概述
红外遥控技术广泛应用于各种电子设备中，如电视机、空调、音响等。其原理基于红外光的发射与接收，通过编码解码实现指令的传递与执行。本文将介绍红外遥控在单片机中的应用，并讨论其通信原理与实际应用。
通信原理
红外遥控通信主要包括两个步骤：发射与接收。
发射
在红外遥控发射端（遥控器）中，将按键的指令通过编码方式转换成红外信号。通常使用的编码方式有NEC、SONY、RC-5等。其中，NEC编码是最常见的一种。它将指令拆分成一个起始码（Header）、一个逻辑1的引导码（Leader Code）、一个逻辑0的引导码（Follower Code）和数据位（Data）等几个部分。NEC编码的红外信号采用38kHz的频率进行调制，其调制方式可以是PWM、PPM等。
接收
在单片机中，使用红外接收头来接收红外信号。红外接收头是一个红外光电二极管，能够将接收到的红外信号转换成电信号。由于红外信号经过调制，因此需要使用红外解码器对接收到的信号进行解码。解码的过程就是将接收到的红外信号还原成指令。解码器通常采用的是红外解码芯片，如TC9012、HX1838等。
应用实例
以下是一个基于红外遥控的应用实例，在单片机中使用红外遥控控制电灯的开关。
硬件设计
- 单片机：选择一款具备红外遥控功能的单片机，如STC89C51等。
- 红外接收头：使用红外接收头接收红外信号。
- 红外解码芯片：使用红外解码芯片将接收到的红外信号解码成指令。
- 继电器：用于控制电灯的开关。
软件设计
- 初始化红外接收头和红外解码芯片。
- 设置单片机的中断服务程序，当红外接收头接收到信号时，触发中断。
- 在中断服务程序中，读取红外解码芯片解码出来的指令。
- 根据指令，控制继电器的开关状态。
示例代码
// 头文件
#include <reg52.h>
// 定义红外接收头的引脚和中断号
#define IR_PIN P3_2
#define IR_INT 0
// 定义继电器控制引脚
sbit RELAY_PIN = P2^0;
// 定义中断服务程序
void irInterrupt() interrupt IR_INT
{
// 读取解码出来的指令
unsigned int command = ReadIRCode();
// 根据指令控制继电器的开关状态
if (command == 0x10)
RELAY_PIN = ~RELAY_PIN;
}
// 初始化函数
void init()
{
// 初始化红外接收头和红外解码芯片
InitIR();
// 设置中断触发方式
IT0 = 1; // P3.2 下降沿触发中断
EX0 = 1; // 允许外部中断0
EA = 1; // 允许总中断
}
// 主函数
void main()
{
init();
while (1)
{
// 主循环中可以执行其他任务
}
}
总结
通过红外遥控技术，在单片机中实现了对电灯开关的远程控制。这是一个简单的应用实例，红外遥控技术在其他领域也有广泛的应用，如智能家居、无人机控制等。了解红外遥控的通信原理，对于理解与应用这一技术具有重要的意义。希望本文能够帮助读者更好地理解单片机中的红外遥控技术，为其在实际项目中的应用提供一些参考。
