红外通信1(收发单个字节)程序设计说明

“红外通信1(收发单个字节)”程序设计说明
1程序设计思路
各种通信采用不同的通信协议，如串口通信、485通信、有线网络通信、无线通信等等，通信的协议不同通信的媒介也不一样，红外通信以红外光为通信媒介，将信号加载在红外光上进行传输。

图1 红外发送接收电路连接示意图
1.1程序设计关键点
（1）发送数据时，红外发光二极管在什么时候需要发光，如何发光?
当串口发送0时，红外发光二极管需要发出38kHz的光；当串口发送端发送1时，红外发光二极管不发光。

（2）串口的波特率如何进行设置？
由于红外接收头在接收到38kHz的红外脉冲信号一段时间后，才能把信号进行有效转换，故波特率时尽量设低，否则红外接收头接收红外脉冲的时间太短，无法对信号进行转化。

1.2程序工作过程（不包括按键工作过程）
1.2.1发送
收到发送的命令，在P3.7发出串行信号。

此时定时器T0已被设置为每13us(38kHz)触发一次中断，检测串口发送引脚P3.7的电平高低，若P3.7为低电平， P3.5（红外发送端）电平翻转，否则 P3.5置零（即通过P3.7来控制P3.5是否发出脉冲）。

1.2.2接收
（1）红外线接收头接把接收到的红外信号转换成电平输入到接收引脚P3.6，串口1接
收到数据；
（2）串口8位数据接收完毕，接收方程序从接收缓冲寄存器SBUF中读出接到的数据；
（3）把接收内容显示在数码管中。

1.3定时器的使用
本程序使用了三个定时器: T0、T1和T2。

（1）T0：设置为13us中断一次，每次检测P3.7的电平高低，决定P3.5是否需要进行电平翻转，从而产生38kHz的红外脉冲。

（2）T1：作为串口1的波特率发生器，不产生中断。

（3）T2：用于控制按键消抖检测和数码管扫描的频率。

注明：因为红接收发容易接收到外界信号，所以在发送前应发出一个收发确认信号，让接收方接收数据。

程序中，发送数据前先发送数据0xca作为发送确认标志。

数据发送完毕后，根据串口1的特点，P3.7引脚会持续输出高电平，此时P3.5引脚持续输出低电平，红外发光二极管不发光。

2 程序相关使用到的寄存器说明（文档后有说明，也可查数据手册）
2.1串口1相关寄存器设置
PCON &= 0x7F; //波特率不倍速，SMOD=0
SCON = 0x50; //串口1使用工作方式1，REN=1(允许串行接收)
AUXR &= 0xFE; //串口1选择T1作为波特率发生器，S1ST2=0
AUXR1 = 0x40; //串口1在P3.6接收，在P3.7发送
2.2 定时器0相关寄存器设置
AUXR |= 0x80; //定时器T0为1T模式
TMOD |= 0x02; //使用8位自动重装模式
TL0 = 0x70; //设置初值
TH0 = 0x70; //设T0重装值
TR0 = 1; // T0开始计时
2.3定时器1相关寄存器设置
AUXR |= 0x40; //定时器T1为1T模式
TMOD |= 0x20; //使用8位自动重装模式
TL1 = 0x70; //设置初值
TH1 = 0x70; //设置T1重装值
TR1 = 1; //T1开始计时
2.4定时器2相关寄存器设置
AUXR |= 0x04; //定时器T2为1T模式
T2L = 0x66; //低位重装值
T2H = 0xEA; //高位重装值
AUXR |= 0x10; //定时器2开始计时
3程序设计框架及关键实现说明
3.1 宏定义
#define Check_Time 3000 //按键消抖的周期
#define Min_time 2000 //按键识别被为按下时检测到的最少次数
3.2全局变量
int time = Check_Time; //按键消抖周计数(一个周期检测Check_Time次) int key1_count = 0; //周期中检测到KEY1=0的次数
int key2_count = 0; //周期中检测到KEY2=0的次数
int key3_count = 0; //周期中检测到KEY3=0的次数
int key1_state = 1; //KEY1状态：设置为0代表已按下，1代表未按下int key2_state = 1; //KEY2状态：设置为0代表已按下，1代表未按下int key3_state = 1; //KEY3状态：设置维0代表已按下，1代表未按下（以上是按键消抖设置的变量）
unsigned int number = 0; //数码管显示的数字
int flag = 1; //状态标记：0代表可发送，1和2代表不可发送int mybuf = 11; //接收缓冲，用于收发标志0xca的判断
unsigned char seg_sel[]={ //段选，显示0-f
0x3f,0x06,0x5b,0x4f,
0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f,0x77,0x7c,
0x39,0x5e,0x79,0x71 };
3.3函数：
(1)void TimerInit(); //定时器相关寄存器设置
(2)void UartInit(); //串口1相关寄存器设置
(3)void init(); //初始化，推挽，中断开关设置
(4)void weixuan(int x); //设置数码管位选为第x位
(5)void check_key(); //按键消抖检测以及按键操作(定时器0中断中调用)
●消抖检测：
每500us检测一次，75次为一个周期，若检测到按下的次数超过周期的2/3则认为按键按下。

