AVR单片机捕获中断实现红外线解码

●应用与设计 1 红外线编码 红外线编码是数据传输和家用电器遥控常用的 一种通讯 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ，其实质是一种脉宽调制的串行通讯。 家电遥控器中常用的红外线编码电路有μPD6121G 型HT622型和7461型等。本文就以这些电路的编 码格式来讨论怎样使用AVR单片机的捕获中断功 能来实现其解码。 红外线通讯的发送部分主要是把待发送的数据 转换成一定格式的脉冲，然后驱动红外发光管向外 发送数据。接收部分则是完成红外线的接收、放大、 解调，还原成同发射格式相同（但高、低电位刚好相 反）的脉冲信号。这些工作通常由一体化的接收头 来完成，主要输出TTL兼容电平。最后通过解码把 脉冲信号转换成数据，从而实现数据的传输。图1 是一个红外线遥控系统的原理框图。 图2示出该红外遥控系统的编码格式。图中， μPD6121G遥控器的二进制“0”由 0.56ms的间隔 加0.565ms的脉冲 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示；二进制“1”由0.56ms的间 隔加1.685ms的脉冲表示。每次发送的32位二进制 码可分成两部分，其中前16位是遥控器辨识码，主 要用于区别不同遥控器，后16位是操作码。这两个 部分的后8位都是前8位的反码，用作数据校验。每 帧数据以 9ms的间隔加4.5ms的脉冲作为数据头。 2 AVR单片机 AVR系列单片机是Atmel公司于1997年推出 的一款全新配置的、采用精简指令（RISC—Redued InstructionSetCPU）结构的新型8位单片机。由于 AVR单片机采用单指令操作，所以，在相同时钟的 情况下，AVR的指令周期只有 8051型机的 1/12， AVR单片机捕获中断实现红外线解码 吴华程 （广东工业大学,广东 广州 510090） 摘要：AVR单片机是Atmel公司推出的一个单片机系列。由于该系列单片机的集成度高，因此,其 软/硬件设计都变得更加简洁。文中介绍通过AVR单片机的捕获中断来实现红外线通讯解码的一 种方法。 关键词：AVR;红外线解码;输入捕获中断 分类号：TP368 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６－６９７７（２００５）０8-0021-03 Designofinfraredraydecodingbasedonsinglechip AVRcaptureinterrupt WUhua-cheng (GuangdongUniversityofTechnology,Guangzhou510090,China) Abstract:AVRisanewMCUdesignedbyAtmel,whichgetwidelyusedinChinainrecentyears.Dueto itshighintegratation,thedesignofsoftwareandhardwarebecomemoreeasy.Thispaperintroducesa infraredraydecodingmethodbasedoninputcaptureinterrupt. Keywords:AVR;infrareddecoding;inputcaptureinterrupt AVR单片机捕获中断实现红外线解码 图1 红外遥控系统示意图 图2 脉冲编码格式 －21－ 《国外电子元器件》２００５年第8期 ２００５年8月 而且AVR采用两极指令流水线，可以在执行当前 指令的同时获取下一条指令，所以具备1MI/s/MHz 的高速处理能力。不同于8051型机的是AVR采用 32个通用工作寄存器，克服了单一累加器数据处理 带来的瓶颈现象，从而使得指令代码更加灵活，编码 更容易。此外,AVR中还集成了 A/D、PWM、EEP- ROM、FLASH、SPI、WTD、IIC、T/C等功能，使外围 电路变得很简单。 3 基于AVR单片机的硬件实现 本文以 AVR系列中高性价比的 ATmage8为 例，利用16位时钟单元T/C1的捕获中断来实现红 外线解码。T/C1内部的输入捕获单元可以应用于精 确捕获外部发生的事件，亦即事件发生的时间印记 （time-stamp）。当一个输入捕获事件发生在外部引 脚ICP1上的逻辑电平也随之发生变化时，T/C1的 计数值将被拷贝到捕获寄存器ICR1并设置捕获中 断标志，如果捕获中断允许并且总中断IE打开，系 统则进入中断服务程序。