关于MCU红外发射和接收能不能同时完成？

ID:134430 · 发表于 2020-11-5 11:05

设计一个产品，其中用到红外开关，为防止干扰，采用红外一体头，为使程序简单，红外发射采用555产生38k载波，发射数据由单片机p10口提供，红外接收由外中断（p32）实现，原理图如下：截图00.png

现在的问题是：不能接受。
分析：接收头正常（能接收一般遥控器的信号），红外发射管好像正常（检测到红外光），555可能正常（3端有高电平输出），
可能是数据传输的问题：从程序分析，555调制发射应该是可以的，但是一旦外中断发生（此处是发射管的漫反射光被反射到接收管），
中断程序开始执行，发射程序中止，因此中断程序不能接受到数据，只能接收到38k载波。
请问各位大侠：像这样的用一块单片机同时完成红外的发射和接收，能行吗？有什么办法实现本项目的红外开关目的？谢谢！
下面贴出程序的相关部分：
截图01.png

ID:134430 · 发表于 2020-11-5 15:33

补充说明：发送数据里的4个数据是固定码，代替32位设备码和键码

ID:283954 · 发表于 2020-11-5 23:45

既然是自己发自己收就不一定要照着别人的格式，你可以让发射管发射固定的38k间歇信号，比如10MS开，10MS关，接收管分析接收信号的周期，若符合就不是干扰信号，而产生间歇信号可以用单片机的一个定时器来完成，而且是用中断来控制，该定时器的中断权位比P3.2高，因此在P3.2中断期间输出信号不会中断。若还有其他定时器可用，应该用来产生38K信号直接输出到发射管，不必用555IC。

ID:134430 · 发表于 2020-11-6 08:57

dalaoshi 发表于 2020-11-5 23:45
既然是自己发自己收就不一定要照着别人的格式，你可以让发射管发射固定的38k间歇信号，比如10MS开，10MS关 ...

谢谢了！但是，用定时器产生38k信号不是需要频繁中断吗？能否提供一个程序参考一下？再次谢谢！

ID:134430 · 发表于 2020-11-6 09:08

dalaoshi 发表于 2020-11-5 23:45
既然是自己发自己收就不一定要照着别人的格式，你可以让发射管发射固定的38k间歇信号，比如10MS开，10MS关 ...

我最主要的疑问是：一个单片机能否实现红外的发和收？按君所言，定时器产生38k信号，在接收管接收时这个38k信号已经发送完毕，如何才能收到？这是我最不懂的地方。

ID:382699 · 发表于 2020-11-6 10:18

P1口好像漏了上拉电阻，那样的话555第4脚一直都是低电平，不能工作了！

ID:573999 · 发表于 2020-11-6 10:18

理论上说是不能同时的，但芯片接收和发射用的时间特别短毫秒级的，给人的感觉像同时处理的，接收一般用定时器捕获或中断做接收。

ID:283954 · 发表于 2020-11-6 14:09

STC12单片机有定时器输出口，定时器可以自己重装，有需要可以开中断，但产生38k无需中断。
再开一个定时器T1定时10ms, 这个要中断，每次中断反转TR0。
跑的时候，若TR0为1，接收管输入端产生中断，进入测量脉载波长度程序，过程中T1发生中断将TR0置0，载波消失，即获得载波长度，若与10ms相符则非干扰，大概是这样。

AUXR EQU 8EH
WAKE_CLKO EQU 08FH

ORG 0000H

MOV WAKE_CLKO,#00000001B    ;ENABLE BRT(=4),T1(=2) T0(=1) HAVE CLOCK OUTPUT BRT@P1.0 T1@P3.5 T0@P3.4
MOV AUXR, #11111100B             ;T0x12,T1x12,UART_M0x6,BRTRUN,S2SMOD,BRTx12,EXTRAM,S1BRS
MOV TMOD, #00100010B          ;TIMER1 AS MOD2(8 BYTE AUTO RELOAD TIMER)
                                             ;GATE, C/T,M1,M0(T1) GATE, C/T,M1,MO(T0)

MOV TL0, #111                ;Tx12 111=38.2K OUTPUT AT P3.4
MOV TH0, #111
SETB TR0                      ;RUN T0

ID:311846 · 发表于 2020-11-6 17:16

此时有个示波器你就比较好解决问题了，收发端口是否正常就可以检测出来，考虑中断是否会影响发数据，有没有办法避免，然后就是最好先用两个单片机先验证收发数据都可以了，再看怎么整合在一个单片机验证

ID:134430 · 发表于 2020-11-10 10:44

感谢大家的指导！
我重新写了程序，自定义了协议，用555连续发送1、0码，接收端接收到一组1、0，即算成功。
程序在keil 上运行看不出毛病，但是搭实际电路，总不成功。
555的电阻电容参数根据555的软件求得，通过手工计算也对，因为没有示波器，不能最终验证38k。
现将程序和电路图贴出，请大家看看毛病在哪里？

/*------- 用555发生38k载波的红外发射、接收实验程序 -------------

At89s52/STC89c52RC + 555 + (f=12)

自定义红外协议：连续发送1,0， 1:10ms高电平，0:10ms低电平
                  接收端只要接收到一组1,0即算成功。

555提供38k载波，

发射管处于常发射状态，所以程序中没有发射函数.

