51单片机嵌入式开发：12、STC89C52RC 红外解码数码管显示

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1 概述

HX1838是一种常见的红外接收模块，用于接收和解码红外遥控器发送的红外信号。
HX1838具有以下特点和功能：
灵敏度高：HX1838采用高灵敏度的红外接收头，能够接收到较远距离的红外信号。
宽频带：HX1838支持38kHz的红外调制频率，适用于常见的红外遥控器。
内置解码电路：HX1838模块内部集成了红外信号解码电路，能够将接收到的红外信号解码为数字信号，方便后续处理。
简单接口：HX1838模块通常通过3个引脚进行连接，包括供电正极（VCC）、地（GND）和输出信号（OUT），接口简单、易于使用。
应用广泛：HX1838模块常用于各种红外遥控应用，如家电控制、智能家居、遥控车辆等。
使用HX1838模块时，通常需要将其与微控制器或其他数字电路连接，以接收和处理解码后的红外信号。根据具体的应用需求，可以使用相应的编程语言和库来处理和应用接收到的红外信号。

2 HX1838原理

2.1 原理概述

HX1838模块的工作原理如下：
接收红外信号：当红外遥控器发送信号时，HX1838模块中的红外光电二极管会接收到红外光信号。红外光电二极管是一种特殊的二极管，具有对红外光敏感的特性。
转换为电信号：接收到的红外光信号会被红外光电二极管转换为相应的电信号。这个电信号的特征是频率为38kHz的调制波形，即红外遥控器发送信号时会对红外光进行38kHz的调制。
解码电路处理：HX1838模块内部集成了解码电路，用于将接收到的调制信号进行解码。解码电路会对接收到的信号进行滤波、整形和解码处理，将红外信号转换为数字信号。
输出解码数据：解码后的数字信号将以特定的格式输出，通常是通过模块上的输出引脚（如OUT引脚）输出。输出的数字信号可以表示红外遥控器发送的按键码或其他相关信息。
红外遥控器采用了NEC编码规则:

2.2 原理概述

红外信号NEC 载波频率为 38Khz引导码：9ms 高电平 + 4.5ms 低电平1 码 ：0.56 ms 高电平 + 0.56 ms 低电平0 码 ： 0.56ms 高电平 + 1.68 ms 低电平结束码 ：0.56ms 高电平
数据帧格式：引导码 + 地址 + 地址反码 + 键值 + 键值反码 + 结束码
重复帧格式：9ms 高电平 + 2.25ms低电平 + 结束位 + 结束码
高位在前，即首先收到的是高位的数据

2.3 HX1838解码时序
NEC协议的格式,首先来看NEC协议的典型脉冲链：主要分为：
引导码----用户码（区分不同遥控器）----用户码反码----键码（键值）----键码反码

具体形式：

注意：由于在HX1838芯片解码时，输出管脚接受到的编码是红外线的编码的反码。

而具体的引导码形式和逻辑位的形式如下图所示：

按照上图，进行代码编写！

3 HX1838代码实现

3.1 工程整理

因为工程中需要使用定时器计时解码波形信号时间长短，所以我们添加定时器的c/h文件，同时工程需要用数码管显示接受到的按键数值，所以，添加ledtube的c/h文件，工程框架如下。

3.2 工程代码

//main.c文件

#include "includes.h"/******************************************************************/
/*                    微秒延时函数  //10us                         */
/******************************************************************/
void delay_us(unsigned int us)//delay us
{while(us--){}
}/******************************************************************/
/*                    微秒延时函数                                */
/******************************************************************/
void delay_ms(unsigned int Ms)//delay us
{while(Ms--){delay_us(100);}
}/*------------------------------------------------延时子程序
------------------------------------------------*/
void delay(unsigned int cnt) 
{while(--cnt);
}/*------------------------------------------------主函数
------------------------------------------------*/
void main (void)
{sys_timer_init();delay(10);delay_ms(10);sys_ledtube_on2();sys_ledtube_on1();while (1){
//		sys_keynum_ledon(9);sys_tx1838_test();}
}

