红外发射单片机(原理与设计程序)

用AT89S51单片机制作红外电视遥控器
一般红外电视遥控器的输出都是用编码后串行数据对38～40kHz的方波进行脉冲幅度调制而产生的。

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征：
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 的组合表示二进制的“0”；以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms 的组合表示二进制的“1”。

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，然后再通过红外发射二极管产生红外线向空间发射。

一般电视遥控器的遥控编码是连续的32位二进制码组，其中前16位为用户识别码，能区别不同的红外遥控设备，防止不同机种遥控码互相干扰。

后16位为8位的操作码和8位的操作反码，用于核对数据是否接收准确。

根据红外编码的格式，发送数据前需要先发送9ms的起始码和4.5ms的结果码。

遥控串行数据编码波形如下图所示：
接收方一般使用TL0038一体化红外线接收器进行接收解码，当TL0038接收到38kHz红外信号时，输出端输出低电平，否则为高电平。

所以红外遥控器
发送红外信号时，参考上面遥控串行数据编码波形图，在低电平处发送38kHz 红外信号，高电平处则不发送红外信号。

单片机红外电视遥控器电路图如下：
C51程序代码：
#include <reg52.h>
static bit OP;//红外发射管的亮灭
static unsigned int count;//延时计数器
static unsigned int endcount; //终止延时计数
static unsigned char flag;//红外发送标志
sbit P3_2=P3^2; //红外发送端
char iraddr1;//十六位地址的第一个字节
char iraddr2;//十六位地址的第二个字节
void SendIRdata(char p_irdata);
void delay();
void main(void)
{
count = 0;
flag = 0;
OP = 0;
P3_2 = 0;
EA = 1; //允许CPU中断
TMOD = 0x11; //设定时器0和1为16位模式1
ET0 = 1; //定时器0中断允许
TH0 = 0xFF;
TL0 = 0xE6; //设定时值0为38K 也就是每隔26us中断一次TR0 = 1;//开始计数
iraddr1=3;
iraddr2=252;
do{
delay();
SendIRdata(12);
}while(1);
}
//定时器0中断处理
void timeint(void) interrupt 1
{
TH0=0xFF;
TL0=0xE6; //设定时值为38K 也就是每隔26us中断一次count++;
if (flag==1)
{
OP=~OP;
}
else
{
OP = 0;
}
P3_2 = OP;
}
void SendIRdata(char p_irdata) {
int i;
char irdata=p_irdata;
//发送9ms的起始码endcount=223;
flag=1;
count=0;
do{}while(count<endcount); //发送4.5ms的结果码endcount=117
flag=0;
count=0;
do{}while(count<endcount); //发送十六位地址的前八位irdata=iraddr1;
for(i=0;i<8;i++)
{
//先发送0.56ms的38KHZ红外波（即编码中0.56ms的低电平）endcount=10;
flag=1;
count=0;
do{}while(count<endcount);
//停止发送红外信号（即编码中的高电平）
if(irdata-(irdata/2)*2)//判断二进制数个位为1还是0
{
endcount=41;//1为宽的高电平
}
else
{
endcount=15;//0为窄的高电平
}
flag=0;
count=0;
do{}while(count<endcount);
irdata=irdata>>1;
}
//发送十六位地址的后八位
irdata=iraddr2;
{
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;
}
//发送八位数据
irdata=p_irdata;
{
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;
}
//发送八位数据的反码
irdata=~p_irdata;
{
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;
}
void delay()
{
int i,j;
for(i=0;i<400;i++)
{
for(j=0;j<100;j++)
{
}
}
}
制作的实物如下图所示：
1、引言
红外通信是目前比较常用的一种无线数据传输手段，其具有无污染、信息传输稳定、信息安全性高以及安装使用方便等优点，并且可以在很多场合应用，如家电产品，工业控制、娱乐设施等领域。

红外通信是利用950nm近红外波段的红外线作为传递信息的载体，通过红外光在空中的传播来传递信息，由红外发射器和接收器实现。

发射端将二进制数字信号调制成某一频率的脉冲序列，经电光转换电路，驱动红外发射管
以光脉冲的形式发送到空中。

接收端将接收到的光脉冲转换成电信号，再经解调和译码后恢复出原二进制数字信号。

本文设计了一种基于单片机
PIC18F248的主从式红外通信系统，主要设计了红外接口电路以及主机和从机通信软件流程。

2、系统硬件电路设计
在主从式红外通信系统中，主机及从机的红外发射电路相同，红外线的载波频率都为38KHz，在同一时间，可以是主机发射，从机接收；或者从机发射，主机接收。

2.1 红外发射电路设计
红外发射器电路主要由单片机，驱动管Q1和Q2、红外发射管
D1等组成，电路如下：
红外发射器工作原理为：单片机通过I/O端口控制整个发射过程。

其中，红外载波信号采用频率为38KHz的方波，由PIC18F248的*模块的PWM功能实现，并由*1端口传输到三极管
T2的基极。

待发送到数据由单片机的TX端口以串行方式送出并驱动三极管Q1，当TX为“0”时使Q1管导通，通过Q2管采用脉宽调制（PWM）方式调制成38KHz的载波信号，并由红外发射管D1以光脉冲的形式向外发送。

当TX为“1”时使Q1管截止，Q2管也截止，连接Q1和Q2的两个上拉电阻
R1和R3把三极管的基极拉成高电平，分别保证两个三极管可靠截止，红外发射管D1不发射红外光。

因此通过待发送数据的“0”或“1”就可控制调制后两个脉冲串之间的时间间隔，即调制PWM的占空比。

比如若传送数据的波特率为1200bps，则每个数位“0”就对应32个载波脉冲调制信号。

红外发射管D1采用TSAL6200红外发射二极管
，其实现将电信号转变成一定频率的红外光信号，它发射一种时断时续的高频红外脉冲信号，由于脉冲串时间长度是恒定的，根据脉冲串之间的间隔大小就可以确定传输的数据是“0”还是“1”。

2.2 红外接收电路设计
红外接收电路主要采用Vishay公司的专用红外接收模块
HS0038B。

接收电路及HS0038B部结构如下：。