1、第十四章第十四章 红外线和红外线和无线遥控无线遥控河工科技河工科技瓮嘉民制作瓮嘉民制作第十四章第十四章 红外线和无线遥控红外线和无线遥控第二节第二节 无线遥控模块及其应用无线遥控模块及其应用第一节第一节 红外线遥控原理及其应用红外线遥控原理及其应用一、红外线遥控简介一、红外线遥控简介第一节第一节 红外线和无线遥控红外线和无线遥控21红外遥控系统红外遥控系统键盘矩阵编码调制LED红外发送器光/电转换放大器解调电路解码电路红外遥控发射器红外遥控接收器图14-1 红外遥控系统框图2遥控发射器及其编码遥控发射器及其编码（1）遥控编码的定义 遥控发射器专用芯片很多，根据编码格式可以分成脉冲宽度调制和脉冲
2、相位调制两大类。 日本NEC的红外遥控信号发射芯片UPD6121为例，它就是以脉冲宽度调制进行编码的。当发射器按键按下后，即有遥控码发出，其遥控码编码定义为：引导码由宽度9ms的高电平和宽度为4.5ms的低电平组成，引导码也叫起始码。“0”码由0.56ms低电平和0.56ms高电平组合而成，脉冲宽度为1.12ms.“1”码由0.56ms低电平和1.68ms高电平组合而成，脉冲宽度为2.24ms，如图14-2所示。图14-2 遥控编码定义（2）键盘矩阵按键的编码引导码地址码地址反码数据反码数据码图图14-3 遥控编码格式遥控编码格式3. 单片机遥控接收电路单片机遥控接收电路图14-4 一体化红外
3、接收器实物图一体化红外接收头。它是一种集红外线接收、放大、整形于一体的集成电路，不需要任何外接元件，就能完成从红外线接收到输出与TTL电平信号兼容的所有工作，没有红外遥控信号时为高电平，收到红外信号时为低电平，而体积和普通的塑封三极管大小一样，它适合于各种红外线遥控和红外线数据传输。常用的一体化接收头的外形及引脚如图14-4(a)/(b)所示，它只有3个引脚，分别是+5V电源、地、信号输出。 4. 遥控信号的解码算法及编程思路遥控信号的解码算法及编程思路解码的关键是如何识别“0”和“1”，从位的定义可以发现“0”、“1”均以0.56ms的低电平开始，不同的是高电平的宽度不同，“0”为0.56m
4、s,“1”为1.68ms，所以必须根据高电平的宽度区别“0”和“1”。 解码过程具体如下：（1）初始化外部中断0（或者1）为下降沿中断。（2）进入外部中断服务程序，关闭外部中断。（3）对引导码进行判断。如果引导码正确，准备接收下面的一 帧遥控数据，以查询方式判断遥控的数据是0还是1。如果非引导码，则退出外部中断。（4）先后依次接收地址码、地址反码、数据码、数据反码。（5）当接收到32位数据时，说明一帧数据接收完毕。比较数据码和数据反码，若数据码取反后与数据反码不同，则表示为无效数据，应放弃本次接收数据。（6）开启外部中断，准备下一次遥控接收。查询方式与上述过程中的（2）（5）一致，这里不再重复
5、。二、红外遥控应用举例二、红外遥控应用举例例例14.1 利用单片机控制IRM138S对红外遥控矩阵键盘信号进行解码，并把解码的按键值通过两位数码管进行显示，当按下键值为“17”号键时，继电器吸合，当按下键值为“19”号键时，继电器断电，试用C语言编写程序（本例不能用Proteus仿真）。 解：解： （1 1）硬件设计。）硬件设计。硬件设计如图14-5所示。图14-5 红外遥控接收电路原理图本例不能进行Proteus仿真。本实验可以通过SP-28 USB下载验证。第二节第二节 无线遥控模块及其应用无线遥控模块及其应用一、无线通信概述一、无线通信概述1. 无线通信模块原理与分类无线通信模块原理与分
6、类无线通信的原理就是将数据加到载波上从而实现数据传输。本节所介绍的无线收发模块包括两部分内容：编码/解码电路和高频电路。编码/解码电路主要负责对数据的编/解码，高频电路负责将前端处理好的数据发送出去。无线通信模拟按工作频段可以分为350MHz和459MHz等，按控制路数可以分为单路、双路、三路等，无线接收模块按输出信号类型还可以分为锁存和非锁存。2. 无线通信模块主要技术指标无线通信模块主要技术指标（1）YK200-4(200m核木拨码四键遥控器)（见图14-6）型号规格： YJRF-YK200-4T。产品名称：200 m四键遥控器（桃木外壳）。发射/接收距离：200 m。工作电压：DC12V
7、（电池供电）。尺寸：58 mm X 38 mm X 13 mm。工作频率：315MHz 、433MHz。工作电流：13mA。工作温度：-40+60。编码类型：固定码（板上焊盘跳接设置）。编码方式：焊盘。（2）超再生解码接收板（见图14-7）型号规格： YJRF-JSM-Z。产品名称：带解码超再生解码接收板（焊盘型）。工作电压：DC 5V。接收灵敏度：-103dBm。尺寸：49 mm X 20 mm X 7 mm。工作频率：315MHz 、433MHz。工作电流：5 mA。工作温度：-40+60。编码类型：固定码（板上焊盘跳接设置）。产品说明：锁存（L4），非锁存（M4）。二、二、PT2262/
8、PT2272无线模块介绍无线模块介绍图14-8 无线收发模块实物图1PT2262/PT2272工作原理工作原理 图14-9 PT2262 引脚图 图14-10 PT2272引脚图表14-1 编码电路PT2262管脚功能表名称名称引脚号引脚号功能说明功能说明A0A1118、1013地址管脚地址管脚,用于进行地址编码用于进行地址编码,可置为可置为“0”,“1”,“f”(悬空悬空),D0D578、1013数据输入端，有一个为数据输入端，有一个为“1”即有编码发出，内部下拉即有编码发出，内部下拉Vcc18电源正端（）电源正端（）Vss9电源负端（）电源负端（）TE14编码启动端，用于多数据的编码发射，