//includes.h文件

#ifndef __INCLUDES_H__
#define __INCLUDES_H__//#include<reg52.h> #include<intrins.h> //汇编指令_nop_
#include<stdio.h> 	//标准输入输出//_nop_(); 产生一条NOP指令
//作用：对于延时很短的，要求在us级的，采用“_nop_”函数，这个函数相当汇编NOP指令，延时几微秒。
//NOP指令为单周期指令，可由晶振频率算出延时时间。//8051 为每个机器周期 12 时钟
//对于12M晶振，延时1uS。
//11.0592M晶振，延时1.0851uS。//对于延时比较长的，要求在大于10us，采用C51中的循环语句来实现。//包含头文件，一般情况不需要改动，头文件包含特殊功能寄存器的定义
#include "STC89C5xRC_RDP.h"//应用层头文件
//#include "c51_gpio.h"
#include "c51_ledtube.h"
//#include "c51_key.h"
#include "c51_timer.h"
//#include "c51_exit.h"
//#include "c51_lcd1602.h"
//#include "c51_iic.h"
#include "c51_tx1838.h"extern void delay(unsigned int cnt);
extern void delay_us(unsigned int us);//delay us;
extern void delay_ms(unsigned int Ms);//delay Ms;#endif

//c51_tx1838.c文件

#include "includes.h"unsigned char tx1838_cnt = 0;
unsigned char tx1838_id = 0;
unsigned char tx1838_data = 0;void sys_tx1838_test(void)
{unsigned int time = 0;while(!NEC);		//等待低电平结束TH0 = 0;TL0 = 0;while(NEC);			//等待数据位计时time =(TH0<<8)+TL0; //取得脉冲宽度tx1838_cnt ++ ;if(time>168 && time<800) //接收到数据位为0的时间长度{}else {if(time>1100 && time<1800) //接收到数据位为1的时间长度{if(tx1838_cnt > 8){tx1838_id |= (1<<(tx1838_cnt-9));//取识别遥控器类型}if(tx1838_cnt > 24)//取出最后一字节 {tx1838_data |= (1<<(tx1838_cnt-25));}}else //重新解码 //接收到引导码或者结束码，或者接收到的是重复码，本章节不进行演示{tx1838_cnt = 0;		//接收位数量清0tx1838_id = 0;tx1838_data = 0;}}if(tx1838_cnt==32){switch(tx1838_data)//判断数码值{case 255:sys_keynum_ledon(0);break;//0 显示相应的按键值case 254:sys_keynum_ledon(1);break;//1case 253:sys_keynum_ledon(2);break;//2case 252:sys_keynum_ledon(3);break;//3case 251:sys_keynum_ledon(4);break;//4case 250:sys_keynum_ledon(5);break;//5case 249:sys_keynum_ledon(6);break;//6case 248:sys_keynum_ledon(7);break;//7case 247:sys_keynum_ledon(8);break;//8case 246:sys_keynum_ledon(0);break;//9 显示相应的按键值}}}

//c51_tx1838.h文件

#ifndef __C51_TX1838_H__
#define __C51_TX1838_H__#define  NEC 	P32 //红外线接收头  extern unsigned char tx1838_cnt;
extern unsigned char tx1838_id;
extern unsigned char tx1838_data;extern void sys_tx1838_test(void);#endif

