單片機(jī)紅外發(fā)射原理與設(shè)計(jì)程序

用AT89S51單片機(jī)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(duì)38～40kHz的方波進(jìn)行脈沖幅度調(diào)制而產(chǎn)生的。

當(dāng)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性：

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的組合表達(dá)二進(jìn)制的“0”；以脈寬為0.565ms、間隔1.685ms、周期為2.25ms的組合表達(dá)二進(jìn)制的“1”。

上述“0”和“1”組成的32位二進(jìn)制碼經(jīng)38kHz的載頻進(jìn)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(jìn)制碼組，其中前16位為用戶辨認(rèn)碼，能區(qū)別不同的紅外遙控設(shè)備，防止不同機(jī)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(duì)數(shù)據(jù)是否接受準(zhǔn)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：接受方一般使用TL0038一體化紅外線接受器進(jìn)行接受解碼，當(dāng)TL0038接受到38kHz紅外信號(hào)時(shí)，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(hào)時(shí)，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(hào)，高電平處則不發(fā)送紅外信號(hào)。單片機(jī)紅外電視遙控器電路圖如下：

C51程序代碼：#include<AT89X51.h>staticbitOP;

//紅外發(fā)射管的亮滅

staticunsignedintcount;

//延時(shí)計(jì)數(shù)器

staticunsignedintendcount;//終止延時(shí)計(jì)數(shù)

staticunsignedcharflag;

//紅外發(fā)送標(biāo)志

chariraddr1;

//十六位地址的第一個(gè)字節(jié)

chariraddr2;

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

voiddelay();voidmain(void)

{

count=0;

flag=0;

OP=0;

P3_4=0;

EA=1;//允許CPU中斷

TMOD=0x11;//設(shè)定期器0和1為16位模式1

ET0=1;//定期器0中斷允許

TH0=0xFF;

TL0=0xE6;//設(shè)定期值0為38K也就是每隔26us中斷一次

TR0=1;//開始計(jì)數(shù)

iraddr1=3;

iraddr2=252;

do{

delay();

SendIRdata(12);

}while(1);

}//定期器0中斷解決

voidtimeint(void)interrupt1

{

TH0=0xFF;

TL0=0xE6;//設(shè)定期值為38K也就是每隔26us中斷一次

count++;

if(flag==1)

{

OP=~OP;

}

else

{

OP=0;

}

P3_4=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(hào)（即編碼中的高電平）

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

//判斷二進(jìn)制數(shù)個(gè)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(shí)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(diǎn)，并且可以在很多場(chǎng)合應(yīng)用，如家電產(chǎn)品，工業(yè)控制、娛樂設(shè)施等領(lǐng)域。紅外通信是運(yùn)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)射器和接受器實(shí)現(xiàn)。發(fā)射端將二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)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(dòng)紅外發(fā)射管以光脈沖的形式發(fā)送到空中。接受端將接受到的光脈沖轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再經(jīng)解調(diào)和譯碼后恢復(fù)出原二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)。本文設(shè)計(jì)了一種基于單片機(jī)PIC18F248的主從式紅外通信系統(tǒng)，重要設(shè)計(jì)了紅外接口電路以及主機(jī)和從機(jī)通信軟件流程。2、系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)在主從式紅外通信系統(tǒng)中，主機(jī)及從機(jī)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(shí)間內(nèi)，可以是主機(jī)發(fā)射，從機(jī)接受；或者從機(jī)發(fā)射，主機(jī)接受。2.1紅外發(fā)射電路設(shè)計(jì)紅外發(fā)射器電路重要由單片機(jī)，驅(qū)動(dòng)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：?jiǎn)纹瑱C(jī)通過I/O端口控制整個(gè)發(fā)射過程。其中，紅外載波信號(hào)采用頻率為38KHz的方波，由PIC18F248的*模塊的PWM功能實(shí)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(jī)的TX端口以串行方式送出并驅(qū)動(dòng)三極管Q1，當(dāng)TX為“0”時(shí)使Q1管導(dǎo)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(hào)，并由紅外發(fā)射管D1以光脈沖的形式向外發(fā)送。當(dāng)TX為“1”時(shí)使Q1管截止，Q2管也截止，連接Q1和Q2的兩個(gè)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(gè)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(gè)脈沖串之間的時(shí)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(gè)數(shù)位“0”就相應(yīng)32