紅外發(fā)射單片機(原理與設計程序)

word文檔可自由復制編輯用AT89S51單片機制作紅外電視遙控器一般紅外電視遙控器的輸出都是用編碼后串行數(shù)據(jù)對38～40kHz的方波進行脈沖幅度調(diào)制而產(chǎn)生的。

當發(fā)射器按鍵按下后，即有遙控碼發(fā)出，所按的鍵不同遙控編碼也不同。這種遙控碼具有以下特征：

采用脈寬調(diào)制的串行碼，以脈寬為0.565ms、間隔0.56ms、周期為1.125ms的組合表示二進制的“0”；以脈寬為0.565ms、間隔1.685ms、周期為2.25ms的組合表示二進制的“1”。

上述“0”和“1”組成的32位二進制碼經(jīng)38kHz的載頻進行二次調(diào)制，然后再通過紅外發(fā)射二極管產(chǎn)生紅外線向空間發(fā)射。一般電視遙控器的遙控編碼是連續(xù)的32位二進制碼組，其中前16位為用戶識別碼，能區(qū)別不同的紅外遙控設備，防止不同機種遙控碼互相干擾。后16位為8位的操作碼和8位的操作反碼，用于核對數(shù)據(jù)是否接收準確。

根據(jù)紅外編碼的格式，發(fā)送數(shù)據(jù)前需要先發(fā)送9ms的起始碼和4.5ms的結(jié)果碼。

遙控串行數(shù)據(jù)編碼波形如下圖所示：接收方一般使用TL0038一體化紅外線接收器進行接收解碼，當TL0038接收到38kHz紅外信號時，輸出端輸出低電平，否則為高電平。所以紅外遙控器發(fā)送紅外信號時，參考上面遙控串行數(shù)據(jù)編碼波形圖，在低電平處發(fā)送38kHz紅外信號，高電平處則不發(fā)送紅外信號。單片機紅外電視遙控器電路圖如下：

C51程序代碼：#include<reg52.h>staticbitOP;

//紅外發(fā)射管的亮滅

staticunsignedintcount;

//延時計數(shù)器

staticunsignedintendcount;//終止延時計數(shù)

staticunsignedcharflag;

//紅外發(fā)送標志

sbitP3_2=P3^2; //紅外發(fā)送端chariraddr1;

//十六位地址的第一個字節(jié)

chariraddr2;

//十六位地址的第二個字節(jié)voidSendIRdata(charp_irdata);

voiddelay();voidmain(void)

{

count=0;

flag=0;

OP=0;

P3_2=0;

EA=1;//允許CPU中斷

TMOD=0x11;//設定時器0和1為16位模式1

ET0=1;//定時器0中斷允許

TH0=0xFF;

TL0=0xE6;//設定時值0為38K也就是每隔26us中斷一次

TR0=1;//開始計數(shù)

iraddr1=3;

iraddr2=252;

do{

delay();

SendIRdata(12);

}while(1);

}//定時器0中斷處理

voidtimeint(void)interrupt1

{

TH0=0xFF;

TL0=0xE6;//設定時值為38K也就是每隔26us中斷一次

count++;

if(flag==1)

{

OP=~OP;

}

else

{

OP=0;

}

P3_2=OP;

}

voidSendIRdata(charp_irdata)

{

inti;

charirdata=p_irdata;

//發(fā)送9ms的起始碼

endcount=223;

flag=1;

count=0;

do{}while(count<endcount);

//發(fā)送4.5ms的結(jié)果碼

endcount=117

flag=0;

count=0;

do{}while(count<endcount);

//發(fā)送十六位地址的前八位

irdata=iraddr1;

for(i=0;i<8;i++)

{

//先發(fā)送0.56ms的38KHZ紅外波（即編碼中0.56ms的低電平）

endcount=10;

flag=1;

count=0;

do{}while(count<endcount);//停止發(fā)送紅外信號（即編碼中的高電平）

if(irdata-(irdata/2)*2)

//判斷二進制數(shù)個位為1還是0

{

endcount=41;

//1為寬的高電平

}

else

{

endcount=15;

//0為窄的高電平

}

flag=0;

count=0;

do{}while(count<endcount);

irdata=irdata>>1;

}

//發(fā)送十六位地址的后八位

irdata=iraddr2;

for(i=0;i<8;i++)

{

endcount=10;

flag=1;

count=0;

do{}while(count<endcount);

if(irdata-(irdata/2)*2)

