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51单片机学习总结(七)红外通信和DS18B20

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51单片机学习总结(七)红外通信和DS18B20目录原理图红外通信DS18B20原理图红外通信红外通信原理红外通信的原理就是利用38k载波对原始信号进行调制，使其变成0调制后的信号，我们单片机就只需要对这个信号进行分析处理就可以得到数据。NEC协议红外遥控器日常生活中使用的红外遥控器有很多通信协议，例如ITT，NEC，Sharp，SonySIRC等等，我们这里使用的是NEC协议NEC协议原理实物即遥控器上对应的数据码操作所以编程操作只需要用一个在一个低电平触发中断里面，对红外线通信进行识别，最后拿出数据码即可。代码存储的

目录

原理图

在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述

红外通信

红外通信原理
红外通信的原理就是利用38k载波对原始信号进行调制，使其变成0调制后的信号，我们单片机就只需要对这个信号进行分析处理就可以得到数据。
在这里插入图片描述
NEC协议红外遥控器
日常生活中使用的红外遥控器有很多通信协议，例如ITT，NEC，Sharp，Sony SIRC等等，我们这里使用的是NEC协议
NEC协议原理
在这里插入图片描述在这里插入图片描述
实物即遥控器上对应的数据码
在这里插入图片描述在这里插入图片描述
操作
所以编程操作只需要用一个在一个低电平触发中断里面，对红外线通信进行识别，最后拿出数据码即可。
代码
存储的数据放到了IRcord[4]里面

/*Infrared.h*/
#ifndef __Infrared_H__
#define __Infrared_H__
void init();

void IRcordpro();

#endif


/*Infrared.c*/
#include <reg52.h>
//数据类型定义
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
//引脚
sbit IR = P3^2; //红外接收引脚

uchar IRtime; 		//检测红外高电平持续时间（脉宽）
uchar IRcord[4];    //此数组用于储存分离出来的4个字节的数据（用户码2个字节+键值码2个字节）
uchar IRdata[33];   //此数组用于储存红外的33位数据（第一位为引导码用户码16+键值码16）
bit IRpro_ok, IRok;

void init()	   //初始化定时器0 和外部中断0
{ 
   
	TMOD = 0x22; //定时器0和定时器1工作方式2，8位自动重装
	TH0 = 0x00;  //高8位装入0那么定时器溢出一次的时间是256个机器周期
	TL0 = 0x00;
	EA = 1;      //总中断
	ET0 = 1;	   //定时器0中断
	TR0 = 1;     //启动定时器0

	IT0 = 1;	   //设置外部中断0为跳沿触发方式，来一个下降沿触发一次
	EX0 = 1;	   //启动外部中断0
}

void time0() interrupt 1   //定义定时器0
{ 
   
	IRtime++; 			   //检测脉宽，1次为278us
}

void int0() interrupt 0	  		//定义外部中断0
{ 
   
	static uchar i;	 			// 声明静态变量（在跳出函数后在回来执行的时候不会丢失数值）i用于把33次高电平的持续时间存入IRdata
	static bit startflag;		//开始储存脉宽标志位
	if(startflag)	 			//开始接收脉宽检测
	{ 
   
		if( (IRtime < 53) && (IRtime >= 32) ) /*判断是否是引导码，底电平9000us+高4500us 这个自己可以算我以11.0592来算了NEC协议的引导码低8000-10000+高4000-5000 如果已经接收了引导码那么i不会被置0就会开始依次存入脉宽*/
			i = 0;				 //如果是引导码那么执行i=0把他存到IRdata的第一个位
		IRdata[i] = IRtime;  		 //以T0的溢出次数来计算脉宽，把这个时间存到数组里面到后面判断
		IRtime = 0;				 //计数清零，下一个下降沿的时候在存入脉宽
		i++; 					 //计数脉宽存入的次数
		if(i == 33) 				 //如果存入34次 数组的下标是从0开始i等于33表示执行了34次
		{ 
   
		 	IRok = 1;				 //那么表示脉宽检测完毕
			i = 0; 				 //把脉宽计数清零准备下次存入
		}
	}
	else		  
	{ 
   
		IRtime = 0; 				 //引导码开始进入把脉宽计数清零开始计数
		startflag = 1;			 //开始处理标志位置1
	}
}

void IRcordpro()   				 //提取它的33次脉宽进行数据解码
{ 
   
	uchar i, j, k, cord, value;	/*i用于处理4个字节，j用于处理一个字节中每一位，k用于33次脉宽中的哪一位 cord用于取出脉宽的时间判断是否符合1的脉宽时间*/
	k = 1; 						//从第一位脉宽开始取，丢弃引导码脉宽
	for(i = 0; i < 4; i++)
	{ 
   
		for(j = 0; j < 8; j++)
		{ 
   
			cord = IRdata[k];	    //把脉宽存入cord
			if(cord > 5)	 		//如果脉宽大于我11.0592的t0溢出率为约278us*5=1390那么判断为1
			value = value | 0x80;	/*接收的时候是先接收最低位， 把最低位先放到value的最高位在和0x08按位或一下 这样不会改变valua的其他位的数值只会让他最高位为1*/
			if(j < 7)
			{ 
   
				value = value >> 1;	//value位左移依次接收8位数据。
			}
			k++;				//每执行一次脉宽位加1
		}
		IRcord[i] = value;	   //每处理完一个字节把它放入IRcord数组中。
		value = 0; 			   //清零value方便下次在存入数据
	}
	IRpro_ok = 1;				   //接收完4个字节后IRpro ok置1表示红外解码完成 
}

