單片機紅外遙控門禁實現
人的眼睛能看到的可見光,若按波長排列,依次(從長到短)為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫,其中,紅光的波長范圍為0.62μm~0.76μm,比紅光波長還長的光叫紅外線。盡管肉眼看不到這種光線,但利用紅外線發送和接收裝置卻可以發送和接收紅外線信號,實施紅外線通訊。利用紅外線通訊無需連線,只需將兩設備的紅外線裝置對正即可傳輸數據。紅外線通訊方向性很強,適用于近距離的無線傳輸。紅外線遙控器就是利用波長0.76μm~1.5μm之間的紅外線來傳送控制信號的。紅外線的特點是不干擾其他電器設備工作,也不會影響周邊環境。電路調試簡單,在這里就是采用對發射信號進行編碼,來實現多路紅外遙控功能。
紅外發射與編碼、調制
發射部分由編碼調制和LED紅外發送器等組成。其中編碼和調制用單片機軟件實現,由單片機引腳發射采用脈寬調制的脈沖串,如圖4所示,發射端口每次發射一串基頻為38KHz的脈沖,每兩串脈沖之間間隔一段時間,由這段時間對所發出的信息進行調制,時間的長短由單片機內時間寄存器設置。
紅外接收與解調、解碼
因紅外遙控器的控制距離約6~12米遠,要達到這個指標,其發射的載波頻率(38kHz)要求十分穩定,一體化紅外接收頭SM0038對38kHz進行解調,當接收到38KHZ的載波信號時,SM0038接收器會輸出低電平,否則輸出高電平,從而可以將紅外光信號解調成一定脈寬的連續方波信號。方波下降沿觸發單片機的外部中斷,經單片機解碼,來判斷是否為有效信號,以及哪一種信號,將信號還原為相應的控制信息。
紅外遙控軟件設計的實現
紅外發射器軟件設計
紅外發射機需用到單片機兩個定時器,一個外部中斷等硬件資源,其中定時器T0用以計量發射38KHz脈沖串的脈寬,定時器T1用以計量脈沖串與脈沖串之間的時長,外部中斷0用以喚醒待機狀態。
紅外接收器軟件設計
紅外接收機需用到單片機兩個定時器,一個外部中斷等硬件資源。其中外部中斷0用來檢測由紅外接收頭所發出的下降沿而觸發中斷,啟動定時器T0開始計時,定時器T0通過定時來測量脈沖串與脈沖串之間的時長,判斷信號的種類。
結語
經實驗測試,紅外遙控信號的編碼解碼方法沒有出現傳輸誤碼,可靠、實用,在編碼解碼方面降低了硬件成本。容易實現系統擴展,對門口播報部分可隨意更改輸入遙控的通路數,只要相應地增加按鍵,對辦公室來說就可以相應地擴充辦公桌的接收部分。此系統稍作改動可應用于其它紅外遙控的控制系統中,實現靈活,應用廣泛。
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