红外接收头外观

红外接收头介绍

1、什么是红外接收头？

红外遥控器发出的信号是一连串的二进制脉冲码。

为了使其在无线传输过程中免受其他红外信号的干扰,通常都是先将其调制在特定的载波频率上, 然后再经红外发射二极管发射出去,而红外线接收装置则要滤除其他杂波,只接收该特定频率的信号并将其还原成二进制脉冲码,也就是解调.

2、工作原理

内置接收管将红外发射管发射出来的光信号转换为微弱的电信号，此信号经由IC内部放大器进行放大，然后通过自动增益控制、带通滤波、解调变、 波形整形后还原为遥控器发射出的原始编码，经由接收头的信号输出脚输入到电器上的编码识别电路。

3、红外接收头的引脚与连线

红外接收头有三个引脚如下图：

‎

D为数据输出

GND为电源地

VCC为电源正

红外遥控实验

1、实验器件 红外遥控器 1个 IR Receiver Module 1个 数字传感器连接线 1根

2、实验原理 要想对某一遥控器进行解码必须要了解该遥控器的编码方式，这就叫知己知彼，百战不殆 。本产品使用的遥控器的编码方式为：NEC协议。下面就介绍一下NEC协议：

NEC协议介绍

特点：

(1)8位地址位，8位命令位

(2)为了可靠性地址位和命令位被传输两次

(3)脉冲位置调制

(4)载波频率38khz

(5)每一位的时间为1.125ms或2.25ms

逻辑0和1的定义如下图：

协议如下：

按键按下立刻松开的发射脉冲：

上面的图片显示了NEC的协议典型的脉冲序列。注意：这是首先发送LSB(最低位)的协议。在上面的脉冲传输的地址为0x59命令为0x16。一个消息是由一个9ms的高电平开始，随后有一个4.5ms的低电平， (这两段电平组成引导码)然后由地址码和命令码。地址和命令传输两次。第二次所有位都取反，可用于对所收到的消息中的确认使用。总传输时间是恒定的，因为每一点与它取反长度重复。如果你不感兴趣， 你可以忽略这个可靠性取反，也可以扩大地址和命令，以每16位！

按键按下一段时间才松开的发射脉冲：

一个命令发送一次，即使在遥控器上的按键仍然按下。当按键一直按下时，第一个110ms的脉冲与上图一样，之后每110ms重复代码传输一次。这个重复代码是由一个9ms的高电平脉冲和一个2.25ms低电平和560μs的高电平组成。

重复脉冲

注意：脉冲波形进入一体化接收头以后，因为一体化接收头里要进行解码、信号放大和整形，故要注意在没有红外信号时，其输出端为高电平，有信号时为低电平，故其输出信号电平正好和发射端相反。接收端脉冲大家可以通过示波器看到，结合看到的波形理解程序。

本实验编程思想

根据NEC编码的特点和接收端的波形，本实验将接收端的波形分成四部分：引导码(9ms和4.5ms的脉冲)、地址码16位(包括8位的地址位和8位的地址的取反)、命令码16位(包括8位命令位和8位命令位的取反)、重复码(9ms、2.25ms、560us脉冲组成)。 利用定时器对接收到的波形的高电平段和低电平段进行测量，根据测量到的时间来区分：逻辑“0”、逻辑“1”、引导脉冲、重复脉冲。引导码和地址码只要判断是正确的脉冲即可，不用存储，但是命令码必须存储，因为每个按键的命令码都不同， 根据命令码来执行相应的动作。设置遥控器上的几个按键VOL+：控制LED灯亮的；VOL-：作为控制蜂鸣器响；

实例代码

程序功能：对遥控器发射出来的编码脉冲进行解码，根据解码结果执行相应的动作。按下"VOL+"红灯亮，松开红灯灭；按下"VOL-"蜂鸣器响，松开蜂鸣器停止响；这样大家就可以用遥控器遥控你的器件了，让它听你的指挥。其它按键的译码方式与这几个键一样，只要大家用示波器测出它们各自的波形，了解各自的命令码，在执行译码结果的函数中写上对应的命令码和要执行的动作即可。

