單片機(jī)中紅外遙控的基本原理

紅外遙控簡(jiǎn)介

紅外遙控是一種無(wú)線(xiàn)、非接觸控制技術(shù),具有抗干擾能力強(qiáng),信息傳輸可靠,功耗低,成本低,易實(shí)現(xiàn)等顯著優(yōu)點(diǎn),被諸多電子設(shè)備特別是家用電器廣泛采用,并越來(lái)越多的應(yīng)用到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中。

由于紅外線(xiàn)遙控不具有像無(wú)線(xiàn)電遙控那樣穿過(guò)障礙物去控制被控對(duì)象的能力，所以，在設(shè)計(jì)紅外線(xiàn)遙控器時(shí)，不必要像無(wú)線(xiàn)電遙控器那樣，每套(發(fā)射器和接收器)要有不同的遙控頻率或編碼(否則，就會(huì)隔墻控制或干擾鄰居的家用電器)，所以同類(lèi)產(chǎn)品的紅外線(xiàn)遙控器，可以有相同的遙控頻率或編碼，而不會(huì)出現(xiàn)遙控信號(hào)“串門(mén)”的情況。這對(duì)于大批量生產(chǎn)以及在家用電器上普及紅外線(xiàn)遙控提供了極大的方面。由于紅外線(xiàn)為不可見(jiàn)光，因此對(duì)環(huán)境影響很小，再由紅外光波動(dòng)波長(zhǎng)遠(yuǎn)小于無(wú)線(xiàn)電波的波長(zhǎng)，所以紅外線(xiàn)遙控不會(huì)影響其他家用電器，也不會(huì)影響臨近的無(wú)線(xiàn)電設(shè)備。

紅外遙控的編碼目前廣泛使用的是：NEC Protocol 的 PWM(脈沖寬度調(diào)制)和 Philips RC-5 Protocol的 PPM(脈沖位置調(diào)制)。我使用的的遙控器使用的是NEC 協(xié)議，其特征如下：

8位地址和8位指令長(zhǎng)度；

地址和命令2次傳輸（確保可靠性）;

PWM脈沖位置調(diào)制，以發(fā)射紅外載波的占空比代表“ 0”和“ 1”；

載波頻率為38Khz；

位時(shí)間為1.125ms或2.25ms；

NEC 碼的位定義：一個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)560us的連續(xù)載波，一個(gè)邏輯 1 傳輸需要2.25ms(560us 脈沖+1680us 低電平)，一個(gè)邏輯0的傳輸需要 1.125ms(560us 脈沖+560us 低電平)。而遙控接收頭在收到脈沖的時(shí)候?yàn)榈碗娖?，在沒(méi)有脈沖的時(shí)候?yàn)楦唠娖?，這樣，我們?cè)诮邮疹^端收到的信號(hào)為：邏輯1應(yīng)該是560us低+1680us高，邏輯0應(yīng)該是560us低+560us高。

NEC 遙控指令的數(shù)據(jù)格式為：同步碼頭、地址碼、地址反碼、控制碼、控制反碼。同步碼由一個(gè)9ms的低電平和一個(gè)4.5ms的高電平組成，地址碼、地址反碼、控制碼、控制反碼均是8位數(shù)據(jù)格式。按照低位在前，高位在后的順序發(fā)送。采用反碼是為了增加傳輸?shù)目煽啃裕捎糜谛ｒ?yàn)）。

1. ENC 協(xié)議的時(shí)序圖

ENC特點(diǎn)如下:
1),協(xié)議規(guī)定低位首先發(fā)送。一串信息首先發(fā)送9ms的AGC(自動(dòng)增益控制)的高脈沖，接著發(fā)送4.5ms的起始低電平，接下來(lái)是發(fā)送四個(gè)字節(jié)的地址碼和命令碼，這四個(gè)字節(jié)分別為：地址碼；地址碼反碼；命令碼；命令碼反碼。
2),如果你一直按那個(gè)按鍵，一串信息也只能發(fā)送一次，一直按著，發(fā)送的則是以110ms為周期的重復(fù)碼。
3),接收到的信號(hào)是跟發(fā)送信號(hào)正好反向的。

2.重復(fù)碼的格式

重復(fù)碼的格式是由9ms的AGC高電平和4.5ms的低電平及一個(gè)560us的高電平組成。

3.邏輯“1”的表示

邏輯1的是由560us的高電平和1.69ms的低電平組成的脈沖表示。

4.邏輯“0”的表示

邏輯0的是有560us的高電平和565us的低電平組成的脈沖表示。

5.ENC的解碼過(guò)程

一般ENC的解碼過(guò)程為：

1),產(chǎn)生下降沿，進(jìn)入外部中斷15的中斷函數(shù)，延時(shí)一下之后檢測(cè)IO口是否還是低電平，是就等待9ms的低電平過(guò)去。

2),等待完9ms低電平過(guò)去，再去等待4.5ms的高電平過(guò)去。

3),接著開(kāi)始接收傳送的4組數(shù)據(jù)

①先等待560us的低電平過(guò)去
②檢測(cè)高電平的持續(xù)時(shí)間,如果超過(guò)1.12ms那么是高電平(高電平的的持續(xù)時(shí)間為1.69ms,低電平的持續(xù)時(shí)間為565us。

4),檢測(cè)接收到的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)的反碼進(jìn)行比較，是否等到的數(shù)據(jù)是一樣的。

6,下面直接寫(xiě)驅(qū)動(dòng)程序

#include
#include
#include
#include
#include

#include


#defineIRDA_GPIOEXYNOS4_GPX3(2)

intflag=0;//表示數(shù)據(jù)幀的開(kāi)始
intnum=0;//表示數(shù)據(jù)幀里的第幾位數(shù)據(jù)
staticlonglongprev=0;//64bit,記錄上次的時(shí)間
unsignedinttimes[40];//記錄每位數(shù)據(jù)的時(shí)間

irqreturn_t
infrared_irq_handler(intirqno,void*dev_id)
{
longlongnow=ktime_to_us(ktime_get());
unsignedintoffset;
inti,j,tmp;

if(!flag){//數(shù)據(jù)開(kāi)始
flag=1;
prev=now;

returnIRQ_HANDLED;
}

offset=now-prev;
prev=now;

if((offset>13000)&&(offset=32){
for(i=0;i2000)//如果數(shù)據(jù)位的信號(hào)周期大于20ms,則是二進(jìn)制數(shù)據(jù)1
tmp|=1<

	

	還有對(duì)應(yīng)的Makefile:

	
#指定內(nèi)核源碼路徑
KERNEL_DIR=/home/george/1702/exynos/linux-3.5

#指定當(dāng)前路徑
CUR_DIR=$(shellpwd)


#MYAPP=dht11_app
MODULE=IRDA_for_irq

all:
make-C$(KERNEL_DIR)M=$(CUR_DIR)modules
#arm-none-linux-gnueabi-gcc-o$(MYAPP)$(MYAPP).c
clean:
make-C$(KERNEL_DIR)M=$(CUR_DIR)clean
$(RM)$(MYAPP)
install:
cp-raf*.ko$(MYAPP)/home/george/1702/exynos/filesystem/1702

#指定編譯當(dāng)前目錄下那個(gè)源文件
obj-m=$(MODULE).o


	

	編譯生成.ko文件之后,裝載,然后進(jìn)行實(shí)物測(cè)試,驗(yàn)證效果圖如下:

	

	審核編輯：湯梓紅。