{

endcount=41;

}

else

{

endcount=15;

}

flag=0;

count=0;

do{}while(count<endcount);

irdata=irdata>>1;

}

//發(fā)送八位數(shù)據(jù)

irdata=p_irdata;

for(i=0;i<8;i++)

{

endcount=10;

flag=1;

count=0;

do{}while(count<endcount);

if(irdata-(irdata/2)*2)

{

endcount=41;

}

else

{

endcount=15;

}

flag=0;

count=0;

do{}while(count<endcount);

irdata=irdata>>1;

}

//發(fā)送八位數(shù)據(jù)的反碼

irdata=~p_irdata;

for(i=0;i<8;i++)

{

endcount=10;

flag=1;

count=0;

do{}while(count<endcount);

if(irdata-(irdata/2)*2)

{

endcount=41;

}

else

{

endcount=15;

}

flag=0;

count=0;

do{}while(count<endcount);

irdata=irdata>>1;

}

endcount=10;

flag=1;

count=0;

do{}while(count<endcount);

flag=0;

}voiddelay()

{

inti,j;

for(i=0;i<400;i++)

{

for(j=0;j<100;j++)

{

}

}

}制作的實物如下圖所示：

1、引言紅外通信是目前比較常用的一種無線數(shù)據(jù)傳輸手段，其具有無污染、信息傳輸穩(wěn)定、信息安全性高以及安裝使用方便等優(yōu)點，并且可以在很多場合應用，如家電產(chǎn)品，工業(yè)控制、娛樂設施等領(lǐng)域。紅外通信是利用950nm近紅外波段的紅外線作為傳遞信息的載體，通過紅外光在空中的傳播來傳遞信息，由紅外發(fā)射器和接收器實現(xiàn)。發(fā)射端將二進制數(shù)字信號調(diào)制成某一頻率的脈沖序列，經(jīng)電光轉(zhuǎn)換電路，驅(qū)動紅外發(fā)射管以光脈沖的形式發(fā)送到空中。接收端將接收到的光脈沖轉(zhuǎn)換成電信號，再經(jīng)解調(diào)和譯碼后恢復出原二進制數(shù)字信號。本文設計了一種基于單片機PIC18F248的主從式紅外通信系統(tǒng)，主要設計了紅外接口電路以及主機和從機通信軟件流程。2、系統(tǒng)硬件電路設計在主從式紅外通信系統(tǒng)中，主機及從機的紅外發(fā)射電路相同，紅外線的載波頻率都為38KHz，在同一時間內(nèi)，可以是主機發(fā)射，從機接收；或者從機發(fā)射，主機接收。2.1紅外發(fā)射電路設計紅外發(fā)射器電路主要由單片機，驅(qū)動管Q1和Q2、紅外發(fā)射管D1等組成，電路如下：紅外發(fā)射器工作原理為：單片機通過I/O端口控制整個發(fā)射過程。其中，紅外載波信號采用頻率為38KHz的方波，由PIC18F248的*模塊的PWM功能實現(xiàn)，并由*1端口傳輸?shù)饺龢O管T2的基極。待發(fā)送到數(shù)據(jù)由單片機的TX端口以串行方式送出并驅(qū)動三極管Q1，當TX為“0”時使Q1管導通，通過Q2管采用脈寬調(diào)制（PWM）方式調(diào)制成38KHz的載波信號，并由紅外發(fā)射管D1以光脈沖的形式向外發(fā)送。當TX為“1”時使Q1管截止，Q2管也截止，連接Q1和Q2的兩個上拉電阻R1和R3把三極管的基極拉成高電平，分別保證兩個三極管可靠截止，紅外發(fā)射管D1不發(fā)射紅外光。因此通過待發(fā)送數(shù)據(jù)的“0”或“1”就可控制調(diào)制后兩個脈沖串之間的時間間隔，即調(diào)制PWM的占空比。比如若傳送數(shù)據(jù)的波特率為1200bps，則每個數(shù)位“0”就對應32個載波脈沖調(diào)制信號。紅外發(fā)射管D1采用TSAL6200紅外發(fā)射二極管，其實現(xiàn)將電信號轉(zhuǎn)變成一定頻率的紅外光信號，它發(fā)射一種時斷時續(xù)的高頻紅外脈沖信號，由于脈沖串時間長度是恒定的，根據(jù)脈