CSDN博客初识&&红外通信（51）学习心得

CSDN博客初识
- 了解CSDN内容
- 看博客学习相关知识
- 入手写博客用来总结及初步规划
51单片机的红外通信
- 基本内容
- - 红外线遥控
  - 红外线系统的组成
  - 红外遥控器发射
- 关键环节
- - 中断
  - PPM方式的红外通信
- 作品应用
- - 实图
  - 基本功能
  - 主要代码部分
- 疑问&改善

CSDN博客初识

了解CSDN内容

笔者于2019年经历高考，在暑假末尾接触到csdn，一开始是因为搜索C语言的相关题目，然后进一步了解发现csdn是一个广阔的学习平台。正如它的广告语，成就一亿技术人，在这里你能接触到更多更前端的资讯，成为你大学学习的跳板。

看博客学习相关知识

因为技术上还是太萌新，关注的内容也不广，只是一些皮毛，现在正从一些大佬的博客中摸索学习，先模仿再内化成自己的东西。

入手写博客用来总结及初步规划

结合个人学习方法和嵌入式等学习内容的特色，笔者打算今后把一些理解以博客形式记录总结，方便自己回顾。这一期是第一次用markdown写博客，是用最近小比赛涉及的红外通信环节的一些学习练手，并打算在2020年1月11号之前再写一篇关于51EEPROM(IIC总线)的个人学习理解。鉴于笔者学校进入考试月，时间紧张，文章略显准备不充足，求大佬勿喷。

Mon 09Mon 16Mon 23Mon 30Mon 06单片机大赛已完成博客进行中 pta即将进行高数英语期末考时间表2020考试月规划

可能一些专有名词的拿捏不是很准确，请原谅。

下面是正文内容

51单片机的红外通信

基本内容

红外线遥控

由残存的高中物理知识，红外线遥控就是利用波长为0.76~1.5微米之间的近红外线来传送控制信号的。

红外线系统的组成

红外线系统一般由红外发射装置和红外接收设备两大部分组成。红外发射装置又可以由键盘电路、红外编码芯片、电源和红外发射电路组成。红外接收设备可以由红外接收线路、红外解码芯片、电源和应用电路组成。通常为了使信号更好的被发射端发送出去，经常会将二进制数据信号调制成为脉冲信号，通过红外发射管发射。常用的有通过脉冲宽度来实现信号调制的脉宽调制（PWM)和通过脉冲串之间的时间间隔来实现信号调制的脉冲调制（PPM)两种方法。

红外遥控器发射

通常红外遥控为了提高抗干扰性能和降低电源消耗，红外遥控器常用载波的方式传送二进制编码，常用的载波频率为38KHZ，这是由发射端所使用的455KHZ晶振(晶振知识不作详细介绍，有意点击链接)来决定的。通常的红外遥控器是将遥控信号（二进制脉冲码）调制在38KHZ的载波上，经缓冲放大后送至红外发光二极管，转化为红外信号发射出去的。
图为封装好的红外接收器：

关键环节

中断

本环节涉及计时要求，现引入中断部分知识。

红外脉冲使得红外接收头由高电平变低电平，所以产生一个下降沿,使得产生外部中断。

红外接收头对应I/0口的P3^2引脚

部分中断源暨中断号

根据引脚(P3^2)和中断引起原因(下降沿)，在这里使用外部中断0，对应中断号为0。

void IrInit()
{ IT0=1;//下降沿触发 EX0=1;//打开中断 0 允许EA=1; //打开总中断IRIN=1;//初始化端口
}

PPM方式的红外通信

本次红外遥控器使用的是NEC协议
特征如下：

8位地址和8位指令长度(相当于豌豆射手一次吐八个豌豆)；
地址和命令2次传输（确保可靠性)；
载波频率38KHZ；
位时间为1.125ms或2.25ms；
记住开头起始码的9ms和4.5ms低高电平升落
数据反码相当于双重保险
地址码，地址反码、控制码、控制反码均是8位数据格式。按照低位在前，高位在后的顺序发送。
摁一次相当于八个脉冲串