//c51_timer.c文件

#include "includes.h"void sys_timer_init(void)
{sys_timer0_init();sys_timer1_init();sys_timer2_init();sys_wdog_init();clr_wdg();
}/*------------------------------------------------定时器初始化子程序
------------------------------------------------*/
void sys_timer0_init(void)
{TMOD |= 0x01;	  //使用模式1，16位定时器，使用"|"符号可以在使用多个定时器时不受影响		     TH0=0x00;	      //给定初值，这里使用定时器最大值从0开始计数一直到65535溢出TL0=0x00;//EA=1;            //总中断打开 等最后一个中断打开//ET0=1;           //定时器中断打开TR0=1;           //定时器开关打开
}/*------------------------------------------------定时器初始化子程序
------------------------------------------------*/
void sys_timer1_init(void)
{TMOD |= 0x20;	  //使用模式2，	     TH1=0x05;	      //给定初值，这里使用定时器最大值从5开始计数一直到255溢出TL1=0x00;//EA=1;            //总中断打开//ET1=1;           //定时器中断打开//TR1=1;           //定时器开关打开
}/*------------------------------------------------定时器初始化子程序
------------------------------------------------*/
void sys_timer2_init(void)
{RCAP2H = 0/256;//RCAP2L = 0/256;//ET2=1;                     //打开定时器中断//EA=1;                      //打开总中断//TR2=1;                     //打开定时器开关
}void sys_wdog_init(void)
{ //WDT_CONTR = 0x35;
}void clr_wdg(void)
{//WDT_CONTR = 0x35;
}/*------------------------------------------------定时器中断子程序
------------------------------------------------*/
void Timer0_isr(void) interrupt 1
{TH0=0x00;		  //重新赋值TL0=0x00;//sys_led_test1(); //流水灯操作
}/*------------------------------------------------定时器中断子程序
------------------------------------------------*/
void Timer1_isr(void) interrupt 3
{//sys_led_test1(); //流水灯操作}	/*------------------------------------------------定时器中断子程序
------------------------------------------------*/
void Timer2_isr(void) interrupt 5//定时器2中断
{TF2=0;//sys_led_test1(); //流水灯操作
}

//c51_timer.h文件

#ifndef __C51_TIMER_H__
#define __C51_TIMER_H__extern void sys_timer_init(void);
extern void sys_timer0_init(void);
extern void Timer0_isr(void);
extern void sys_timer1_init(void);
extern void Timer1_isr(void);
extern void sys_timer2_init(void);
extern void Timer2_isr(void);extern void sys_wdog_init(void);
extern void clr_wdg(void);#endif

//c51_ledtube.c文件

#include "includes.h"// 显示段码值01234567,可对应原理图查看显示不同图形对应的引脚高点电平配置状态
unsigned char const EL[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,\0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};//0-F/********************************************************
函数名称：sys_ledtube_on1
函数功能：点亮一个数码管全为亮起来
入口参数：
出口参数：
修    改：
内    容：
********************************************************/
void sys_ledtube_on1(void)
{//根据原理图，将P0口全部输出高电平，P2选择0号数码管P0=0xFF;//取显示数据，段码P2=0;  	//取位码
}/********************************************************
函数名称：sys_ledtube_on2
函数功能：显示一组数据
入口参数：
出口参数：
修    改：
内    容：
********************************************************/
static unsigned char ledtube_cnt = 0;
void sys_ledtube_on2(void)
{ledtube_cnt++;if(ledtube_cnt>7){ledtube_cnt = 0;}P0 = 0x00;				//防止切换数码管瞬间有虚影出现P2 = 0x00;P0 = EL[ledtube_cnt];	//取显示数据，段码P2 = ledtube_cnt;  		//取位码//根据人眼适应虚影缓冲时间为50ms左右//我们调整delay在500以下可以看到明显的看起来是一串数据一起显示delay(100); 			
}/********************************************************
函数名称：sys_keynum_ledon
函数功能：显示按键数值
入口参数：按键数值
出口参数：
修    改：
内    容：
********************************************************/
void sys_keynum_ledon(unsigned char num)
{//根据原理图，将P0口全部输出高电平，P2选择0号数码管P0=EL[num];//取显示数据，段码P2=0;  	//取位码
}

//c51_ledtube.h文件

#ifndef __C51_LEDTUBE_H__
#define __C51_LEDTUBE_H__extern unsigned char const EL[];extern void sys_ledtube_on1(void);
extern void sys_ledtube_on2(void);extern void sys_keynum_ledon(unsigned char num);#endif

3.3 演示

我们使用手机遥控器按键0~9进行演示，在数码管上可以显示出对应的数字。

4 HX1838总结

通过HX1838模块，用户可以轻松实现红外遥控信号的接收和解码功能。它的高灵敏度和宽频带支持使其适用于多种红外遥控器，并能够接收来自较远距离的红外信号。内置的解码电路简化了红外信号的处理过程，使用户能够更便捷地获取解码后的数字信号。HX1838模块的简单接口使其易于集成到各种电子项目中，并且在家庭自动化、智能控制等领域具有广泛的应用。