这种捕获中断通常用于频 率和周期的精确测量，如电机转速和转向的测量。 本文介绍怎样利用这一功能测量红外线脉冲的脉宽 以实现红外线传输的解码。捕获中断的触发可以是 ICP1引脚上电平变化的上升沿，也可以是下降沿。 根据前述脉冲调制规则，现以下降沿为触发事件来 进行讨论。 图3是该系统的工作时序图，图中，一个下降 沿到下一个下降沿之间刚好是一个脉冲加一个间隙 的时间，这样，根据编码规则，这个时间长度所对应 的信号关系如下： 数据头的时间： Th=9+4.5=13.5ms 数据“0”的时间： T0=0.565+0.56=1.125ms 数据“1”的时间： T1=1.685+0.56=2.245ms 4 软件编程 基于AVR单片机的捕获中断来实现红外编码 的软件程序流程如图4所示。下面是其C语言程序 代码： C程序代码： #pragmainterrupt_handlerIceInt:6 //中断程序 说明 关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书 voidICEInit(void) //T/C1初始化 { TIMSK=0X20; //使能捕获中断 TCCR1A=0X00; //T/C1时钟与系统相同,本文 使用系统AVR内部自带1MHz 振荡源.T/C1时钟周期为1μs TCCR1B=0X81; //使能噪音抑制,下降沿触发 中断 } voidIceInt(void) { staticuintoldFall; uinttemp,newFall; newFall=ICR1; temp=newFall-oldFall;//计算脉冲加间隔的时间 oldFall=newFall; if(temp>1025&&temp<1225) //“0”信号 { temp=0; } 图3 工作时序 图4 中断服务程序 －22－ 飞思卡尔半导体推出 ５６Ｆ８０００系列数字信号 控制器（ＤＳＣ），以满足当今市场对高能源效率的需 求。５６Ｆ８０００系列非常适合设备电机控制、数字电源 转换、智能传感、照明控制和仪表设备应用。 ５６Ｆ８０００系列基于飞思卡尔的５６８００／Ｅ核心， 采用经济高效的第三代闪存技术。它拥有完全集成 的核心，还带有先进的高性能外围设备，这些外围 设备能够为中低级应用提供低功耗、高速度和灵活 性。可以通过各种技术来管理功耗，包括所有主要 外围设备的先进定时控制、模/数转换器（ＡＤＣ,和整 个电路的低频待用模式。 ５６Ｆ８０００系列的运算速度达到３２ＭＩ/s，能够执 行单周期内的累积乘法（ＭＡＣ）运算。详细功能包括 具有可编程故障功能的９６ＭＨｚＰＷＭ；具有１．１２５ｍｓ 转换速度的１２位ＡＤＣ；ＡＤＣ／ＰＷＭ同步；１６ｋＢ的程 序闪存、４ｋＢ的程序／数据随机访问存储（ＲＡＭ）； Ｉｎｔｅｒ－ＩＣ总线（Ｉ２Ｃ）；可调张驰振荡器；４个１６位定时 器、电脑适当操作（ＣＯＰ）、串行外设接口（ＳＰＩ）、串行 通信接口（ＳＣＩ）；多达２６个通用输入输出（ＧＰＩＯ）。 ５６Ｆ８０００每 １００００个的建议零售单价为 ２．９９ 美元。 咨询编号：０５０808 elseif(temp>2145&&temp<2345) //“1”信号 { temp=1; } elseif(temp>13400&&temp<13600)//header 信号 { bitcnt=0; data0=0; data1=0; return; //返回，等待下次开始接收 } else //干扰信号 { return; } bitcnt++; if(bitcnt<16) //开始接收前16位 { data0=data0|(uint)temp; data0=data0<<1; } elseif(bitcnt==16) { data0=data0|(uint)temp; } elseif(bitcnt<32) //开始接收后16位 { data1=data1|(uint)temp; data1=data1<<1; } elseif(bitcnt==32) //接收完最后一位 { data1=data1|(uint)temp; } } 该单片机的主循环程序中含有一些代码检测 bitcnt，当 bitcnt=32时，表明一帧数据已接收完成, 并将bitcnt设置成 0xff,然后对接收的数据进行相 应的处理。程序调试最好配合串行通讯来进行，这 样可以在 PC上显示数据或者画出波形以方便验 证。if(temp>1025&&temp<1225)这条语句是辨识 “0”的代码，它是以 T0-100