紅外遙控是利用近紅外光進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N控制方式,廣泛應(yīng)用在工業(yè)控制、家電、照明等多個(gè)領(lǐng)域,很多產(chǎn)品在加入了智能控制功能后,依然還會保留紅外控制方式。
這次我們就是使用Tuya T2-U開發(fā)板開發(fā)智能產(chǎn)品的基礎(chǔ)上,加入紅外接收、發(fā)送功能。不僅可以通過APP、語音等方式控制設(shè)備,還可以使用紅外遙控器控制。
一、紅外概況
近紅外光波長0.76um~1.5um,紅外遙控收發(fā)器件波長一般為0.8um ~ 0.94um,具有傳輸效率高,成本低,電路實(shí)現(xiàn)簡單,抗干擾強(qiáng)等特點(diǎn)。
紅外遙控一般有發(fā)射和接收兩部分組成,發(fā)射元件為紅外發(fā)射管,接收一般采用一體化紅外接收頭,但發(fā)射載波頻率與接收頭固定頻率需一致才能正確接收。
二、發(fā)射
1. 調(diào)制
紅外遙控是以調(diào)制方式發(fā)射數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)調(diào)制到固定的載波上發(fā)送,調(diào)制發(fā)送抗干擾能力更強(qiáng),傳送距離也更遠(yuǎn)。
紅外發(fā)送首先要解決的就是調(diào)制問題,目前主流的調(diào)制方式有PPM和PWM。
- PPM:脈沖位置調(diào)制,調(diào)制脈沖寬度不變,用脈沖間隔來區(qū)分0和1。如下圖所示,脈沖寬度不變都是560us,脈沖間隔改變。邏輯1總時(shí)間為2.25ms,邏輯0中時(shí)間長度為1.12ms。
圖1:PPM調(diào)制
- PWM:脈沖寬度調(diào)制,脈沖間隔不變,調(diào)制脈沖寬度改變。如下圖所示,脈沖間隔 為600us,脈沖寬度不同。邏輯1高電平時(shí)間為1.2ms,邏輯0高電平時(shí)間為0.6ms。
圖2:PWM調(diào)制
調(diào)制載波頻率一般在30KHz到60KHz之間,常用的載波有33K,36K,36.6K,38K,40K,56K等,其中38K使用最多。
常用占空比有1/3、1/2,1/3最多。
2. 紅外傳輸協(xié)議
常用的紅外傳輸協(xié)議有ITT協(xié)議、NEC協(xié)議、Nokia NRC協(xié)議、Sharp協(xié)議、Philips RC-5、RC-6 RECS-80協(xié)議、Sony SIRC協(xié)議等,其中最常見的為NEC協(xié)議。
常見NEC協(xié)議分析:
- 載波38KHz,邏輯1為2.25ms,脈沖時(shí)間560us;邏輯0為1.12ms,脈沖時(shí)間560us
圖3:NEC邏輯’0’與邏輯’1’
- 協(xié)議格式
圖4:NEC紅外載波發(fā)送協(xié)議
(1) 首先發(fā)送9ms的載波脈沖
(2) 然后發(fā)送4.5ms的低電平
(3) 接下來是8bit的地址碼(低位在前)
(4) 然后是8bit的地址反碼,用于檢驗(yàn)地址碼是否出錯(cuò)
(5) 接下來的是8bit的命令碼(低位在前)
(6) 然后是8bit的命令反碼,用于檢驗(yàn)命令碼是否出錯(cuò)。
- 重復(fù)碼
圖5:NEC重復(fù)發(fā)送載波協(xié)議
如果一直按著一個(gè)鍵,將以110ms為周期發(fā)送重復(fù)碼,重復(fù)碼由9ms載波、2.25ms低電平及560us載波組成。
圖6:NEC重復(fù)碼
3. 編碼
雖然不同協(xié)議都對各自的協(xié)議格式做了不同定義,但總體而言還是有高低電平組成的一串?dāng)?shù)據(jù)。
對于紅外發(fā)射,就是按照協(xié)議規(guī)定高電平時(shí)間內(nèi),在紅外輸出口輸出固定頻率載波;低電平則直接輸出低。紅外接收頭接到載波時(shí)輸出高電平,沒有載波時(shí)輸出低電平,完成數(shù)據(jù)解碼。
圖7:NEC解碼后協(xié)議
三、接收
紅外接收常采用一體化紅外接收頭,集紅外接收、放大、濾波、比較器輸出等功能,并輸出MCU可識別的TTL信號的。常用的一體化紅外接收頭有SCR638、HS0038、VS1838等。
SCR638
HS0038
圖8:一體化接收頭
紅外接收應(yīng)用電路圖:
圖9:紅外接收典型應(yīng)用
四、T2-U開發(fā)板硬件連接
這次使用的是T2-U2開發(fā)板配套紅外遙控功能板,實(shí)現(xiàn)設(shè)備紅外接收與發(fā)送功能。
紅外遙控功能板介紹:
https://developer.tuya.com/cn/docs/iot/tuya-sandwich-infrared-remote-control-board?id=K97o1wfxi7v9l
紅外遙控功能板
將遙控接收 study
管腳連接到T2開發(fā)板GPIO8,連接3.3V電源。
如需要紅外發(fā)射功能將CRTL管腳連接到T2開發(fā)板GPIO7,同時(shí)連接5V電源。
五、TuyaOS紅外功能介紹
TuyaOS紅外接收目前支持NEC碼、紅外學(xué)習(xí)時(shí)間碼(可用于萬能紅外遙控器)、紅外發(fā)送功能。
TuyaOS紅外接收采用中斷+硬件定時(shí)器方式,可使用所有支持外部中斷的GPIO,無 GPIO 管腳限制,給產(chǎn)品設(shè)計(jì)帶來很大的便利。
紅外接收功能
-
支持查詢模式和中斷模式,可應(yīng)用與不同的場景;如查詢模式目前多用于萬能紅外遙控器學(xué)習(xí)狀態(tài),中斷模式多用于設(shè)備紅外控制。
-
支持NEC解碼,支持
高位之前/低位在前
,引導(dǎo)碼最大誤差率
,高電平最大誤差率
,低電平最大誤差率
,重復(fù)碼最大誤差率
設(shè)置文章來源:http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-477600.html -
支持按下、松開通知,在中斷模式下,可在回調(diào)中通過
s_frame_finish
獲取,is_frame_finish
為 1 表示這幀數(shù)據(jù)接收完成,處于松開狀態(tài),為 0 表示這幀數(shù)據(jù)可能還沒有結(jié)束還在接收中。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-477600.html <
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