单片机实现红外接收解码

单片机实现红外接收解码

摘要：接收到红外遥控器的脉冲波形，并通过解析其波形得到红外遥控器的相应解码，实习对相应设备的控制。本文详细接受红外遥控技术原理并如何通过C51单片机实现红外遥控。关键字：单片机，红外遥控，解码

1.引言

遥控器相信大家不会陌生，日常生活中会使用到各种各样的遥控器，比如电视机、DVD 机、空调、机顶盒甚至音响、热水器等都用到遥控器，其实红外技术已经走进与人们的生活并且与人们的生活息息相关了。

红外遥控器作为设备的输入控制具有操作简便、价格便宜等诸多好处。您可以根据您公司产品需要和遥控器提供商协商定制遥控器，包括遥控器键盘布局、每个按键的键码等。

遥控器键盘上每个按键的键码是一个小于256的一个数值，按键后通过遥控器红外管产生脉冲发送出去，红外接收器接收到脉冲后，对脉冲流进行分析，提取键码值，并按照键码值实现其遥控目的。

2.红外接收原理

红外遥控信号接收：

红外接收电路可以使用集成接收器，接收器包括红外接收管及信号处理IC，接收器对外只有三个引脚，一个接电源的Vcc脚、一个接地的GND脚、一个脉冲信号输出脚，当然脉冲信号输出脚直接接单片机的某个可以使用的IO脚就可以了。

3.脉冲波形分析：

每次按键，红外接收器这边会收到一串脉冲宽度不等的脉冲波形流，其脉冲流由35个脉冲波形构成：

前导码：第1个脉冲波形

用户码1：第2到第9个脉冲波形

用户码2：第10到第17个脉冲波形

键码：第18到第25个脉冲波形

键码反码：第26到第33个脉冲波形

连续按键脉冲：第34和第35个脉冲为结束脉冲（也即连续按键脉冲），在每次按键结束后会有两个结束脉冲，如果一直按键不放的话，会一直发送连续按键脉冲，并可以认为在收到10个连续按键脉冲后是下一个按键。

注意：不同的遥控器产生的用户码值可能不一样，笔者碰到两种不同的用户码：0x00，0xFF及0x04，0x7F。

脉冲流中有四种不同的脉冲波形宽度：

其中前导码脉宽为：40(4ms) < 脉冲宽度< 50(5ms)

连续按键脉宽为：21(2.1ms) < 脉冲宽度< 25(2.5ms)

bit "0" 脉宽为：3(0.3ms) < 脉冲宽度< 7(0.7ms)

bit "1" 脉宽为：14(1.4ms) < 脉冲宽度< 19(1.9ms)

在收到一串脉冲流后，就要对其进行分析，先要检测第一个脉冲波形是不是前导码，如果不是，则继续检测前导码，如果是则检测如下32个脉冲波形：

用户码1为1字节，由8个脉冲波形组成（其中一个脉冲波形表示字节中1 bit）；

用户码2为1字节；

键值为1字节；

键值反码为1字节，键值反码为键值取反值。

先判断所收到用户码是否正确，如果不正确则丢弃此次所收键码，如果正确则利用键值反码取反与键值比较，判断收码是否正确，如果不正确则丢弃所收键码。

如下图所示：

从上图可以看出其用户码为：0b00100000-0b11111110，由于其低位在前，故转换后得到用户码为：0b00000100-0b01111111，即0x04，0x7F ；

其键码及键码反码为：0b00010010-0b11101101，同样也是低位在前，转换后得到键码及键码反码为：0b01001000-0b10110111，即0x48，0xB7。

4.实现：

4.1初始化

初始化时当然要先初始化单片机红外接收管脚为高阻输入状态，其次要初始化定时器，因为检测分析脉冲波形时需要用到定时器，根据上面对脉冲流波形分析可以知道最窄的脉宽为bit “0”，为0.3ms 左右，所以定时器最好定时为每0.1ms 中断一次比较好，但是定时器的值怎么设置呢，这样根据单片机的振荡器决定。

4.2脉冲波形分析 首先当然是检测前导码，单片机红外接收管脚在初始化时已经设置为高阻输入状态（即高电平状态），当有红外输入时，状态变为低电平状态，一旦检测到有低电平过来，则开始准备检测前导码。得到每个脉冲波形序号，并根据定时器统计出每个脉冲波形在高电平状态维持的时间，通过其时间值检测第一个脉冲是否是前导码，如果不是则重新检测前导码，如果是前导码则分析其后每个脉冲波形是bit “0”，还是bit “1”，并按顺序每八个波形为一个字节方式保存到用户码1字节变量、用户码2字节变量、键码字节变量、键码反码字节变量，直到收满32个bits 。

