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武汉工业学院武汉工业学院 毕毕 业业 设设 计（论计（论 文）文）设计设计(论文论文)题目：题目：采用采用 STM85 单片机接受红外遥控码的方法单片机接受红外遥控码的方法 姓姓 名名 曹磊曹磊 学学 号号 院（系）院（系）电气信息工程系电气信息工程系 专专 业业 电子信息工程电子信息工程 指导教师指导教师 周龙周龙 2023 年年 6 月月 10 日日 摘要摘要 目前，符合红外通信标准规定的个人数字数据助理设备、笔记本计算机和打印机已推向市场，然而红外通信技术的潜力将通过个人通信系统(PCS)和全球移动通信系统(GSM)网络的建立而充足显示出来。例如，诺基亚公司最近宣布它与加拿大的 AST 公司签订了提供无线通信系统的协议，将这一技术产品投放市场，并在加拿大产业界目前许可经营的 PCS 数字通信基础设施上运营。由于红外连接自身是数字式的，所以在笔记本计算机中不需要调制解调器。便携式 PC 机有一个任选的扩展插槽，可插入新式 PCS 数据卡。PCS 数据卡配电话使用，建立和保持对无线PCS 系统的连接；扩展电缆的红外端口使得在 PCS 电话系统和笔记本计算机之间容易实现无线通信。由于 PCS、数字电话系统和笔记本计算机之间的连接是通过标准的红外端口实现的，所以 PCS 数字电话系统可在任何一种 PC 机上使用，涉及各种新潮笔记本计算机以及手持式计算机，以提供红外数据通信。并且，由于该系统不规定在计算机中使用调制解调器，所以过去不也许维持高性能 PC 卡调制解调器运营所需电压的手持式计算机，现在也能以无线方式进行通信。关键词关键词 红外通信红外通信 红外码红外码 接受接受 Abstract At present,the compliance requirements of the standard infrared communication data in personal digital assistant devices,laptop computers and printers has been to the market,however,the potential of infrared communication technology through the personal communications system(PCS)and Global System for Mobile Communications(GSM)network to establish and fully displayed.For example,Nokia recently announced that it signed with Canadas AST has a contract to provide wireless communication system,will this technology to market,and industry in Canada,the PCS is currently operating permit to run on digital communications infrastructure.Because infrared connection itself is digital,so no modem in the computer.Portable PC machine has an optional expansion slot,can insert new PCS data card.PCS data card with telephone use,to establish and maintain a wireless PCS system connection;extension cable makes the infrared port and notebook PCS telephone system easy to implement wireless communication between computers.The PCS,digital telephone system and the connection between the notebook computer is achieved through the standard infrared