DS18B20

时序问题
DS18B20采用的是1-wire，所有数据都在一条线上完成，数据的传输总是从最低有效位开始
初始化时序
主机和DS18B20做任何通讯前都需要对其初始化。初始化期间，总线控制器拉低总线并保持480us以上挂在总线上的器件将被复位，然后释放总线，等到15-60us，此时18B20将返回一个60-240us之间的低电平存在信号。
在这里插入图片描述
写时序
总线控制器要产生一个写时序，必须将总线拉低最少1us，产生写0时序时总线必须保持低电平60~120us之间，然后释放总线，产生写1时序时在总线产生写时序后的15us内允许把总线拉高。
注意：2次写周期之间至少间隔1us
在这里插入图片描述写时序
总线控制器要产生一个读时序，必须将总线拉低至少1us，然后释放总线，在读信号开始后15us内总线控制器采样总线数据，读一位数据至少保持在60us以上。
注意：2次读周期之间至少间隔1us
在这里插入图片描述暂存器
为了把DS18B20读到的数据存下来方便读取，有暂存器出现
在这里插入图片描述温度寄存器
在这里插入图片描述在这里插入图片描述配置寄存器
在这里插入图片描述在这里插入图片描述操作顺序

初始化DS18B20

对ROM即暂存器操作

DS18B20功能指令操作

指令表
在这里插入图片描述
模块代码

//* 软件延时函数，延时时间(t*10)us */
void DelayX10us(unsigned char t)
{ 
   
	do { 
   
	_nop_();
	_nop_();
	_nop_();
	_nop_();
	_nop_();_nop_();
	_nop_();
	_nop_();
	} while (--t);
}
/* 复位总线，获取存在脉冲，以启动一次读写操作 */
bit Get18B20Ack()
{ 
   
	bit ack;
	EA = 0; //禁止总中断
	IO_18B20 = 0; //产生500us 复位脉冲
	DelayX10us(50);
	IO_18B20 = 1;
	DelayX10us(6); //延时60us
	ack = IO_18B20; //读取存在脉冲
	while(!IO_18B20); //等待存在脉冲结束
		EA = 1; //重新使能总中断
	return ack;
}
/* 向DS18B20 写入一个字节，dat-待写入字节 */
void Write18B20(unsigned char dat)
{ 
   
	unsigned char mask;
	EA = 0; //禁止总中断
	for (mask=0x01; mask!=0; mask<<=1) //低位在先，依次移出8 个bit
	{ 
   
	IO_18B20 = 0; //产生2us 低电平脉冲
	_nop_();
	_nop_();
	if ((mask&dat) == 0) //输出该bit 值
		IO_18B20 = 0;
	else
		IO_18B20 = 1;
	DelayX10us(6); //延时60us
	IO_18B20 = 1; //拉高通信引脚
	}
	EA = 1; //重新使能总中断
}
/* 从DS18B20 读取一个字节，返回值-读到的字节 */
unsigned char Read18B20()
{ 
   
	unsigned char dat;
	unsigned char mask;
	EA = 0; //禁止总中断
	for (mask=0x01; mask!=0; mask<<=1) //低位在先，依次采集8 个bit
	{ 
   
	IO_18B20 = 0; //产生2us 低电平脉冲
	_nop_();
	_nop_();
	IO_18B20 = 1; //结束低电平脉冲，等待18B20 输出数据
	_nop_(); //延时2us
	_nop_();
	if (!IO_18B20) //读取通信引脚上的值
		dat &= ~mask;
	else
		dat |= mask;
	DelayX10us(6); //再延时60us
	}
	EA = 1; //重新使能总中断
	return dat;
}
/* 启动一次18B20 温度转换，返回值-表示是否启动成功 */
bit Start18B20()
{ 
   
	bit ack;
	ack = Get18B20Ack(); //执行总线复位，并获取18B20 应答
	if (ack == 0) //如18B20 正确应答，则启动一次转换
	{ 
   
		Write18B20(0xCC); //跳过ROM 操作
		Write18B20(0x44); //启动一次温度转换
	}
	return ~ack; //ack==0 表示操作成功，所以返回值对其取反
}
/* 读取DS18B20 转换的温度值，返回值-表示是否读取成功 */
bit Get18B20Temp(int *temp)
{ 
   
	bit ack;
	unsigned char LSB, MSB; //16bit 温度值的低字节和高字节

	ack = Get18B20Ack(); //执行总线复位，并获取18B20 应答
	if (ack == 0) //如18B20 正确应答，则读取温度值Write18B20(0xCC); //跳过ROM 操作
	{ 
   
		Write18B20(0xBE); //发送读命令
		LSB = Read18B20(); //读温度值的低字节
		MSB = Read18B20(); //读温度值的高字节
		*temp = ((int)MSB << 8) + LSB; //合成为16bit 整型数
	}
	return ~ack; //ack==0 表示操作应答，所以返回值为其取反值
}

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