“红外通信1(收发单个字节)”程序设计说明

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2   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

2.1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。

2.2程序工作过程（不包括按键工作过程）

2.2.1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）。

2.2.2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。

2.3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。

3  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）

3.1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

3.2 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

3.3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

3.4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

4  程序设计框架及关键实现说明

4.1 宏定义

    #defineCheck_Time 3000     //按键消抖的周期

    #defineMin_time 2000       //按键识别被为按下时检测到的最少次数

4.2全局变量

inttime = Check_Time;          //按键消抖周计数(一个周期检测Check_Time次)

intkey1_count = 0;             //周期中检测到KEY1=0的次数

intkey2_count = 0;             //周期中检测到KEY2=0的次数

intkey3_count = 0;             //周期中检测到KEY3=0的次数

intkey1_state = 1;             //KEY1状态：设置为0代表已按下，1代表未按下

intkey2_state = 1;             //KEY2状态：设置为0代表已按下，1代表未按下

intkey3_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）

unsignedint number = 0;        //数码管显示的数字

intflag = 1;                   //状态标记：0代表可发送，1和2代表不可发送

intmybuf = 11;                 //接收缓冲，用于收发标志0xca的判断

unsignedchar seg_sel[]={       //段选，显示0-f

        0x3f,0x06,0x5b,0x4f,

        0x66,0x6d,0x7d,0x07,

        0x7f,0x6f,0x77,0x7c,

        0x39,0x5e,0x79,0x71 };

 4.3函数：

(1)voidTimerInit();        //定时器相关寄存器设置

(2)voidUartInit();         //串口1相关寄存器设置

(3)voidinit();             //初始化，推挽，中断开关设置

(4)voidweixuan(int x);     //设置数码管位选为第x位

(5)voidcheck_key();        //按键消抖检测以及按键操作(定时器0中断中调用)

l  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。

l  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)voidTime0() interrupt 1     //定时器0中断处理函数:控制红外发送

(7)voidURAT1() interrupt 4     //串口中断处理函数:接收数据和第二次发送数据

(8)voidTimer2() 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