本文主要是介绍【51单片机】红外遥控红外遥控电机调速(江科大),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
1.红外遥控简介
· 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
红外发送部分
IN高电平时,LED不亮,IN低电平时,LED以38KHZ闪着亮,目的是为了抗干扰
红外接收部分
左图是开发板上的红外接收部分的原理图
右图是一体化的红外接收头的电路,其OUT口可以直接输出高低电平,在其内部会将38KHZ的波形给滤掉。在实际使用中,将OUT连接到外部中断,因为红外接收处理波形对实时性要求比较高(高低电平的宽度较短,只有几百微秒)
3.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
4.NEC编码
该波形是接收端OUT端口的波形
按键按下时,输出Start信号,该信号是由9ms的低电平和4.5ms的高电平组成
之后是数据区,共32位,格式如上图(反码的目的是进行数据的校验)
Repeat是支持按键长按的功能,每隔110ms就会发送这样的波形
实际波形图:
KEY1即按下遥控器第一个键码
5.遥控器键码
6.51单片机外部中断
7.外部中断寄存器
P32引脚接INT0,P33引脚接INT1
IT0/IT1为1时下降沿触发,为0时低电平触发
IE0/IE1是中断标志位,当其为1时表示触发了该中断
8.红外遥控(外部中断)
现象:LCD屏幕显示遥控器的地址吗、按键的命令码以及自定义的变量Num。按下遥控器上的按键,LCD上显示的值也会随之发生改变。按VOL+键Num值会加,按VOL-键Num值会减,且支持长按。
IR.c用于存放红外解码相关程序,Int0.c用于存放外部中断0的相关程序
Int0.c用于存放外部中断0的相关程序
#include <REGX52.H>/*** @brief 外部中断0初始化* @param 无* @retval 无*/
void Int0_Init(void)
{IT0=1;IE0=0;EX0=1;EA=1;PX0=1;
}/*外部中断0中断函数模板
void Int0_Routine(void) interrupt 0
{}
*/
Int0.h
#ifndef __INT0_H__
#define __INT0_H__void Int0_Init(void);#endif
Timer0.c定时器0用于计数
#include <REGX52.H>/*** @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<<8)|TL0;
}/*** @brief 定时器0启动停止控制* @param Flag 启动停止标志,1为启动,0为停止* @retval 无*/
void Timer0_Run(unsigned char Flag)
{TR0=Flag;
}
Timer0.h
#ifndef __TIMER0_H__
#define __TIMER0_H__void Timer0_Init(void);
void Timer0_SetCounter(unsigned int Value);
unsigned int Timer0_GetCounter(void);
void Timer0_Run(unsigned char Flag);#endif
IR.c用于存放红外解码相关程序
#include <REGX52.H>
#include "Timer0.h"
#include "Int0.h"unsigned int IR_Time;
unsigned char IR_State;unsigned char IR_Data[4];
unsigned char IR_pData;unsigned char IR_DataFlag;
unsigned char IR_RepeatFlag;
unsigned char IR_Address;
unsigned char IR_Command;/*** @brief 红外遥控初始化* @param 无* @retval 无*/
void IR_Init(void)
{Timer0_Init();Int0_Init();
}/*** @brief 红外遥控获取收到数据帧标志位* @param 无* @retval 是否收到数据帧,1为收到,0为未收到*/
unsigned char IR_GetDataFlag(void)
{if(IR_DataFlag){IR_DataFlag=0;return 1;}return 0;
}/*** @brief 红外遥控获取收到连发帧标志位* @param 无* @retval 是否收到连发帧,1为收到,0为未收到*/
unsigned char IR_GetRepeatFlag(void)
{if(IR_RepeatFlag){IR_RepeatFlag=0;return 1;}return 0;
}/*** @brief 红外遥控获取收到的地址数据* @param 无* @retval 收到的地址数据*/
unsigned char IR_GetAddress(void)
{return IR_Address;
}/*** @brief 红外遥控获取收到的命令数据* @param 无* @retval 收到的命令数据*/
unsigned char IR_GetCommand(void)
{return IR_Command;
}//外部中断0中断函数,下降沿触发执行
