和12岁小同志搞创客开发：如何驱动红外遥控器？

淩亂°似流年 2022-09-16 05:49 110阅读 0赞

# **目录** #

1、红外遥控器通信原理

2、NEC协议

3、实践

--------------------

*机缘巧合在网上认识一位12岁小同志，从零开始系统辅导其创客开发思维和技巧。*

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzM4MTA2OTIz_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

项目专栏：[https://blog.csdn.net/m0\_38106923/category\_11097422.html][https_blog.csdn.net_m0_38106923_category_11097422.html]

--------------------

红外遥控器是我们常用的一种遥控设备。你可以用它控制电视、空调、音响等家用电器，同时也可以改造家里的电饭煲、咖啡机和微波炉等传统家电。想象一下只用一个遥控器就能搞定所有的家用电器控制，只需要搭配Arduino控制器、继电器和红外遥控器套件，就可以搭建一个智能家用电器平台。

![watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA5LiN6ISx5Y-R55qE56iL5bqP54y_size_13_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16][]

# 1、红外遥控器通信原理 #

红外遥控器有两部分组成：红外发射装置（红外遥控器）和红外接收装置（红外接收头）。

*  红外发射装置（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。
 *  红外接收装置（红外接收头）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。

# 2、NEC协议 #

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，我选用的这款遥控器产品使用的编码方式为：NEC协议。

NEC协议特点如下所示：

*  `8位地址位，8位命令位；`
 *  `为了可靠性地址位和命令位被传输两次；`
 *  `脉冲位置调制；`
 *  `载波频率38khz；`
 *  `每一位的时间为1.125ms或2.25ms。`

NEC协议表示逻辑0和1的定义如下图：

![watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA5LiN6ISx5Y-R55qE56iL5bqP54y_size_15_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16][]

具体协议分析如下所示：

**按键按下立刻松开的发射脉冲典型序列如下所示：**

![watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA5LiN6ISx5Y-R55qE56iL5bqP54y_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16][] 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典型序列如下所示：**

![watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA5LiN6ISx5Y-R55qE56iL5bqP54y_size_19_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16][]

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。

**重复脉冲典型序列如下所示：**

![d0d70afab4f54d20aa2a0e4e165462e6.png][]

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。

# 3、实践 #

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。

实现代码如下所示：

![30436291033ad70ea5d0dfaa034800c1.png][]

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzM4MTA2OTIz_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220828/6e80a4dbf8d749b496d923256e9b3460.png
[https_blog.csdn.net_m0_38106923_category_11097422.html]: https://blog.csdn.net/m0_38106923/category_11097422.html
[watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA5LiN6ISx5Y-R55qE56iL5bqP54y_size_13_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]: /images/20220828/b17b62d381d542e9b0ec500b352cae96.png
[watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA5LiN6ISx5Y-R55qE56iL5bqP54y_size_15_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]: /images/20220828/a16d49017c52412da524c248cbb8f637.png
[watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA5LiN6ISx5Y-R55qE56iL5bqP54y_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]: /images/20220828/338e47e28a8b4366aa83c5bb39b2da0e.png
[watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA5LiN6ISx5Y-R55qE56iL5bqP54y_size_19_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]: /images/20220828/fa2af6155fdf481b99caf3c2e567970c.png
[d0d70afab4f54d20aa2a0e4e165462e6.png]: /images/20220828/3bb6a6602cd44f5aa35ea171e369b02c.png
[30436291033ad70ea5d0dfaa034800c1.png]: /images/20220828/186c167cc75e4a859b119d5e9f15c793.png