HS0038红外一体化接收头

[教学]HS0038红外接收红外接收探头，接收红外信号频率为38kHz，周期约26μs随着家用电器、视听产品的普及，自动化办公设备的广泛应用和网络化的不断发展，越来越多的产品具有了待机功能(如遥控开关、网络唤醒、定时开关、智能开关等)。

产品的待机功能实现遥控操作，极大地方便了我们的生活，但也浪费了大量的能源。

中国节能产品认证中心(CECP)调查显示，全球每个家庭处于待机状态下的家电相当于亮着一个15 W,30 W 的长明灯，仅一台彩电每年在“无用待机状态”下浪费电力近100?，在我国彩色电视机待机一项一年就浪费电力150 多亿度，相当于十几个大型火力发电厂白白发电。

澳大利亚电器设备能源委员会新近的研究成果显示，不仅会耗费可观的电能，每月支付数额不小的“冤枉电费”，而且其释放大量有害气体二氧化碳在一定程度上加速了气候的变暖。

利用本系统可以良好的达到节能和环保的效果。

同时在家庭或工业控制现场，一些手动操作不太方便的场合，可以使用现有遥控器通过设置代替手动操作，比如可以利用家中现有的彩电遥控器，控制其它没有遥控功能的电器(如电灯、计算机、音响、电脑、打印机、饮水机、热水器等)，方便生活。

1 系统方案论证和选择为了实现系统整体功能，红外解码部分是核心，红外解码指将遥控发射器所产生的红外遥控编码脉冲所对应的键值翻译出来的过程。

下面将系统方案做一论证，通常有硬件解码和软件解码两种方案。

方案一:此方案中，使用专用遥控器作为控制信号发出装置，当按下遥控器的设置键后，一体化红外接收装置接收到遥控器发出的设置控制信号，然后将信号送到专用的解码芯片中进行解码，解码后将信号送到单片机，由单片机查表判断这个信号是不是设置信号，当确认是设置信号后，启动设置子程序，那么以后接收到的红外信号就是设置的时间信号了，红外接收头接收到红外信号后再通过放大器将信号传到解码器中，解码器解完码后送到单片机，单片机再通过查表确定这些数值并进行设置，然后按下确认键，红外接收头接收到这个信号并通过放大送到解码器中，解码后再送到单片机中，单片机通过查表确定这是确认操作后，可以通过可控硅控制电源通断。

HS0038红外接受电路设计与应用1.红外通信红外通信是利用950nm近红外波段的红外线作为传递信息的媒体，即通信通道。

发送端采用脉时调制(PPM)方式，将二进制数字信号调制成某一频率的脉冲序列，并驱动红外发射管以光脉冲的形式发送出去；接收端将接收到的光脉转换成电信号，经过放大、滤波等处理之后送给解调电路进行解调，还原为二进制数字信号后输出。

简而言之，红外通信的实质就是对二进制数字信号进行调制和解调，以便利用红外通道进行传输；红外通信接口就是针对红外信道的调制解调器。

2.红外传输协议红外发射系统发射的信号是有“0”和“1”的二进制代码组成的，不同的协议对“0”和“1”的编码不同。

红外信号的传输协议严格规定了红外信号的载波频率、编码方式和数据传输的格式，以确保发送端和接收端之间数据传输的准确无误。

常见的红外传输协议有：NEC协议，ITT协议，Nokia NRC 协议,Sharp协议等。

下面一NEC协议为例，了解一下各种协议的大同小异。

NEC 标准下的编码表示其中：引导码高电平约9000us 左右，低电平约4500us 左右；用户码16 位，数据码16 位，共32位；数据0 是用“高电平约560us ＋低电平约560us”表示。