port,so the PCS digital phone system can be used on any PC,includes a variety of trendy laptop and handheld computers,to provide infrared data communications.Moreover,because the system does not require the use of a computer modem,so the past is impossible to maintain high-performance PC Card modem required voltage to run handheld computers,are now able to communicate wirelessly.Key words：infrared communication IR code receiver 目录目录 摘要摘要1 第一章第一章 绪论绪论 1.1 红外通信传送数据和视频4 1.2 红外通信技术对计算机技术的冲击5 1.3 红外通信技术开辟数据通信的未来6 第二章第二章 红外遥控系统红外遥控系统 2.1 红外码接受系统原理7 2.11 红外遥控系统与编码7 2.12 红外遥控系统原理7 2.2 红外码编码原理7 2.1 编码原理7 2.2解码原理8 第三章第三章 红外红外-接受电路接受电路 3.1 红外接受电路基本原理9 3.11 硬件电路设计10 3.2 红外接受电路12 3.21 发射端硬件电路12 3.22 接受端硬件电路13 3.23接受端硬件电路13 3.24 软件解码14 第四章第四章 红外码接受程序红外码接受程序 4.1 红外码解码原理16 4.2 红外码接受程序18 第五章第五章 结束语结束语29 参考文献参考文献31 第一章第一章 绪论绪论 红外通信是运用红外技术实现两点间的近距离保密通信和信息转发。它一般由红外发射和接受系统两部分组成1。发射系统对一个红外辐射源进行调制后发射红外信号，而接受系统用光学装置和红外探测器进行接受，就构成红外通信系统。特点:保密性强，息容量大，结构简朴，既可以是室内使用，也可以在野外使用，由于它具有良好的方向性，合用于国防边界哨所与哨所在之间的保密通信，但在野外使用时易受气候的影响。相关技术通信技术；电子技术；光电技术 红外射束易受尘埃、雨水等物质的吸取，如何在野外环境下克服这些物质的吸取，增强红外射束信号的强度是重要的研究课题。红外通信由来已久,但是进入 90 年代,这一通信技术又有新的发展,应用范围更加广泛。1995 年，一个由部件、计算机系统、外围设备和电信厂商组成的大型集团红外数据协会(IrDA)就红外通信的一套标准达成一致。现在约有 120 家以上的厂商支持红外通信标准。其中的许多厂商已推出符合红外通信标准并支持 Windows 95 的产品。红外数据协会开发的这种新的无线通信标准还得到 PC 机产业的有力支持。重要的开发厂商，如微软、苹果、东芝和惠普公司，已推出了在计算机之间采用这种高速红外数据通信的 PC 机、笔记本计算机、打印机和手持式个人数字助理(PDA)设备。此外，红外通信的连通性已用在大多数新的笔记本计算机中，并成为一种最具成本效益和便于使用的无线通信技术而问鼎市场。1.红外通信传送数据和视频 用红外射束将人体和物体从一地点传送到另一地点是一种科学幻想，离我们太遥远。但是用射束传送信息现在就能实现2。不用电缆、微波或卫星就将视频、音频和数据信息从一个地点传送到另一个地点。例如，借助红外射束技术，大使馆可以接受各种事件的图像，可以将高尔夫球比赛和其他活动转发到全球，供数以百万计的人观看。(1)红外射束通信系统 美国新泽西州恩格尔伍德的 Canon 公司 1996 年 5 月采用红外(IR)光，生产出一种红外射束通信系统。该系统中每个分系统的组成单元都有一台射束设备或收发信机、一台控制设备或基站设备。但是，其中一个分系统传送数据，而另一个设计成传送视频和话音。红外射束发射设备和控制设备作为一种数据运载体，对光纤分布数据接口/异步传送模式光传输载体，提供高速双向带宽和自动跟踪，而无需光缆。该系统以每秒 125/155.52 兆比特的速率无干扰传输，传输距离达 2.5 英里(4 公里)。在该系统中，通信配置由两套相同的设备组成，每一套设备都有一台连接至控制设备的射束设备。在通信的两端每一端置放一套设备，两地之间的通信距离同样为 2.5 英里(4 公里)。