void Int0_Routine(void) interrupt 0
{if(IR_State==0) //状态0,空闲状态{Timer0_SetCounter(0); //定时计数器清0Timer0_Run(1); //定时器启动IR_State=1; //置状态为1}else if(IR_State==1) //状态1,等待Start信号或Repeat信号{IR_Time=Timer0_GetCounter(); //获取上一次中断到此次中断的时间Timer0_SetCounter(0); //定时计数器清0//如果计时为13.5ms,则接收到了Start信号(判定值在12MHz晶振下为13500,在11.0592MHz晶振下为12442)if(IR_Time>12442-500 && IR_Time<12442+500){IR_State=2; //置状态为2}//如果计时为11.25ms,则接收到了Repeat信号(判定值在12MHz晶振下为11250,在11.0592MHz晶振下为10368)else if(IR_Time>10368-500 && IR_Time<10368+500){IR_RepeatFlag=1; //置收到连发帧标志位为1Timer0_Run(0); //定时器停止IR_State=0; //置状态为0}else //接收出错{IR_State=1; //置状态为1}}else if(IR_State==2) //状态2,接收数据{IR_Time=Timer0_GetCounter(); //获取上一次中断到此次中断的时间Timer0_SetCounter(0); //定时计数器清0//如果计时为1120us,则接收到了数据0(判定值在12MHz晶振下为1120,在11.0592MHz晶振下为1032)if(IR_Time>1032-500 && IR_Time<1032+500){IR_Data[IR_pData/8]&=~(0x01<<(IR_pData%8)); //数据对应位清0IR_pData++; //数据位置指针自增}//如果计时为2250us,则接收到了数据1(判定值在12MHz晶振下为2250,在11.0592MHz晶振下为2074)else if(IR_Time>2074-500 && IR_Time<2074+500){IR_Data[IR_pData/8]|=(0x01<<(IR_pData%8)); //数据对应位置1IR_pData++; //数据位置指针自增}else //接收出错{IR_pData=0; //数据位置指针清0IR_State=1; //置状态为1}if(IR_pData>=32) //如果接收到了32位数据{IR_pData=0; //数据位置指针清0if((IR_Data[0]==~IR_Data[1]) && (IR_Data[2]==~IR_Data[3])) //数据验证{IR_Address=IR_Data[0]; //转存数据IR_Command=IR_Data[2];IR_DataFlag=1; //置收到连发帧标志位为1}Timer0_Run(0); //定时器停止IR_State=0; //置状态为0}}
}
IR_Data[IR_pData/8]&=~(0x01<<(IR_pData%8));
IR_Data是一个数组,表示红外数据。
IR_pData是一个变量,表示要修改的位的位置。
IR_pData/8表示要修改的位所在的字节位置。
IR_pData%8表示要修改的位在字节中的偏移量。
0x01<<(IR_pData%8)表示将1左移IR_pData%8位,得到一个只有第IR_pData%8位为1的二进制数。
~(0x01<<(IR_pData%8))表示对上述二进制数取反,得到一个只有第IR_pData%8位为0的二进制数。
IR_Data[IR_pData/8]&=~(0x01<<(IR_pData%8))表示将IR_Data中第IR_pData/8字节的第IR_pData%8位清零。
简而言之,这条语句的作用是将IR_Data中指定位置的位清零。
IR.h
#ifndef __IR_H__
#define __IR_H__#define IR_POWER 0x45
#define IR_MODE 0x46
#define IR_MUTE 0x47
#define IR_START_STOP 0x44
#define IR_PREVIOUS 0x40
#define IR_NEXT 0x43
#define IR_EQ 0x07
#define IR_VOL_MINUS 0x15
#define IR_VOL_ADD 0x09
#define IR_0 0x16
#define IR_RPT 0x19
#define IR_USD 0x0D
#define IR_1 0x0C
#define IR_2 0x18
#define IR_3 0x5E
#define IR_4 0x08
#define IR_5 0x1C
#define IR_6 0x5A
#define IR_7 0x42
#define IR_8 0x52
#define IR_9 0x4Avoid IR_Init(void);
unsigned char IR_GetDataFlag(void);
unsigned char IR_GetRepeatFlag(void);
unsigned char IR_GetAddress(void);
unsigned char IR_GetCommand(void);#endif
main.c