NEC 码的位定义：一个脉冲对应 560us 的连续载波，
一个逻辑 0 的传输需要 1.125ms（560us脉冲+560us 低电平）
一个逻辑 1 传输需2.25ms（560us 脉冲+1680us 低电平）

时序图如下：（在低谷的时候是低电平，反之为高电平）

	位0	位 1
低电平时间	0.56ms	0.56ms
高电平时间	0.565ms	1.69ms

由于红外接收头在收到脉冲的时候为低电平，在没有脉冲的时候为高电平，所以可以通过外部中断的下降沿触发中断，在中断内可以通过判断高电平时间来识别是位0还是位1。

//延时函数
void delay(uint i)
{delay(i--);        //延时儿~
}
//读取红外数值的中断服务函数
void ReadIr() interrupt 0
{u8 j,k; u16 YD; Time=0;        //也可以定义静态变量staticdelay(700);    //7ms if(IRIN==0)    //确认是否真的接收到正确的信号,接收到后电平由1到0      {YD=1000;      //1000*10us=10ms,超过说明接收到错误的信号
/*当两个条件都为真是循环，如果有一个条件为假的时候跳出循环， 免得程序出错的时侯，程序死在这里*/while((IRIN==0)&&(YD>0))    // 等 待 前 面 9ms 的 低 电 平 过 去{delay(1);    //相当于特殊功能的延时YD--;} if(IRIN==1) //如果正确等到 9ms 低电平。9ms：看红外时序图（NEC协议){ YD=500; while((IRIN==1)&&(YD>0))    //等待 4.5ms 的起始高电平过去{delay(1);YD--;}for(k=0;k<4;k++) //共有 4 组数据（时序图中用户码，数据码）{ for(j=0;j<8;j++) //接收一组数据           {YD=60; while((IRIN==0)&&(YD>0))//等待信号前面的 560us低电平过去{delay(1);YD--;}YD=500; while((IRIN==1)&&(YD>0))   //以下利用Time累加计算高电平的时间长度。{delay(10); //0.1ms Time++; YD--; if(Time>30){ return; //大于，服务函数无效}}  IrValue[k]>>=1; //k 表示第几组数据 if(Time>=8) //如果高电平出现大于 565us，那么是 1 {IrValue[k]|=0x80;    //据说用或运算稳健，其实也可以直接令其=1} Time=0; //用完时间要重新赋值，笔者做c的题经常出错}}} if(IrValue[2]!=~IrValue[3]) //控制码跟控制反码是否匹配{ return; //不匹配，服务函数无效}}
}

用到的时间数据有，9ms，4.5ms，0.56ms，1.69||0.5625ms
这里对时间的判断用到了模糊判断，毕竟机器的准确性和数值太小，难免有偏差，所以例如9ms我们采用一个10ms的延时去判断。
对应逻辑位1和0对应高电平的时间0.565和1.69差别较大，我们可以采用一个中间数如0.8/0.9/1.0去区别
return的作用不太明显，这是因为服务函数没执行什么实体的工程，可以加一个动态数码管的按键读取或者是switch去遥控小车等来体现。