这种配置中的两套设备至少有一套置放地点要高出障碍物，从而提供直达视距通信。为构成通信链路，每一台射束设备产生的红外射束将用人工方式进行对准。当射束向前传送接近完全对准另一台射束设备时它便发亮。倘若两台射束设备中任何一台设备的射束向前传送偏离对准的方向，自动跟踪系统自然将射束收回，这就保证了传输的信息不致被截收。控制设备还连接至一台计算机或网络服务器，无需安装电缆就能传输数据。对于视频广播来说，该系统中的发射系统可将摄像机连接至其中一台控制设备，通过 IR 射束将图像传送至另一台控制设备，而另一台控制设备由同轴电缆连接至电视台或电视转播车5。在电视台或电视转播车上可将图像记录下来，供以后使用或采用卫星连接发送出去。该系统的视频和音频收信机系统能提供 4 个视频信道或 8 个音频信息传送信道，外加 2 个内部通信信道。这样在两点之间可以往返传送视频并完全能进行通信。例如，加利福尼亚伯班克的广播电视系统用这种视频系统，广播在内华达州拉斯韦加斯举行的高尔夫球三天观摩挑战赛实况。鉴于地形和高尔夫球场布局的因素，仅在一个大的湖泊的远端安装了一个公共接受站。该电视广播站把控制设备用作射频摄像机和电视转播站之间的中央发射站。当每台摄像机绕球场移动时，信号被发送至接受站，然后借助光纤通道将信号转发到转播站。在这次比赛中，纽约州纽约市的 Unitel 电视公司还使用该系统来播送在广播城音乐厅的一年一度的体育表演优胜者颁奖大会的实况。采用 IR 射束发射视频信号，就不需要延伸线路或安装电缆管道，可以节省时间和费用。1996 年，哥伦比亚广播公司和东京广播系统使用这种系统，在驻珀鲁莱马的日本大使馆集中传送长达 4 个月的解救人质事件。开设了双向传送的射束发射设备来延伸使馆附近的公寓的第 17 层和一个两层楼公寓的底层之间的红外射束，输出信号发送至 7GHz 的微波发射机，通过微波发射机将信号发送至使馆附近的接受站。(2)红外视频链路 美国国家航天和空间管理局在 97 年因特网国际展览会期间，与弗吉尼亚麦克莱恩的 Sterling 软件公司签订协议，为这次会议提供网络业务。红外通信系统的数据系统在展览会大厅和会议中心之间提供链路。出席展览会的人员和因特网用户观看火星探险者执行任务中发回的实时视频，以及通过展览会的红外发射通路发射的所有信息。尽管该系统与永久性连接相比，成本效益差一些，但对于灾后恢复通信或建立临时专用线路来说是抱负的办法。例如，假如电缆被截断，通信线路会失去连接；在遂行恢复电缆连接的同时，红外通信可使通信继续顺畅运营。2.红外通信技术对计算机技术的冲击 红外通信标准有也许使大量的主流计算机技术和产品遭淘汰，涉及历史悠久的调制解调器8。预计，执行红外通信标准即可将所有的局域网(LAN)的数据率提高到 10Mb/s。红外通信标准规定的发射功率很低，因此它自然是以电池为工作电源的标准。目前，惠普移动计算分公司正在开发内置式端口，所有拥有支持红外通信标准的笔记本计算机和手持式计算机的用户，可以把计算机放在电话机的旁边，遂行高速呼喊，可连通本地的因特网。由于电话机、手持式计算机和红外通信连接全都是数字式的，故不需要调制解调器。红外通信标准的广泛兼容性可为 PC 设计师和终端用户提供多种供选择的无电缆连接方式，如掌上计算机、笔记本计算机、个人数字助理设备和桌面计算机之间的文献互换；在计算机装置之间传送数据以及控制电视、盒式录像机和其它设备。3.红外通信技术开辟数据通信的未来 目前，符合红外通信标准规定的个人数字数据助理设备、笔记本计算机和打印机已推向市场，然而红外通信技术的潜力将通过个人通信系统(PCS)和全球移动通信系统(GSM)网络的建立而充足显示出来。例如，诺基亚公司最近宣布它与加拿大的 AST 公司签订了提供无线通信系统的协议，将这一技术产品投放市场，并在加拿大产业界目前许可经营的 PCS 数字通信基础设施上运营。由于红外连接自身是数字式的，所以在笔记本计算机中不需要调制解调器。便携式 PC 机有一个任选的扩展插槽，可插入新式 PCS 数据卡。PCS 数据卡配电话使用，建立和保持对无线 PCS 系统的连接；扩展电缆的红外端口使得在 PCS电话系统和笔记本计算机之间容易实现无线通信。由于 PCS、数字电话系统和笔记本计算机之间的连接是通过标准的红外端口实现的，所以 PCS 数字电话系统可在任何一种 PC 机上使用，涉及各种新潮笔记本计算机以及手持式计算机，以提供红外数据通信9。