#include <REGX52.H>
#include "Delay.h"
#include "LCD1602.h"
#include "IR.h"unsigned char Num;
unsigned char Address;
unsigned char Command;void main()
{LCD_Init();LCD_ShowString(1,1,"ADDR CMD NUM");LCD_ShowString(2,1,"00 00 000");IR_Init();while(1){if(IR_GetDataFlag() || IR_GetRepeatFlag()) //如果收到数据帧或者收到连发帧{Address=IR_GetAddress(); //获取遥控器地址码Command=IR_GetCommand(); //获取遥控器命令码LCD_ShowHexNum(2,1,Address,2); //显示遥控器地址码LCD_ShowHexNum(2,7,Command,2); //显示遥控器命令码if(Command==IR_VOL_MINUS) //如果遥控器VOL-按键按下{Num--; //Num自减}if(Command==IR_VOL_ADD) //如果遥控器VOL+按键按下{Num++; //Num自增}LCD_ShowNum(2,12,Num,3); //显示Num}}
}
9.红外遥控电机调速
现象:通过遥控器的0、1、2、3按键来控制电机转速,同时数码管上会显示按下了哪个按键。
配置定时器1 为了区别于定时器0
Timer1.c
#include <REGX52.H>/*** @brief 定时器1初始化,100us@12.000MHz* @param 无* @retval 无*/
void Timer1_Init(void)
{TMOD &= 0x0F; //设置定时器模式TMOD |= 0x10; //设置定时器模式TL1 = 0x9C; //设置定时初值TH1 = 0xFF; //设置定时初值TF1 = 0; //清除TF1标志TR1 = 1; //定时器1开始计时ET1=1;EA=1;PT1=0;
}/*定时器中断函数模板
void Timer1_Routine() interrupt 3
{static unsigned int T1Count;TL1 = 0x9C; //设置定时初值TH1 = 0xFF; //设置定时初值T1Count++;if(T1Count>=1000){T1Count=0;}
}
*/
Timer1.h
#ifndef __TIMER1_H__
#define __TIMER1_H__void Timer1_Init(void);#endif
Motor.c
#include <REGX52.H>
#include "Timer1.h"//引脚定义
sbit Motor=P1^0;unsigned char Counter,Compare;/*** @brief 电机初始化* @param 无* @retval 无*/
void Motor_Init(void)
{Timer1_Init();
}/*** @brief 电机设置速度* @param Speed 要设置的速度,范围0~100* @retval 无*/
void Motor_SetSpeed(unsigned char Speed)
{Compare=Speed;
}//定时器1中断函数
void Timer1_Routine() interrupt 3
{TL1 = 0x9C; //设置定时初值TH1 = 0xFF; //设置定时初值Counter++;Counter%=100; //计数值变化范围限制在0~99if(Counter<Compare) //计数值小于比较值{Motor=1; //输出1}else //计数值大于比较值{Motor=0; //输出0}
}
Motor.h
#ifndef __MOTOR_H__
#define __MOTOR_H__void Motor_Init(void);
void Motor_SetSpeed(unsigned char Speed);#endif
main.c
#include <REGX52.H>
#include "Delay.h"
#include "Key.h"
#include "Nixie.h"
#include "Motor.h"
#include "IR.h"unsigned char Command,Speed;void main()
{Motor_Init();IR_Init();while(1){if(IR_GetDataFlag()) //如果收到数据帧{Command=IR_GetCommand(); //获取遥控器命令码if(Command==IR_0){Speed=0;} //根据遥控器命令码设置速度if(Command==IR_1){Speed=1;}if(Command==IR_2){Speed=2;}if(Command==IR_3){Speed=3;}if(Speed==0){Motor_SetSpeed(0);} //速度输出if(Speed==1){Motor_SetSpeed(50);}if(Speed==2){Motor_SetSpeed(75);}if(Speed==3){Motor_SetSpeed(100);}}Nixie(1,Speed); //数码管显示速度}
}
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