作品应用

实图

基本功能

红外循迹的传感器不够灵敏所以在这里改成了红外通信的遥控，也没啥花里胡哨的，就是用服务函数返回的参数来switch判断哪哪哪电机咋转

主要代码部分

void IrInit() //中断函数
{ IT0=1;//下降沿触发 EX0=1;//打开中断 0 允许EA=1; //打开总中断IRIN=1;//初始化端口
}
void delayms(u8 i)//延时函数
{   i*=1000i;while(i--);                                       //延时1ms
}
void ReadIr() interrupt 0//红外键值中断服务函数
{u8 j,k,YD=0;                                        //相关临时变量EX1 = 0;                                            //关闭外部中断,防止再有信号到达   delayms(15);                                        //延时时间，进行红外消抖if (IRIN==1)                                        //判断红外信号是否消失,真则无效重来{  EX1 =1;                                          //外部中断1开return;                                          //返回} while (!IRIN)                                       //等IR变为高电平，跳过9ms的前导低电平信号。{delayms(1);                                     //延时等待，稍作改进，不再盲等，见机行事}for (j=0;j<4;j++)                                   //采集红外遥控器4组数据{ for (k=0;k<8;k++)                                 //分次采集8位数据{while (IRIN)                                   //等 IR 变为低电平，跳过4.5ms的前导高电平信号。{delayms(1);                                  //延时等待}while (!IRIN)                                  //等 IR 变为高电平{delayms(1);                                  //延时等待}while (IRIN)                                   //计算IR高电平时长{delayms(1);                                  //延时等待YD++;                                        //计数器加加if (YD>=30)                                   //判断计数器累加值{ EX1=1;                                     //打开外部中断功能return;                                    //返回}                   }IrValue[j]=IrValue[j] >> 1;                       //进行数据位移操作并自动补零if (YD>=8)                                       //判断数据长度 {IrValue[j] |= 0x80;                           //数据最高位补1} YD=0;                                            //清零位数计录器}}if (IrValue[2]!=~IrValue[3])                            //判断地址码是否相同{ EX1=1;                                           //打开外部中断return;                                          //返回}for(j=0;j<10;j++)                                   //循环进行键码解析,比上面多的部分{if(IrValue[2]==controlduan[j])                       //进行键位对应，红外遥控器用数组controlduan，相应的8位二进制数对应特殊功能/*u8 code controlduan[]={0x19,0x46,0x15,0x44,0x43,0x40,0x0D,0x0E,0x00,0x0F}这是摁键二进制数的库*/{ControlCar(j);                                          //控制相应电机顺便用数码管显示方便判断摁键功能}}EX1 = 1;                                           //外部中断开，准备下一次
}
void ControlCar(u8  ConType)    //采集键值实现功能函数
{tingzhi();switch(ConType)                             //判断摁键对应模式{case 1:  //前进                            //形式1{ tingzhi();                                //进入前进之前 先停止一段时间  防止电机反向电压冲击主板 导致系统复位（从别处学来，不过可以不用）Delay1ms(240);                    qianjin();break;}case 2: //后退                              //形式2{ tingzhi();                                //进入后退之前 先停止一段时间  防止电机反向电压冲击主板 导致系统复位Delay1ms(240);    houtui();                                //M2电机反转break;}case 3: //左转                              //形式3{ tingzhi();                                  //进入左转之前 先停止一段时间  防止电机反向电压冲击主板 导致系统复位Delay1ms(240); zuozhuan90(0);                            //M2电机正转break;}case 4: //右转                              //形式4{ tingzhi();                                //进入右转之前 先停止一段时间  防止电机反向电压冲击主板 导致系统复位Delay1ms(240);youzhuan90(0);                                //M1电机正转  //M2电机反转break;}case 6:                                      //形式6{ tingzhi();                                //进入右转之前 先停止一段时间  防止电机反向电压冲击主板 导致系统复位Delay1ms(240);youzhuan30(0);                                //M1电机正转  //M2电机反转break;}    case 5: //停止                          //形式5{tingzhi();break;                                //退出当前选择}}
}

相关引脚的注释和一些浅易函数名作用不再给出，关键是代码部分。

疑问&改善

对于误差模糊处理想法很好，但是不知道这个误差的积累会不会对连续判断产生影响。
功能太过简单，自己说萌新菜鸡其实是给自己不求上进找借口，求学长大佬放过。
回归上文，这次以练手为主，写的太过冗长，不精炼
听学长说可以加个PID实现闭环更加牛批的效果，小生还需努力，弥补差距。
借老爸一句话：奋斗吧，少年！