并且，由于该系统不规定在计算机中使用调制解调器，所以过去不也许维持高性能 PC 卡调制解调器运营所需电压的手持式计算机，现在也能以无线方式进行通信。基于 Windows 95 的 PC 支持红外通信连接标准，可与符合标准的外设通信，并可与支持该标准而运营 Windows 95 的其它的 PC 机通信。只要是把计算机对着目的设备，并发送数据，红外通信技术就可使 Windows 95 的用户连接外设和其它的基于 Windows 95 的 PC 机。第二章第二章 红外遥控系统红外遥控系统 红外遥控是一种无线、非接触控制技术，具有抗 干扰能力强，信息传输可靠，功耗低，成本低，易实现 等显著优点，被诸多电子设备特别是家用电器广泛 采用，并越来越多的应用到计算机系统中。本系统采用新一代 STM8S207 单片机实现 32 位红外遥控 NEC 码的接受。STM8S207 是意法半导体（ST）再次扩大 8 位微控制器的产品阵容，针对工业温度范围，推出的新一代 STM8 内核的系列产品。新系列微控制器整合新一代内核的高速度、解决性能和代码效率，以及多用途外设接口，并具有多项特殊功能，可提高芯片的强轫度和可靠性。片内集成的存储器（涉及真 EEPROM）可以简化应用仿真。在工业控制和家电应用中，STM8S 系列产品可以减少系统成本，缩短应用开发周期，提高解决性能。红外遥控是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段。具有体积小、功耗低、功能强、成本低、抗干扰和信息传输可靠等优点，与 STM8新型单片机结合可灵活应用于各种电子产品中。1 1 红红外遥控系统与编码外遥控系统与编码 1.1 1.1 红外遥控系统原理红外遥控系统原理 通用红外遥控系统由发射和接受两大部分组成。应用编/解码专用集成电路芯片来进行控制操作，如图1所示。发射部分涉及键盘矩阵、编码调制、LED红外发送器；接受部分涉及光、电转换放大器、解调、解码电路。遥控发射器专用芯片很多，本系统红外遥控器采用日本NEC的UPD6121G遥控发射芯片组成发射电路；接受部分采用HS38B为红外接受头，接受由UPD6121G产生的遥控编码是连续的32位二进制码组，多达128种不同组合的编码即32位NEC编码；并采用新型STM8S207单片机进行接受。键盘键盘编码与编码与调制调制光电光电放大放大解调解调解码解码单片机单片机STMSTM8 8S S207207红外遥控器红外遥控器红外接收头红外接收头HSHS3838B B 图图 1 1 红外遥控系统框图红外遥控系统框图 2.1 2.1 编码原理编码原理 一般家庭用的DVD、VCD、音响都使用这种NEC编码方式，遥控器在按键按下后，周期性地发出同一种32位二进制码，即有NEC码发出，周期约为108ms。一组码自身的连续时间随它包含的二进制“0”和“1”的个数不同而不同，大约在45-63ms之间。所按的键不同遥控编码也不同。这种遥控码具有以下特性：第一，采用脉宽调制的串行码，脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms的组合表达二进制的“0”；以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms的组合表达二进制的“1”，其波形如图2所示，通常高电平时间固定，由低电平时间长度区分0、1。图图2 2“0 0”和“”和“1 1”的信号波形”的信号波形 第二，由“0”和“1”组成的32位二进制码经38kHz的载频进行二次调制以提高发射效率，达成减少电源功耗的目的。然后再通过红外发射二极管产生红外线向空间发射，当一个键按下超过36ms，振荡器使芯片 激活，将发射一组108ms的编码脉冲,这108ms发射代码由一个引导码（9ms）,一个结果码（4.5ms）,低8位地址码（9ms-18ms）,高8位地址码（9ms-18ms）,8位数据码（9ms-18ms）和这8位数据的反码（9ms-18ms）组成。引导码是一个遥控码的起始部分，作用是用以启动接受器的辨认流程，其时间宽度通常比数据码大很多【1】。如图4所示。由一个9ms的低电平(起始码)和一个4.5ms的高电平(结果码)组成，作为接受数据的准备脉冲【2】。图图4 4 引导码引导码 数据码是遥控码的主体，是由用户码和操作码以及反码组合成的一串二进制编码【1】。其中前16位为用户码，能区别不同的电器设备，防止不同机种遥控码互相干扰。该遥控芯片的用户识码固定为十六进制01H；后16位为8位操作码（功能码）及其反码。