……

前导码：

用户码： 键码：

结束码：

4.3收码

判断所收到的用户码是否正确、键码及键码反码是否正确，如果都正确则认为此次收码为正确收码，否则丢弃。

收码完后，还会有结束脉冲波形，如果用户一直按住某个键不放，遥控器会一直发送连续按键脉冲波形，如果多次收到连续按键，可以认为再次收到键码，这个可以根据实际需要定。

5.程序代码

#include

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

uchar code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39, 0x5e, 0x79, 0x71};

uchar code weitable[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};

uchar irnum; //定时器0定时时间计数

uchar bitnum; //存放接收到的位数

uchar startflag; //开始标志

uchar irdata[33];

uchar irreceok=0; //判断是否接收到一帧数据,33位

uchar ircode[4]; //存放4个码值

uchar irprosok;

uchar disp[8];

sbit LS138A=P2^2; //138译码器的A端由P2.2口控制

sbit LS138B=P2^3; //138译码器的B端由P2.3口控制

sbit LS138C=P2^4; //138译码器的C端由P2.4口控制

void delay(uint i) //定时1ms

{

uchar j;

for(i;i>0;i--)

for(j=110;j>0;j--) ;

}

void init() //初始化T0, exter 0

{

IT0=1; //外部中断,下降沿触发

IE0=1; //外部中断0允许

EX0=1; //开中断

//定时计数器0中断

TMOD=0x02; // 工作方式1,16位

TH0=0x00; //定时0.256ms

TL0=0x00;

ET0=1; // 开中断

EA=1;

TR0=1; // 定时计数器启动中断

}

void irpros(void) //解码

{

uchar i,j,k;

uchar value;

k=1;

for(j=0;j<4;j++)

{

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

{

value=value>>1;

if(irdata[k]>6) //接收的数据为0或1,0为1.125ms<5,1为2.25约8~9，曲中间value=value|0x80;

k++;

}

ircode[j]=value; //编码值给ircode,

value=0;

}

irprosok=1; //红外数据提取完毕

}

//显示,要将接收到的码拆开8位显示

void irwork(void) //将接收到的码拆开显示

{

disp[0]=ircode[0]/16; //按16进制显示

disp[1]=ircode[0]%16;

disp[2]=ircode[1]/16;

disp[3]=ircode[1]%16;

disp[4]=ircode[2]/16; //按16进制显示

disp[5]=ircode[2]%16;

disp[6]=ircode[3]/16;

disp[7]=ircode[3]%16;

}

void display(void) //送到数码管显示

{

LS138C=0;LS138B=0;LS138A=0; P0=table[disp[0]]; delay(10); //第一个数码管显示1

LS138C=0;LS138B=0;LS138A=1; P0=table[disp[1]]; delay(10); //第一个数码管显示2

LS138C=0;LS138B=1;LS138A=0; P0=table[disp[2]]; delay(10);

LS138C=0;LS138B=1;LS138A=1; P0=table[disp[3]]; delay(10);

LS138C=1;LS138B=0;LS138A=0; P0=table[disp[4]]; delay(10);

LS138C=1;LS138B=0;LS138A=1; P0=table[disp[5]]; delay(10);

LS138C=1;LS138B=1;LS138A=0; P0=table[disp[6]]; delay(10);

LS138C=1;LS138B=1;LS138A=1; P0=table[disp[7]]; delay(10);

}

void main()

{

init();

while(1)

{

if(irreceok) //若接收到数据

{

irpros(); //解码

irreceok=0;

}

if(irprosok) //数据解码完毕,拆开显示

{

irwork();

irprosok=0;

}

display();

}

}

void exter0() interrupt 0

{

if(irnum>50) //收到引导码,14.5ms

{

startflag=1;

bitnum=0;

}

if(startflag)

{

irdata[bitnum]=irnum; //将接收到的数据放入irdata

irnum=0;

bitnum++;

if(bitnum==33)

{

irreceok=1; //接收到一帧数据

startflag=0;

}

}

}

void timer0() interrupt 1

{

irnum++; //定时时间irnum*0.256ms

}