数据1 可用“高电平约560us＋低电平约1680us”表示。

*其实自己在做红外系统时，借助示波器，可以编写自己独特的红外协议。

但要尊守一点，要以38KHz的方波来驱动红外发射LED，同时要把这38KHz的波形斩断，也就是编码。

对应的接收管会在接收到38KHz的红外信号时输出低电平，没有信号就输出高电平。

简介：红外线接收器 HS0038参数参数符号测试条件Min Typ Max单位工作电压Vcc V接收距离L L5IR=300mA1214M 测试信号载波频率f038K HZ 接收角度O1/2距离衰减1/2十/-45Deg BMP宽度F BW一3Db andwidth25KHz静态电流Icc无信号输入时mA 低电平输出Vo L Vin=OV Vcc=5V V 高电平输出Vo H Vcc=5V V 输出脉冲Tpw L Vin=500μ Vp-p500600700μS 宽度Tpw H Vin=50μ Vp-p500600700μS 光轴上测试,以宽度为600/900μS为发射脉冲,在5CM之接收范围内,取50次接脉冲之平均值1).特性a)光电检测和前置放大器集成在同一封装上。

说明红外接收头和遥控器至少有一个损坏。

只要确保遥控器工作正常，很容易判断红外接收头的优劣。

2.2 红外遥控解码的实现 因为要进行遥控操作，必须使被遥控对象能够认识遥控指令，这样才能对其进行操作。

举例说明一下：假如我只会说汉语，而JIM 只会说英语，让我们两个独自交流的话肯定不会有什么结果，那我们要进行交流，怎么办？这就需要一个翻译者来做中间人了，翻译者将JIM（我）说的话翻译给我（JIM）能够听懂、识别的语言，这样我们交流就没问题了。

同样，在红外遥控方面，要使被遥控对象能够识别遥控指令，那就需要一个“翻译者”，我们将这作为一个过程，叫解码。

本系统中所使用的遥控器为普通电视遥控器，红外芯片采用的是3010 芯片。

识别方法分析：为了用软件识别以上波形，采用与程控交换机中“脉冲号码识别法”类似的方法来解决。

用扫描的方式对接收波形快速扫描，然后根据扫描结果分析出编码值。

识别编码的关键之一是确定扫描周期。

分析波形和参数知道：整个数据14 位，总时长为22 ms～25 ms，则一个数据位时长为1.5 ms～1.8 ms，占空比1:1，脉宽为750 μs～900 μs。

在编程时要考虑脉宽的偏差容限，为保证扫描精度，选取扫描周期为100μs。

识别编码的关键之二是判别“0”和“1”。

数据“0”为波形从低到高，即在相邻的 2 次扫描中,扫描值从0 到1，则识别数据为“0”；数据“1”为波形从高到低，即在相邻的 2 次扫描中，扫描值从 1 到0，则识别数据为“1”。

为了记录相邻 2 次扫描值，则分别用 2 个变量来记录当前扫描值和前一次的扫描值，程序中用变量TheB 和PreB。

识别编码的关键之三是识别各个数据比特的跳变时刻。

为了识别这种跳变时刻，用一个标志位做“变化识别标志位”，程序中用VIB 表示，它由前次扫描值和当前扫描值“相异或”而得，即VIB＝PreB TheB，若VIB＝1，则说明是跳变时刻。

但是，在 2 个数据位之间，也有一个跳变，为了将它与数据位中的有效跳变区分开，设置一个“数据有效标志位”，程序中用IDB 表示。

红外线遥控接收头型号及参数：红外线遥控接收头 HS0038B第1脚为信号输出第2脚为电源地第3脚为电源正接收电路工作原理为：当接收到载波频率为38KHz的脉冲调制信号时，首先，HS0038B内的红外敏感元件将脉冲调制红外光信号转换成电信号，再由前置放大器和自动增益控制电路进行放大处理，然后通过带通滤波器进行滤波，滤波后的信号由解调电路进行解调，最后由输出电路进行反向放大并输出低电平；未接收到载波信号时，电路则输出高电平。

一体化红外遥控接收头SH0038、SCR638型管脚识别一体化红外遥控接收头型号：PNA4602M 型管脚识别一体化红外线接收头RPM-638CBR型管脚识别红?外?一?体?化?接?收?头?型号：T?S?O?P?1?8?3?8管脚识别：一体化红外线接收头原理图及管脚排列什么是遥控接收头？所谓接收头就是将光敏二极管和放大电路组合到一起的元件，这些元件完成接收、放大、解调等功能。