工作过程：发射管接收管处于漫反射状态，发射管不停地发射1、0，
            当有物体将红外光反射到接收管时，外中断启动接收程序。

//-------------------------------------------------------------*/

#include <reg52.h>

#define uchar unsigned char
#define uint16 unsigned int

sbit ir_se =P1^0;
sbit ir_re    =P3^2; //receive 接收,  接收管输出,与外中断复用！
#define ir_re_H ir_re==1
#define ir_re_L ir_re==0

sbit Led =P3^3; //代表具体应用

bit re_OK; //接收成功标志

//------函数声明-------------
void Sever();
void ir_receive();

//==============================
void main()
{
Sever();
while(1)
{ //主程序处于等待外中断（p32==0）
if(re_OK==1) //接收成功
{
re_OK=0;
Led=0;
}
// EX0=1;
}
}

//----------中断服务程序----------
void Sever()
{
//----- 定时器初始化 -----
TMOD=0x21;             //定时器0工作方式1； (定时器1工作方式2: 暂不用)

//----- 定时器0 ：1ms计时，晶振=12 ----
TH0=0xfc;
TL0=0x18;
ET0=1;                //允许定时器0 中断
TR0=1;                //开定时器0中断，本定时器常开！！

//----- 外中断初始化 -----
EX0=1;                //允许外中断 0中断
IT0=1;                //外中断 0下降沿触发
// PX0=1;                //外中断 0优先

//----- 开总中断 -----
EA=1;
}

//----- 定时器0中断：红外发射管发射计时 -----
uchar  msForIr_se=0;
uchar  msForIr_re=0;

void Timer0() interrupt 1
{
TH0=0xfc; //1ms 定时,初值
TL0=0x18;

msForIr_se++;
if(msForIr_se>=10)
{
ir_se=~ir_se;
msForIr_se=0;
}
msForIr_re++;

}

//========= 红外接收：外中断0 中断服务程序 (p32)============
void Extern0() interrupt 0
{
ir_receive();
}

//-------红外接收函数-------------

void ir_receive()
{
uchar i;

EX0=0;
msForIr_re=0; //低电平开始计时

for(i=2;i>0;i--)
{
while(ir_re_L); //等待高电平
if(msForIr_re>=8) //检查高电平之前的低电平持续时间，
                        //每个1,0码发送时间但是10ms,所以这里取8ms
{
msForIr_re=0; //高电平开始计时

while(ir_re_H); //等待低电平
if(msForIr_re>=8) //检查低电平之前的高电平持续时间，
{
msForIr_re=0; //低电平开始计时
re_OK=1; //高、低电平都接收到
}
}
if(re_OK==1) //只要接收到一组1,0，就终止程序
break;
}
EX0=1; //重开中断
}

下面是电路图，发送的数据由p10提供，分别接与1、2、3、4处试验，都不能成功
截图07.png

ID:450849 · 发表于 2020-11-10 11:32

wh8010jky 发表于 2020-11-6 09:08
我最主要的疑问是：一个单片机能否实现红外的发和收？按君所言，定时器产生38k信号，在接收管接收时这个3 ...

完全可以做到，最主要的是你发射和接受不能用堵塞式延时。

ID:841476 · 发表于 2020-11-10 12:54

楼上说得对：理论上说是不能同时的，但芯片接收和发射用的时间特别短毫秒级的，给人的感觉像同时处理的，接收一般用定时器捕获或中断做接收。其实实际上没有做到同时，但对人来说也差不多了

ID:283954 · 发表于 2020-11-10 16:09

你得首先确定555发射的38K信号能让P3.2产生中断，反射式红外线距离是很短的，用万用表量一下P3.2脚就能看出，或者在中断入口处点亮一颗LED指示灯也能测出。

ID:134430 · 发表于 2020-11-16 19:04

本帖最后由 wh8010jky 于 2020-11-17 00:14 编辑

最近，一直做红外发射接收的试验，今天终于成功了，现将结果公布：
一、程序:
截图03.png

二、电路图：

电路图中元件的说明：
发射管电阻：500~700，这里选用680时，工作电流2.5mA，作用距离20cm,
电阻太小，电流很大，并且直接干扰接收管，出现“没有遮挡物，一体头就收到信号”。
555的电阻实际是7.93k, 和18.73k

三、体会：
用一块单片机实现红外的发射和接收是不可行的。（上面的例子单片机没有干预红外发射）
原因是单片机不能同时控制发射和接收过程，有朋友认为红外发射和接收都是ms级的，
人根本感觉不到，这是对的，但是单片机能感觉到，红外光从发射管到接收管的时间是什么级的
大家有概念，当接收管启动时发射管已经停止，先前发射的红外光早已飞到无限远，
如果一直有遮挡物在适当位置，由于接收程序滞后，接收管未启动，红外光也“失效”了。
试验中写过用两块单片机分别控制发射和接收程序，试验很成功，但将两个程序结合由一块单片机
控制就失败了，具体以后再发布。

以上认识如有不当，请指正，并希望看到更多的方案。

感谢各位参与本帖讨论，从讨论中吸取了各位的经验！

ID:134430 · 发表于 2020-11-17 01:25

wh8010jky 发表于 2020-11-16 19:04
最近，一直做红外发射接收的试验，今天终于成功了，现将结果公布：
一、程序:

刚刚觉得程序还可简化，现将简化后的程序贴出截图07.png

ID:89515 · 发表于 2020-11-17 08:54

没这样做过，但是理论上是可行的。38khz频率，周期26us可以执行很多指令。使用32位单片机（8位高速也行），用两个定时器来做应该可行。如果模拟nec协议，脉宽是100us级的就更没问题了。用接收数据的定时器控制发送数据的定时器，考虑优先级，接收数据脉宽范围，时间精度等。

ID:685385 · 发表于 2020-11-17 08:56

这是NEC协议，你程序代码的时间设置不对，就是判断时间，你多测试几次就可以了，重要的是你的载波发生一定要正确

ID:342954 · 发表于 2020-11-17 09:46

程序设计思想问题，发送和接收用中断，

ID:342954 · 发表于 2020-11-17 09:47

接收时，脉充宽度,做一个容差

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