2.2解码原理解码原理 采用上述连接方法，软件解码既可工作于查询方式，也可工作于中断方式。本系统采用查询方式进行解码，原理如图7所示。开始时先查询，若正常无遥控信号时，一体化红外接受头输出是高电平，与STM8S207单片机的PH2口相连，PH2口为高电平，则程序一直循环；然后关键是对初始为低电平的9ms引导码进行辨认，调用延迟子程序，目的就是避开9ms引导码，否则退出解码程序；接着避开4.5ms的结果码；等待低电平的到来，接受32位数据码。红外遥控系统红外遥控系统 通用红外遥控系统由发射和接受两大部分组成。应用编/解码专用集成电路芯片来进行控制操作，如图1所示。发射部分涉及键盘矩阵、编码调制、LED红外发送器；接受部分涉及光、电转换放大器、解调、解码电路。遥控器发射及其编码遥控器发射及其编码 遥控发射器专用芯片很多，根据编码格式可以提成两大类，这里我们以运用比较广泛，解码比较容易的一类来加以说明，现以日本NEC的 uPD6121G组成发射电路为例说明编码原理（一般家庭用的DVD、VCD、音响都使用这种编码方式）。当发射器按键按下后，即有遥控码发出，所按 的键不同遥控编码也不同。这种遥控码具有以下特性：采用脉宽调制的串行码，以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms的组合表达二进制的“0”；以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms的组合表达二进制的“1”，其波形如图2所示。上述“0”和“1”组成的32位二进制码经38kHz的载频进行二次调制以提高发射效率，达成减少电源功耗的目的。然后再通过红外发射二极管产生红外线向空间发射，UPD6121G产生的遥控编码是连续的32位二进制码组，其中前16位为用户辨认码，能区别不同的电器设备，防止不同机种遥控码互相干 扰。该芯片的用户辨认码固定为十六进制01H；后16位为8位操作码（功能码）及其反码。UPD6121G最多额128种不同组合的编码。遥控器在按键按下后，周期性地发出同一种32位二进制码，周期约为108ms。一组码自身的连续时间随它包含的二进制“0”和“1”的 个数不同而不同，大约在4563ms之间，图4为发射波形图。当一个键按下超过36ms，振荡器使芯片激活，将发射一组108ms的编码脉冲,这108ms发射代码由一个引导码（9ms）,一个结果码（4.5m s）,低8位地址码（9ms18ms）,高8位地址码（9ms18ms）,8位数据码（9ms18ms）和这8位数据的反码（9ms18ms）组成。假如键按下超过108 ms仍未松开，接下来发射的代码（连发码）将仅由起始码（9ms）和结束码（2.25ms）组成。第三章第三章 红外红外-接受电路接受电路 3.1 接受电路基本原理接受电路基本原理 接受电路使用一体化红外接受头HS38B，HS38B工作频率为38 kHz，能对收到遥控信号进行放大、检波、整形、解凋，得到TTL电平的编码信号，再送给单片机，经单片机解码并执行相关控制程序。接受器对外只有3个引脚：IR、GND、VCC，如图5所示。图图5 HS38B5 HS38B红外接受头红外接受头 IR脉冲信号输出端，直接接单片机的I/O 口PH2脚。GND接系统的地线（0V）；VCC接系统的电源正极（+5V）；1 1 硬件电路设计硬件电路设计 红外遥控系统的硬件设计涉及遥控器和接受控制器2部 分，由于一个遥控器控制多台设备，所以接受控制器的个数随 控制对象的多少而定，形成如图l所示的一对多的电路结构 其中按键矩阵包含了所有被控设备的遥控按键，相同设备的遥控按键构成一组，每组设立一个唯一的特性码，当这一组中任一按键被按下都会一方面发射相同的用户特性码。另一方面所有接受器都设有自己的用户特性码当发射的用户码与自身特性码相同时，该接受器执行相应的控制程序，控制自身的 装置产生相应的动作，而其他控制器不产生控制作用。1 11 1发射端硬件电路发射端硬件电路 发射端采用品有在线下载功能的AT89$51芯片作为控制中心，与键盘扫描电路和发射电路共同构成。考虑到按键较多，可采用矩阵式，这里采用4 x4的，当然，假如按键较多也可 以采用88的。发射端运用单片机将待发送的二进制信号编码调制为一系列的脉冲串信号，通过P10 13发出，经三极管9014功率放大驱动红外发射管D，如图2所示。其中Rl取50Q 1 12 2接受端硬件电路接受端硬件电路 接受控制器的个数随控制对象的多少而定。