●按键操作:
按键1发出发送确认标志0xca （SBUF = 0xca;）。

按键2增加数码管上显示的数值。

按键3切换收发模式（flag = !flag;、REN = ~REN;）。

(6)void Time0() interrupt 1 //定时器0中断处理函数:控制红外发送
(7)void URAT1() interrupt 4 //串口中断处理函数:接收数据和第二次发送数据
(8)void Timer2() interrupt 12 //定时器2中断，扫描显示和调用check_key() 5.寄存器知识补充说明
5.1辅助特殊功能寄存器AUXR
该寄存器主要用来定义定时器0和1的运行频率。

5.2 定时器/计数器0/1控制寄存器TCON
TCON主要用于控制定时/计数器0和1的运行，以及是否允许接收与处理外部中断请求。

5.3定时器/计数器工作模式寄存器TMOD
TMOD在本程序中主要用于设置定时/计数器0的工作模式。

5.4 串行口1控制寄存器SCON
SCON主要用于控制串行口的工作模式、串行接收控制、发送与接收中断标志。

SCON的所有位可通过整机复位全部赋为“0”。

当一帧发送完成，内部硬件自动置位TI为1，请求发送中断处理；当接收完一帧信息时，内部硬件自动置位RI为1，请求接收中断处理。

主机需要通过中断服务程序查询TI和RI然后进行相应处理。

所以RI和TI必须由软件清0。

5.5定时器0和1的中断允许寄存器IE
IE主要用于控制定时/计数器0、1、外部中断、串行中断总中断是否被允许。

5.6中断优先级控制寄存器低IP
使用IP寄存器主要是为了设定各中断优先级别。

5.7将串口1进行切换的寄存器AUXR1
AUXR1可以帮助实现串口1在多组接口中切换。

5.8串行口数据缓冲寄存器SBUF
STC15系列的单片机串行口1缓冲寄存器SBUF的地址是99H；它实际对应了两个寄存器，一个用于写，一个用于读。

由于这些操作不可能同时进行，因此这两个寄存器使用同一地址。

在写入SBUF时，数据会自动装入9位移位寄存器；前8位为数据字节，最低位为补充的值，然后发送。

接收寄存器是一个输入移位寄存器。

除了方式0，它都是9位。

当一帧接收完毕，移位寄存器中的数据装入串行数据缓冲器SBUF，第9字节装入SCON寄存器的RB8位。

如果SM2使接收到的数据无效，则RB8和SBUF内容不变。

移位寄存器数据装入SBUF后，可开始接收下一帧信息。

主机应该在新数据到达SBUF之前将数据取走，否则前一帧数据就会丢失。

5.9 P3口IO模式设定
5.10 P2口IO模式设定
5.11 P0口模式设定。