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红外线是波长介于微波和可见光之间的电磁波,波长在760纳米到1毫米之间,是波形比红光长的非可见光。自然界中的一切物体,只要它的温度高于对零度(-273)就存在分子和原子的无规则运动,其表面就会不停的辐射红外线。当然了,虽然是都辐射红外线,但是不同的物体辐射的红外强度是不一样的,而我们正是利用了这一点把红外技术应用到我们实际开发中。 红外发射管很常用,在我们的遥控器上都可以看到,他类似发光二管,但是他发射出来的是红外光,是我们肉眼所看不到的。第二课我们学过发光二管会随着电流的增大亮度逐渐增加,同样的道理,红外发射管会随着电流的增大,红外线的强度越来越强,常见的红外发射管如图16-1所示。
红外发射和接收示意图,由信号发射和信号接收两部分组成,发射者将相应的数字信号,即我们的遥控代码加载到载波上,遥控代码一般采用二进制脉冲,各公司有自己的遥控代码和不同的传输协议方式。
红外遥控器按键编码 先是9ms载波加4.5ms空闲的起始码,数据码是低位在前,高位在后,数据码个字节是8组560us的载波加560us的空闲,也就是0x00,第二个字节是8组560us的载波加1.68ms的空闲,可以看出来是0xFF,这两个字节就是用户码和用户码的反码。按键的键码二进制是0x0B,反码就是0xF3,跟了一个560us载波停止位。对于我们的遥控器来说,不同的按键,就是键码和键码反码的区分,用户码是一样的。这样我们就可以通过单片机的程序,把当前的按键的键码给解出来。
由于我们的红外调制信号是半双工的,而且同时空间只能允许一个信号源,所以我们红外的基带信号不适合在I2C或者SPI通信协议中进行的,我们前边提到过UART虽然是2条线,但是通信的时候,实际上一条线即可,所以红外可以在UART中进行通信。当然,这个通信也不是没有限制的,比如在HS0038B的数据手册中标明,要想让HS0038B识别到38K的红外信号,那么这个38K的载波要大于10个周期,这就限定了我们红外通信的基带信号的比特率不能高于3800,那如果把串口输出的信号直接用38K调制的话,波特率也就不能高于3800。当然还有很多其他基带协议可以利用红外来调制,下面我们介绍一种遥控器常用的红外通信协议——NEC协议。
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