每个接受控制器都有一个AT89$51芯片作为控制中心，与接受电路和各自 的控制电路共同构成。其中接受电路使用一体化红外接受头HS0038，HS0038工作频率为38 kHz，能对收到遥控信号进行放大、检波、整形、解凋，得到吼电平的编码信号，再送给单片机，经单片机解码并执行相关控制程序，对外只有3个引脚：VS、GND和1个脉冲信号输出引脚，使用方便，性能可靠口3。控制电路随着被控设备的不同而不同，但原理是一致的。图3 是其中的一个接受控制电路原理图，用来控制窗帘的打开与闭合。单片机的引脚P11、P12分别控制窗帘的打开与闭合，由 电机的正反转来实现。中间触点和边沿触点分别检测闭合与 打开是否到位。2 2编码约定与软件设计编码约定与软件设计 2 21 1发射部分发射部分 红外遥控信号采用自定义编码方式，由发送单片机来完毕调制过程。因HS0038的红外接受频率为38 kHz，所以载波信 号采用占空比为13的38 kHz矩形波，周期t=26 its，载波信号由子程序产生。用低电平与高电平的宽度均等于026 ms的方波表达信号“l”，即高低电平的宽度均相称于10个38 kHz脉冲的宽度；用低电平的宽度为O52 Ills，高电平的宽度为026Ills的方波表达信号“0”，即高低电平的宽度分别相称于10个 和20个38 kHz脉冲的宽度。这样发射时，只需将发射的1或0与38 kHz载波信号相与即可。如图4所示。10 n，R，取50 Q 帧结构的定义：引导码一用户码一控制码一截止码。在发送字节的开始先通过单片机发送20个脉冲(每个脉 冲周期26岫)作为传输开始，接着发送8位数据(字节高位在前，低位在后)，高4位表达用户码，低4位表达控制码，最后发送lO个脉冲的低电平作为传输结束。图5为红外遥控数据帧 格式。用户码是对每个接受系统的标记，通过对用户码的检查，每个遥控器按键只能被其中一个接受器辨认，从而控制相应的设备，有效地 防止了多个设备之问的串扰。由于有4位用户码，所以系统理论上可以控制16个设备。红外遥控器发射程序由主程序、键盘扫描子程序及发射子 程序3部分，发射子程序流程图如图6所示。接受电路接受电路 由单片机直接接受红外遥控码接口较为简朴，只需将远红外接受头的信号输出端直接接至STM8S207单片机的I/O即可(本系统接至PH2),如图6所示。红外接收头红外接收头HSHS3838B B接单片机的接单片机的PHPH2 2脚脚 图图6 红外遥控码接受电路红外遥控码接受电路 2 22 2接受部分接受部分 一体化红外接受头HS0038的解调可理解为：接受到红外脉冲串时，输出低电平，否则输出高电平，显然输出的信号极性与发送信号的相反，所以解码时要将接受到的信号通过反向才干和发送信号编码一致。当接受端接受到表达传输开始的同步帧后，接受单片机进入解码过程，解码采用软件抽样判决。从上升沿开始，以15个脉冲为判决门限，在门限时刻读得低电 平时，即可鉴定为编码1；在门限时刻读得高电平时，即可鉴定为编码0“31，解码1位后，需等到下一位的上升沿到来，再 计数15个脉冲后，判断读得的电平是高还是低，进行解码。如图7所示。接受完l帧后，接受单片机一方面判断收到的用户码是否和自己的用户码一致，假如不一致，则放弃刚收到的数据 并做好下一次接受准备；假如一致，则读取刚收到的控制码，并调用相应的控制程序，产生控制信号。红外遥控器接受部分由主程序、信号解码子程序和控制执行子程序3部分组成，主程序负责初始化，不断地查询有无红 外信号。控制程序则随着各设备的不同而不同。2 2遥控发射器及其编码遥控发射器及其编码 遥控发射器芯片很多，我们选择了HT6221作为红外编码芯片【2 J。该芯片集载波振荡、编码、发射于一体，具有很强 的抗干扰能力，外围电路简朴，使用方便。具体的发射电路如图l所示。在图1中，当遥控器的某个按键按下，其内部的信号发射器产生遥控编码脉冲，这些指令信号由调制电路调制成38KHz的信号，经调制后输出，最后由驱动电路驱动 红外发射器件(D1)串行输出红外遥控信号。红外遥控发射芯片采用PPM编码方式，当发射器按键 按下后，将发射一组108ms的编码脉冲。遥控编码脉冲由前导码、8位用户码、8位用户码的反码、8位操作码以及8位操作码的反码组成。通过对用户码的检查，每个遥控器只能控制一个设备动作，这样可以有效地防止多个设备之间的干 扰。编码后面还要有编码的反码，用来检查编码接受的对的性，防止误操作，增强系统的可靠性。