单片机解码归零码 细谈8位单片机解码红外遥控信号的方法

来源:初中教育 发布时间:2019-03-12 05:39:51 点击:

  1 红外遥控原理      红外遥控是一种无线、非接触控制技术,包括发送端和接收端两部分;发送端由专用单片机芯片,采用一定频率(如38KHz)的载波实现二进制编码,然后通过发射头将二进制信息发出。接收端的红外遥控接收头将接收到的红外载波信号通过滤波、整形等处理转换成TTL电平,供接收端的8位单片机进行采样解码。
  
  2 红外遥控信号波形说明
  
  红外遥控信号通常由引导码、功能码和校验码构成,具体可见图2-1,引导码表示红外遥控信号的开始,功能码和校验码由二进制“0”和“1”组成,功能码用于传递控制信息,校验码用于验证接收端接收到的信息是否被干扰或错误,只有校验码正确,才认为本次接收到的红外遥控信号有效。
  二进制“0”和“1”信号采用TTL高低电平组合而成,在接收端单片机I/O口测试的“0”和“1”TTL电平波形可参见图1。
  
  3 红外遥控信号解码方法
  
  正如前所表述,红外遥控单片机接收端I/O接收到信号波形由TTL高低电平组成,因此要实现红外遥控信号接收,接收端的单片机首先要实现TTL高低电平采样,并转换成“0”和“1”信号,此过程也称为红外遥控信号解码。
  红外遥控信号解码时,通常引导码的高、低电平分开采样判断;由高低电平组合而成的功能码和校验码中的“0”和“1”,采取高低电平时间宽度统一判断的方式,例如图2-2中“0”的判断依据是总时间宽度t1+t0,“1”的判断依据是总时间宽度t2+t0。
  现就以8位单片机为基础,参照图2-1红外遥控信号波形示意图,来阐述两种常用的红外遥控信号检测方法。
  
  3.1输入捕捉中断
  采用输入捕捉中断的方式解码,需要一个16位定时器资源配合,并要求输入捕捉中断具有上升沿和下降沿触发功能。
  在无红外遥控信号时,如果出现干扰信号可能会导致单片机重复进入输入捕捉中断,影响单片机的工作效率。因此通常对引导码的低电平考虑先采用查询的方式判断,即只有红外遥控接收I/O口连续一定时间检测到低电平时,才认为可能出现红外遥控信号,此时再开启输入捕捉中断,进行引导码低电平的剩下时间宽度判断。引导码低电平检测完成后,再检测引导码的高电平和“0”、“1”。图2为开启输入捕捉中断后解码流程简图。
  输入捕捉中断最大的优势在于高效率和高精度,在引导码的高电平和“0”、“1”的宽度判断时,因采用16位定时器计时,假设定时器以1us为单位计时,相对于一般的红外遥控信号“0”和“1”的宽度都是毫秒数量级来讲,可保证足够高的采样精度,但在使用中要注意考虑定时器是否有溢出的可能性。
  
  输入捕捉中断缺点是要求单片机必须提供一个输入捕捉中断I/O口和一个16位定时器,对于目前市面上部分比较低端的8位单片机,并不一定都能够这些资源,尤其是专用于红外遥控解码16位定时器。
  
  3.2查询方式
  查询解码原理是通过单片机不断读取红外遥控接收I/O口电平,当相邻两次读取的I/O口电平发生变化时,即可间接的做出上升沿和下降沿的判断,上升沿和下降沿确定后,查询解码方式的其它逻辑基本与输入捕捉中断的红外遥控接收处理逻辑一致,在此不一一重述。
  查询判断要求单片机能提供一个时基t的中断,每进一次时基t中断读取I/O口的电平,当第0次读取红外遥控接收I/O口电平为低电平,第1次读取的电平为高电平,则即可确认红外遥控接收I/O口出现上升沿,同理通过第2次和第3次采样到的红外遥控接收I/O口电平对比可确认下降沿。
  查询方式首先要选择好参数时基t,依据引导码高、低电平、“0”和“1”的宽度,保证通过每个时基中断t对红外遥控接收I/O口读取的电平,不会出现漏判或错判上升沿和下降沿;时基t也不能太短,否则会导致单片机在运行过程中频繁进入时基t中断,影响单片机主程序的执行效率,时基t太长会影响引导码高、低电平、“0”和“1”的检测精度,因此实现过程中需找到两者的平衡点。
  
  查询方式的最大优势在于对单片机的资源要求较低,无需专门的16位定时器和输入捕捉中断I/O口,只需普通I/O口和8位定时器产生一个时基t中断即可,其检测精度无法与输入捕捉中断比拟,但对于现有市场上部分比较低端、资源匮乏的8位单片机查询方式还是很有优势。
  
  4 总结
  
  基于8位单片机的输入捕捉中断和查询两种红外遥控解码方式,各有千秋,实际运用过程中可根据8位单片机所具备的资源、采样精度要求等,选择其中的一种进行红外遥控解码。

推荐访问:单片机 解码 遥控 信号
上一篇:关于铁路通信设备防火防雷安全防护探讨|防火防震防雷总结记录
下一篇:最后一页

Copyright @ 2013 - 2018 四八文档网-文档下载,办公室文档软件 All Rights Reserved

四八文档网-文档下载,办公室文档软件 版权所有 沪ICP备09019570号-4