红外遥控器.ppt

MCU起航
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红外遥控器
主要内容
1、红外遥控的初步接触
2、红外遥控的通信方式
3、红外遥控编程实例
红外遥控的初步接触
红外遥控器,顾名思义,是通过红外光来进行数据传输的。被广泛应用在各种家电产品上,例如电视、空调、车载MP3等。它是如此的普遍,以至于让人都快忘记了它的存在。
只要温度高于绝对零度(-°C)的物体都会发出红外光,因此它无处不在。因此,使用红外光进行通信时,需要对光波有一些特殊的要求,这样才能使它能够在众多的同类信号中被识别出来。
首先是波长,一般来说红外发射管发出的光波波长以850nm和940nm两种比较常见。
然后是频率,发射端以一个固定的频率来发射红外光,,也有的地方直接说成是38KHZ。同时,接收端只识别该频率下的信号,只要发射频率与接收频率正负相差不超过1KHZ,都可以正常工作;如果相差超过2KHZ,会出现失灵或者距离短等情况。
红外遥控的初步接触
如图所示,为红外发射管,外形和常用的发光二极管(LED)一样,它确实也是发光二极管,只不过它发出的光是肉眼看不见的。
红外遥控的初步接触
红外接收管分两类:第一类是图这种,两只脚的,但是不能轻易的直接称其为红外光敏二极管,因为同一个外形下,有两种不同的结构:一种是红外接收二极管(也叫光敏二极管),一种是光敏三极管。从外型上是很难区分的,在电路中的接法也不一样。
红外遥控的初步接触
第二类接收管如图所示,也是要使用的接收管。和前面几种管子的最大区别在于它有三只脚,而功能也大大增强了。它的内部电路包括红外监测二极管,放大器,限幅器,带通滤波器,积分电路,比较器等。
通过内部电路,还原出发射端的信号波形,可以直接被单片机使用。因此也被称为一体化红外接收头。
红外遥控的初步接触
也就是说,它输出的是符合数字电路要求的数字信号了,可以直接拿来使用。所以,虽然外型上只是多了一个引脚,但实际内部功能增加了很多很多,大大简化了电路设计者的工作。另外,此类接收头的内部放大增益比较大,很容易引起干扰,。
常用型号有IRM3638、HS0038和VS1838等。其接口电路如图所示
红外遥控的通信方式
前面已经接触过IIC通信和UART通信,它们的通信会按照相应的协议来进行,因此红外遥控器发送指令也会遵循特定的协议。
常用的红外线信号传输协议有ITT协议、NEC协议、Nokia NRC协议、Sharp协议、Philips RC-5协议、Philips RC-6协议,Philips RECS-80协议,以及Sony SIRC协议等。但是目的都是将指令通过0、1的形式传递出去,只要接收端识别出哪个是0、哪个是1,然后组合一下就知道指令的内容了。
红外遥控的通信方式
这里使用的遥控器用的是NEC协议,因此这里着重讲解该协议下信号是如何传播的。首先,遥控器内部一般会使用455KHZ的晶体做为振荡源,、占空比三分之一的振荡信号。
遥控器闲置时,发射端无输出。当有按键按下时,会发送一串信号驱动红外发射端发射红外线,信号格式如下:一段引导码、两个字节的用户码(由厂家定义)、一个字节的按键数据、一个字节的按键数据反码,最后跟一个停止位(编程时基本不考虑)。
红外遥控的通信方式
有两个事情要注意:
1、该图是遥控器发出的信号格式,并不是接收端收到的信号格式,两者是不一样的;
2、图中高电平的位置并不是真的高电平,、三分之一占空比的信号填充的。
那么接收端收到的信号是什么样?首先,闲置状态下,它是高电平的。,接收端调制出的信号是低电平,无红外光时,又恢复为高电平。所以,将上图中的信号全部取反,即为红外接收端输出的信号格式。