9、低电平有效；编码启动端，用于多数据的编码发射，低电平有效；OSC116振荡电阻输入端，与振荡电阻输入端，与OSC2所接电阻决定振荡频率；所接电阻决定振荡频率；OSC215振荡电阻振荡器输出端；振荡电阻振荡器输出端；Dout17编码输出端（正常时为低电平）编码输出端（正常时为低电平）表14-2 解码电路PT2272管脚功能表名称名称引脚号引脚号功能说明功能说明A0A1118、1013地址管脚地址管脚,用于进行地址编码用于进行地址编码,可置为可置为“0”,“1”,“f”(悬空悬空),必须与必须与2262一致一致,否则不解码否则不解码D0D578、1013地址或数据管脚地址或数据管脚,当做为数据管脚
10、时当做为数据管脚时,只有在地址码与只有在地址码与2262一致一致,数据管脚才能输出与数据管脚才能输出与2262数据端对应的高电数据端对应的高电平平,否则输出为低电平否则输出为低电平,锁存型只有在接收到下一数据才锁存型只有在接收到下一数据才能转换能转换Vcc18电源正端（）电源正端（）Vss9电源负端（）电源负端（）DIN14数据信号输入端，来自接收模块输出端数据信号输入端，来自接收模块输出端OSC116振荡电阻输入端，与振荡电阻输入端，与OSC2所接电阻决定振荡频率；所接电阻决定振荡频率；OSC215振荡电阻振荡器输出端；振荡电阻振荡器输出端；32clkclk位“0”位“F”位“1”4clk1
11、2clk12clk4clk12clk12clk12clk12clk4clk4clk4clk4clk图14-11 编码信号格式 市场上大部分产品都是用2262 / 1.2M =2272 / 200K组合的，少量产品用2262 / 4.7M =2272 / 820K。2. 基于基于PT2262的无线编码模块的无线编码模块A 01A 12A 23A 34A 45A 56A 6 /D 57A 7 /D 48V S S9A 8 /D 31 0A 9 /D 21 1A 1 0 /D 11 2A 1 1 /D 01 3T E1 4O S C 21 5O S C 11 6D o u t1 7V c c1 8S
12、 C 2 2 6 2U 14 7 KR 94 .7 M R 1 01 0 KR 51 0 KR 61 0 KR 71 0 KR 812D S 1ABCDD C 1 2 VB T 1D 1D 2D 3D 41 0 HL 1M P S H 1 0Q 1地 址 设 置1 N 4 1 4 8 X 45 p FC 32 5 p FC 21 0 m HL 2R 1R 2R 32 .7 K * 4R 4图14-12 8位地址4位数据编码电路原理图3. 基于基于PT2272的无线解码模块的无线解码模块图14-13 解码接收模块电路原理图4. PT2262/2272芯片的地址编码设定和修改芯片的地址编码设定和修
13、改 接地悬空接正电源图14-14 超再生插针式接收板地址设置跳线图跳线区是由三排焊盘组成，中间的8个焊盘是PT2272解码芯片的第18脚，最左边有1字样的是芯片的第一脚,最上面的一排焊盘上标有L字样，表示和电源地连通，如果用万用表测量会发现和PT2272的第9脚相通；最下面的一排焊盘上标有H字样，表示和正电源连通，如果用万用表测量会发现和PT2272的第18脚连同。 三、三、PT2262/PT2272无线模块应用举例无线模块应用举例例例14.2 利用PT2262/PT2272无线模块套件设计一个无线应用系统，要求如下：第1次按遥控器按键 A，蜂鸣器响一声，P00 LED 亮；第2次按遥控器按键
14、 A，蜂鸣器响一声，P00 LED 灭。第1次按遥控器按键 B，蜂鸣器响二声，P01 LED 亮；第二次按遥控器按键 B，蜂鸣器响二声，P01 LED 灭。第1次按遥控器按键 C，蜂鸣器响三声，P02 LED 亮；第二次按遥控器按键 C，蜂鸣器响三声，P02 LED 灭。第一次按遥控器按键 D，蜂鸣器响四声，P03 LED 亮；第二次按遥控器按键 D，蜂鸣器响四声，P03 LED 灭。试用C语言编写程序。 解：解： （1）硬件设计）硬件设计硬件设计如图14-14和图14-15所示。其中接收模块有七个引出端，正视面从左至右分别为10、11、12、13、GND、VT、VCC，如图14-15所示。图
15、图14-15 接收模块接收模块VT端为解码有效输出端，D1D4为四位数据非锁存输出端，用杜邦线分别连接到单片机系列开发板或者到实验仪开发板上。注意电源不要接反，其他数据线按照下面对应关系连接。10 - P2.4 接收板数据口 D0；11 - P2.5 接收板数据口 D1；12 - P2.6 接收板数据口 D2；13 - P2.7 ;接收板数据口 D3；VT - P3.3 解码有效输出端 VT。图14-16 接收模块和SP-28USB连接图习习 题题1红外线遥控通信原理是什么？2无线遥控通信原理是什么？3分别画出例14-1例14-2程序流程图。4例14-1中将接收数据用LCD1602显示，试编写其程序。5参考第13和14章的例子，试设计一个带遥控和调时功能的电子时钟？显示可以选择数码管或LCD1602。6参考第13和14章的例子，试设计一个带遥控和调时功能的温度计？显示可以选择数码管或LCD1602。OVER ! Thank you
