紅外收發基礎

• 2019 年 11 月 5 日
• 筆記

基礎認識

紅外光：

只要溫度高於絕對零度（-273.15℃）的物體都會發出紅外光，因此它是無處不在的。肉眼不可見。

波長：

紅外發射管常見的波長有850nm和940nm兩種比較常見

頻率：

發射端以一個固定頻率來發射紅外光，一般以37.91KHZ比較常見，也有的地方自接說成是38KHz。同時，接收端只能識別該頻率下的訊號，只要發射端與接收端的頻率正負相差不超過1KHZ,都是可以正常通訊的；如果相差超高2KHZ,會出現失靈或者距離短等情況。

紅外發射管：

與普通發給二極體（LED）相識，但其發出的光是不可見的

紅外接收管1

可能存在兩種結構，原理圖1中D1二極體默認不導通，如果接收到紅外訊號時二極體的電阻會大大降低，而實現導通。

 紅外接收管2

   該模組有三個引腳，功能比前面的大大增強。它的內部電路包括紅外監測二極體，放大器，限幅器，帶通濾波器，積分電路，比較器等。通過內部電路，還原處發射端的訊號波形，可以直接被單片機使用。因此也被稱為一體化紅外接收頭。也就是說，它輸出的是符合數字電路要求的數字訊號，可以直接拿來使用。所以，雖然外型上只多了一個引腳，但實際內部功能增加了很多很多，大大簡化了電路設計者的工作。另外，此類接收頭的內部放大增益比較大，很容易引起干擾，因此一般廠家建議在供電腳上加上4.7uf以上的電容進行濾波。

   常用型號有IRM3638、HS0038和VS1838等。其介面電路如下所示

紅外協議

1. 紅外光是載體，需要通過此載體實現數據交互，必須存在數據協議

2. 協議的最終都是為完成0或1的指令傳送

3.常見有：ITT協議、NEC協議、Nokia NRC協議、Sharp協議等

NEC協議發射端：

遙控器內部一般會使用455Khz的晶體作為震蕩源，通過內部分頻電路將其調製為頻率37.91Khz、占空比三分之一的震蕩訊號。遙控器閑置是，發射端無輸出。當有按鍵按下時，會發送一串訊號驅動紅外發射端發射紅外線，訊號格式如下：一段引導碼、兩個位元組的用戶碼（廠家定義）、一個位元組的按鍵數據、一個位元組的按鍵數據反碼，最後跟一個停止位（編程時基本不考慮）。

NEC協議接收端：

閑置時輸出高電平，當收到37.91KHZ的紅外時，接收端調製出的訊號時低電平，無紅外光時，又恢復到高電平。所以，將發射端的訊號全部取反則為接收端的接收訊號。

接收端紅外訊號解析與輸出：

     空閑狀態下引腳輸出高電平

     當表示一個bit位為0時，先輸出一個0.56ms的低電平，然後輸出一個0.565ms的高電平；

     當表示一個bit位為1時，先輸出一個0.56ms的低電平，然後輸出一個1.690ms的高電平。

編程導向

 以是否有紅外訊號輸出/判斷高低電平

接收端編程思路：

通過兩個下降沿計算到時間間隔，可以判斷到接收到的訊號時0還是1

發送編程思路：

發送端發送高電平其實是38Khz的高低電平組成的

定時器設置為38KHZ中斷，如果要發送則在中斷計數里一直取反發送端（連接紅外燈）的電平，實現發送高電平（接收端識別為低電平）的數據，如果發送低電平則延時不動作。

 參考影片：https://www.bilibili.com/video/av73032905