#define BUZZER 10//蜂鸣器

#define LED_RED 11//红灯

#define IR_IN 8 //红外接收

int Pulse_Width=0;//存储脉宽

int ir_code=0x00;//命令值

void timer1_init(void)//定时器初始化函数

{

TCCR1A = 0X00;

TCCR1B = 0X05;//给定时器时钟源

TCCR1C = 0X00;

TCNT1 = 0X00;

TIMSK1 = 0X00; //禁止定时器溢出中断

}

void remote_deal(void)//执行译码结果函数

{

switch(ir_code)

{

case 0xff00://停止

digitalWrite(LED_RED,LOW);//红灯不亮

digitalWrite(BUZZER,LOW);//蜂鸣器不响

break;

case 0xfe01://VOL+

digitalWrite(LED_RED,HIGH);//红灯亮

break;

case 0xf609://VOL-

digitalWrite(BUZZER,HIGH);//蜂鸣器响

break;

}

}

char logic_value()//判断逻辑值“0”和“1”子函数

{

while(!(digitalRead(8))); //低等待

Pulse_Width=TCNT1;

TCNT1=0;

if(Pulse_Width>=7&&Pulse_Width<=10)//低电平560us

{

while(digitalRead(8));//是高就等待

Pulse_Width=TCNT1;

TCNT1=0;

if(Pulse_Width>=7&&Pulse_Width<=10)//接着高电平560us

return 0;

else if(Pulse_Width>=25&&Pulse_Width<=27) //接着高电平1.7ms

return 1;

}

return -1;

}

void pulse_deal()//接收地址码和命令码脉冲函数

{

int i;

//执行8个0

for(i=0; i<8; i++)

{

if(logic_value() != 0) //不是0

return;

}

//执行6个1

for(i=0; i<6; i++)

{

if(logic_value()!= 1) //不是1

return;

}

//执行1个0

if(logic_value()!= 0) //不是0

return;

//执行1个1

if(logic_value()!= 1) //不是1

return;

//解析遥控器编码中的command指令

ir_code=0x00;//清零

for(i=0; i<16;i++ )

{

if(logic_value() == 1)

{

ir_code |=(1<

}

}

}

void remote_decode(void)//译码函数

{

TCNT1=0X00;

while(digitalRead(8))//是高就等待

{

if(TCNT1>=1563) //当高电平持续时间超过100ms，表明此时没有按键按下

{

ir_code = 0xff00;

return;

}

}

//如果高电平持续时间不超过100ms

TCNT1=0X00;

while(!(digitalRead(8))); //低等待

Pulse_Width=TCNT1;

TCNT1=0;

if(Pulse_Width>=140&&Pulse_Width<=141)//9ms

{

while(digitalRead(8));//是高就等待

Pulse_Width=TCNT1;

TCNT1=0;

if(Pulse_Width>=68&&Pulse_Width<=72)//4.5ms

{

pulse_deal();

return;

}

else if(Pulse_Width>=34&&Pulse_Width<=36)//2.25ms

{

while(!(digitalRead(8)));//低等待

Pulse_Width=TCNT1;

TCNT1=0;

if(Pulse_Width>=7&&Pulse_Width<=10)//560us

{

return;

}

}

}

}

void setup()

{

unsigned char i;

pinMode(LED_RED,OUTPUT);//设置与红灯连接的引脚为输出模式

pinMode(BUZZER,OUTPUT);//设置与蜂鸣器连接的引脚为输出模式

pinMode(IR_IN,INPUT);//设置红外接收引脚为输入

}

void loop()

{

timer1_init();//定时器初始化

while(1)

{

remote_decode(); //译码

remote_deal(); //执行译码结果

}

}

遥控器键值附表

Arduino库文件

本文整理于DFRobot wiki