前导码是一个遥控码的起始部分，由一个9ms的低电平(起始码)和一个45ms 的高电平(结果码)组成，作为接受数据的准备脉冲。以脉壹趁Q：堑塑：固塑发!：!兰p的组合表达二进制的“0”；以脉 宽为1 68ms、周期为2 24ms的组合表达二进制的“1”。假如按键按下超过108ms仍未松开，接下来发射的代码(连发代码)将仅由起始码(9ms)和结束码(25m)组成。、31接受电路 接受器我们选用一体化红外接受器MK0038，该接受器是黑色环氧聚光透镜，可以滤除可见光的干扰，集红外接受和放大于一体，内含红外线PIN接受管、选频放大器和解调器。不需任何外接元件，就能完毕从红外遥控信号从38KHz 的分离出基带信号，输出与吼电平兼容的所有工作。接 收器对外只有3个引脚：Vec、GND和1个脉冲信号输出引 脚。与单片机接口非常方便，接口电路描述如下：(1)Vcc接系统的电源正极(+5v)；(2)GND接系统的地线(ov)；(3)脉冲信号输出接CPU的中断输入引脚(例如8051 的13脚INTl)。32软件解码 运用单片机对红外信号进行快速解码的时候，采用外部中断的方式，中断的触发方式为低电平触发方式，具体的算法：在外部中断服务例程中，假如起始码和结果码对的，进行解码，否则退出。在解码的时候，等待第一个高电平的到来，延时09ms后对外部中断引脚的电平进行判断，假如为电平为低，则该位的解码为“O”，然后再延时09ms，假如电平为高，则该位的解码为“1”，然后判断是否已经32位的数据，假如为32位，则退出，否则继续解码，直到32位的数据占满为止。具体的解码流程图如图2所表达。第四章第四章 红外码接受程序红外码接受程序 4.1 红外解码原理红外解码原理 4.1 解码原理解码原理 采用上述连接方法，软件解码既可工作于查询方式，也可工作于中断方式。本系统采用查询方式进行解码，原理如图7所示。开始时先查询，若正常无遥控信号时，一体化红外接受头输出是高电平，与STM8S207单片机的PH2口相连，PH2口为高电平，则程序一直循环；然后关键是对初始为低电平的9ms引导码进行辨认，调用延迟子程序，目的就是避开9ms引导码，否则退出解码程序；接着避据 开始解码开始解码PHPH2 2口是否为低电平口是否为低电平N NY Y在一定时间内在一定时间内是否为低电平是否为低电平（前导码检测前导码检测）9 9msms内是否始终为低电平内是否始终为低电平4 4.5 5msms内是否始终为内是否始终为高电平高电平等待低电平的到来等待低电平的到来延迟延迟882882usus后读后读PHPH2 2状态状态将将0 0或或1 1数据存入数据存入寄存器寄存器数据满数据满8 8位则跳位则跳下一寄存器下一寄存器解码结束解码结束是否满是否满4 4个字节个字节Y YY YY YY YN NN NN NN N 图图7 解码流程图解码流程图 4.2 解码程序解码程序 本系统采用 STM8S 单片机的 STVD IDE 开发环境和 COSMIC for STM8 C 编译器。安装后，双击运营 ST Visual Develop，启动 STVD 开发环境。编写解码程序代码如下所示：（其中 PH2脚定义为 IR_CODE）uchar jiema()uchar i,j,m;if(GPIO_ReadInputPin(GPIOH,IR_CODE)/读引脚状态 return(k=0);/无遥控信号时，PH2 为高程序循环 for(i=0;i10;i+)delay882();if(GPIO_ReadInputPin(GPIOH,IR_CODE)return(k=0);/在 8.82ms 内出现高，就退出解码 while(!(GPIO_ReadInputPin(GPIOH,IR_CODE);/等待高电平，避开 9ms 引导码 for(i=0;i4;i+)delay882();if(!