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单片机红外电路设计原理

电视和空调与红外遥控器是分不开的。空调遥控器实际上是红外信号传输装置,空调主体上有红外接收探头,可以接收和分析遥控器发送的红外信号,实现遥控功能。电视遥控器也按照相同的原理工作。如今,许多手机都具有红外功能。通过匹配通信协议,可以实现手机远程控制电视和空调的功能。让我与您分享通过硬件和软件进行红外远程控制的原理。该部分包括红外发射部分的原理,红外接收部分的原理和软件编码部分的原理。 1红外发射部分的电路原理红外发射功能主要是通过红外发射管来实现的。红外发射管的外观与透明LED发光二极管的外观非常相似,其驱动和控制方法也相同。当使用单片机控制发射管时,通常由三极管驱动,可以同时实现NPN三极管和PNP三极管。通过使用下图所示的PNP晶体管来实现。 PNP晶体管的基极通过电阻连接到单片机的GPIO端口,发射管通过限流电阻连接到PNP晶体管的发射极。当单片机的GPIO输出高电平时,PNP晶体管处于截止状态。红外线发射管不工作;当GPIO输出低电平时,PNP晶体管打开发射管并发射肉眼看不见的红外线,该红外线被接收管接收。遥控器上的每个按钮都有特定的代码,实际上是遵循特定规则的高低电平脉冲,接收电路解析该脉冲以执行相应的操作。 2红外接收器的电路原理如前所述,红外发射器和红外接收器是成对的,并且成对使用。发射管为白色,接收管为黑色。您可以使用三极管构建接收电路,也可以使用比较器构建电路。以下使用三极管电路显示红外接收电路。如下所示。当没有接收到红外信号时,接收管不导通,晶体管Q1不导通,晶体管Q3不导通,微控制器接收到连续的高电平。当接收管接收到红外信号时,微控制器接收到低电平。当按下遥控器的键时,与该键相对应的编码脉冲将被单片机接收。单片机分析脉冲并知道遥控器上按下了哪个键,从而实现了用户的操作。但是,黑色的红外接收管具有相对较低的抗干扰能力,因此在设计电路时通常不使用它。而是使用专用的红外接收器。最常用的型号是HS0038。而且,其红外接收电路简单,抗干扰能力强。 3红外软件代码分析上面提到的脉冲代码是红外发射器和红外接收器之间的通信内容。通信这部分的数据或内容称为通信协议。一般来说,红外通信遵循NEC的编码协议规范。 NEC协议规定工作频率为38KHz,其数据格式包括以下部分:指导代码,用户代码,用户代码补码,键码,键码补码等。完整的按钮/数据周期为108ms。 NEC代码规定0和1的代码如下:代码0:高电平0.56ms +低电平0.565ms = 1.125ms代码1:高电平0.56ms +低电平1.685ms = 2.245ms,如图所示。下图。当按下遥控器上的某个按钮时,发射管将发出一系列脉冲,其中包含指导代码,用户代码,用户代码补码,键码和键码补码。如果要转换脉冲,则查看序列0和1,长度为2.245 ms的脉冲表示数据1,脉冲长度为1.125的脉冲表示数据0。下图。接收端的红外专用探头会感应到这部分脉冲,并将其发送到单片机。单片机对脉冲数据进行分析,计算出用户的按键信息,然后执行相应的命令和逻辑,以便用户可以远程控制空调上的电视。