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如何在 Arduino 上使用红外遥控器

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日常生活中我们会接触到各式各样的遥控器,电视机、空调、机顶盒等都有专用的遥控器,很多智能手机也在软硬件上对红外遥控做了支持,可以集中遥控绝大部分家用电器。本篇介绍红外遥控相关原理及应用,通过红外遥控器控制 Uno 板载 LED 灯。

红外遥控原理

红外遥控主要由红外发射和红外接收两部分组成。

红外发射和接收的信号其实都是一连串的二进制脉冲码,高低电平按照一定的时间规律变换来传递相应的信息。为了使其在无线传输过程中免受其他信号的干扰,通常都将信号调制在特定的载波频率上(38K红外载波信号),通过红外发射二极管发射出去,而红外接收端则要将信号进行解调处理,还原成二进制脉冲码进行处理。

红外遥控器发射的38K红外载波信号由遥控器里的编码芯片对其进行编码。当按下遥控器按键时,遥控器发出红外载波信号,红外接收器接收到信号,程序对载波信号进行解码,通过数据码的不同来判断按下的是哪个键。

红外遥控库安装

Arduino 要使用红外遥控,需要 IRremote 库文件。文件可以在 Arduino IDE 的库中下载。
在IDE中点击「工具」—「管理库」,查找「IRremote」进行安装。

材料准备

  • Arduino Uno 主板
  • 红外接收器模块
  • 红外遥控器
  • 杜邦线若干

电路连接

红外线接收模块的 + 引脚连接到 Arduino 的 5V 引脚。
红外线接收模块的 – 引脚连接到 Arduino 的 GND 引脚。
红外线接收模块的 S 引脚连接到 Arduino 的数字引脚 11。

编写代码

1.打开Arduino IDE软件。
2.创建一个新的空白项目。
3.在项目中导入IRremote库。点击菜单栏中的“工具”,然后选择“库管理器”。在库管理器中搜索“IRremote”,然后点击“安装”按钮进行安装。
4.在项目中编写以下代码:

#include <IRremote.h>

int RECV_PIN = 11;
int LED_PIN = 13;

IRrecv irrecv(RECV_PIN);

decode_results results;

void setup()
{
  Serial.begin(9600);
  irrecv.enableIRIn(); // 启动红外接收器
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
  digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
}

void loop() {
  if (irrecv.decode(&results)) {
    Serial.println(results.value, HEX);
    if (results.value == 0xFFE01F) // 开灯的红外码值
    {
      digitalWrite(LED_PIN, LOW);
    } else if (results.value == 0xFFA857) // 关灯的红外码值
    {
      digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
    }
    irrecv.resume(); // 接收下一个红外信号
  }
  delay(100);
}

5.将 Arduino 主板连接到计算机,并上传代码到 Arduino 主板。

测试

1.打开串口监视器。
2.按下红外遥控器上的不同按键,观察串口监视器中显示的红外码值。
3.当按下遥控器上的开灯按键时,Arduino 上的 LED 灯应该亮起。
4.当按下遥控器上的关灯按键时,Arduino 上的 LED 灯应该熄灭。

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