(GPIO_ReadInputPin(GPIOH,IR_CODE)return(k=0);/避开 4.5ms 的结果码 while(GPIO_ReadInputPin(GPIOH,IR_CODE);/等待电平，32 位数据码的到来 for(i=0;i4;i+)for(j=0;j=1;datai=datai|0 x00;while(GPIO_ReadInputPin(GPIOH,IR_CODE);else if(GPIO_ReadInputPin(GPIOH,IR_CODE)datai=1;datai=datai|0 x80;while(GPIO_ReadInputPin(GPIOH,IR_CODE);/32 位二进制码接受结束 redata0=data0;redata1=data1;/存放客户码 for(m=0;m2;m+)for(i=0;i8;i+)j=redatam;if(j&=0 x80)j=0 x80;elsej=0 x00;redatam|=j;redatam=0 xda)goto exit;/判断是否溢出缓冲，假如溢出则失败退出 goto loop;/返回继续查询 exit:ir_flag=1;/置 ir_flag 为 1 表达接受成功 end:;void rs232(void)interrupt 4 static unsigned char sbuf1,sbuf2,rsbuf1,rsbuf2;/sbuf1,sbuf2 用来接受 发送临时用，rsbuf1,rsbuf2 用来分别用来存放接受发送的半字节 EA=0;/严禁中断 if(RI)RI=0;/清除接受中断标志位 sbuf1=SBUF;/将接受缓冲的字符复制到 sbuf1 if(sbuf1=HEAD)/判断是否帧开头 state1=10;/是则把 state 赋值为 10 buf1=RECEIVE;/初始化接受地 址 else switch(state1)case 10:sbuf2=sbuf14;/把高半字节右移到的半字节 sbuf2=sbuf2;/把低半字节取反 if(sbuf2&0 x0f)!=(sbuf1&0 x0f)/判断接受是否对的 /接受错误，有也许接受的是数 据帧尾，也有也许是接受错误 if(sbuf1=TAIL)/判断是否接受到数据帧尾 /是接受到数据帧尾 buf1=RECEIVE;/初始化接受的地址 if(*buf1=RESET)/判断是否为复位命令 ES=0;sbuf2=SP+1;for(p.p10=SP-0 x10;p.p104;/把高半字节右移到的半字节 sbuf2=sbuf2;/将低半字节取反 if(sbuf2&0 x0f)!=(sbuf1&0 x0f)/判断接受是否对的 /接受错误 state1=0;/将接受状态标志置为零，重新 接受 buf1=RECEIVE;/初始化接受的地址 *buf1=NACK;/把 NACK 信号存入发送缓冲里 buf1_flag=1;/置标志位为 1，使主程序能对接 收错误进行解决 REN=0;/严禁接受 else sbuf1&=0 x0f;/仅保存低半字节，去掉高半字 节 rsbuf1|=sbuf1;/高低半字节合并 *buf1+=rsbuf1;/将接受的数据保存至接受缓冲 里,并且数据指针加一 buf1_length+;/接受数据长度加一 state1=10;/将 state1 置为 10，准备接受下 个字节的高半字节 break;else TI=0;/清除发送中断标志 if(buf2_length)/判断发送长度是否为零 /发送长度不为零 if(state2=0)/判断是否发送高半字节 /发送高半字节 sbuf2=*buf2;/将要发送的字节送到 sbuf2 rsbuf2=sbuf2;/取反，使高半字节变为反码 sbuf2=4;/将高半字节右移到低半字节 rsbuf2&=0 xf0;/保存高半字节，去掉低半字节 sbuf2&=0 x0f;/保存低半字节，去掉高半字节 rsbuf2|=sbuf2;/合并高低半字节 SBUF=rsbuf2;/发送出去 state2=10;/将 state2 置为 10 准备发送下半 字节 else /发送低半字节 sbuf2=*buf2;/将要发送的字节送到 sbuf2 buf2+;/指针加一 buf2_length-;/发送数据长度减一 rsbuf2=sbuf2;/取反，使低半字节变为反码 rsbuf2=4;/将低半字节反码左移到高半字 节 rsbuf2&=0 xf0;/保存高半字节，去掉低半字节 sbuf2&=0 x0f;/保存低半字节，去掉高半字节 rsbuf2|=sbuf2;/合并高低半字节 SBUF=rsbuf2;/发送出 state2=0;else /假如发送数据长度为零则发送 数据帧尾 if(buf2_flag)/判断是否发过数据帧尾 SBUF=TAIL;/将数据帧尾发送出去 while(TI=0);TI=0;buf2_flag=0;/置发送标志为零，表达发送完 毕 EA=1;/开放中断 遥控信号的解码 下面是一个对51实验板配套的红外线遥控器的解码程序，它可以把红外遥控器每一个按键的键值读出来，并且通过实