所有红外线遥控器的输出都是用编码后的串行数据对30~56kHz的方波进行脉冲幅度调制而产生的。

如果直接对已调波进行测量，由于单芯片系统的指令周期是微秒(μs)，而已调波的脉宽只有20多μs，会产生很大的误差。

因此先要对已调波进行解调，对解调后的波形进行测量。

红外一体化接收头：红外线接收头一般是接收、放大、解调一体头，一般红外信号经接收头解调后，数据“0”和“1”的区别通常体现在高低电平的时间长短或信号周期上，单片机解码时，通常将接收头输出脚连接到单片机的外部中断，结合定时器判断外部中断间隔的时间从而获取数据。

重点是找到数据“0”与“1”间的波形差别。

输出端可与CMOS、TTL电路相连，这种接收头广泛用在空调，电视，VCD等电器中。

早期的红外一体化接收头一般由集成电路与接收二极管焊接在一块电路板上完成的，这种接收头具有体积大的缺点，现在的接收头是集成电路与接收二极管封装在一起的，不可拆，不可修，体积很小。

大多数接收头供电为5V，有极少数早期的接收头为12V供电。

//红外线HS0038接收并在LCD上显示，可惜是参照别人的程序，不好意思#include <reg52.h>#define c(x) (x*110592/120000)sbit Ir_Pin = P3^3;sbit rs=P1^0;sbit wr=P1^1; //1602控制口sbit e=P1^5;unsigned char Ir_Buf[4]; //用于保存解码结果void delay(unsigned int z){unsigned char i; //1602用到的延时while(z--)for(i=110;i>0;i--);}void write_com(unsigned char com){rs=0;wr=0; //1602写命令子程序P0=com;delay(5);e=1;delay(5);e=0;}void write_dat(unsigned char dat){rs=1;wr=0;P0=dat; //1602写数据子程序delay(5);e=1;delay(5);e=0;}void init_1602(){e=0;write_com(0x38);write_com(0x0e); //1602初始化write_com(0x06);write_com(0x01);}unsigned int Ir_Get_Low(){TL0 = 0;TH0 = 0;TR0 = 1; //用定制器0接收，获取低电平时间while (!Ir_Pin && (TH0&0x80)==0);TR0 = 0;return (TH0 * 256 + TL0);}// 获取高电平时间unsigned int Ir_Get_High(){TL0 = 0;TH0 = 0;TR0 = 1;while (Ir_Pin && (TH0&0x80)==0);TR0 = 0;return (TH0 * 256 + TL0);}void uart_init(void){unsigned char u;ET1=0;TMOD = 0x21; // 定时器1工作在方式2（自动重装）SCON = 0x50; // 10位uartTH1 = 0xFD;TL1 = 0xFD;u = SBUF;TR1 = 1;}void write_1602shuju(){write_com(0x80);delay(1);write_dat(Ir_Buf[2]/10+0x30);delay(1); //1602xieshujuwrite_dat(Ir_Buf[2]%10+0x30);delay(1);}void main(){unsigned int temp;char i,j;uart_init();init_1602();while(1){while (Ir_Pin); //等待变低temp = Ir_Get_Low();if (temp < c(8500) || temp > c(9500)) //引导脉冲低电平9000 continue;temp = Ir_Get_High();if (temp < c(4000) || temp > c(5000)) //引导脉冲高电平4500 continue;for (i=0; i<4; i++) //4个字节{for (j=0; j<8; j++) //每个字节8位{temp = Ir_Get_Low();if(temp < c(200) || temp > c(800))continue;temp = Ir_Get_High();if(temp < c(200) || temp > c(2000))continue;Ir_Buf[i] >>= 1;if(temp > c(1120))Ir_Buf[i]|=0x80;}}write_1602shuju();SBUF = Ir_Buf[2]; // 返回键码while (TI == 0);TI = 0; }}。

红外数据传输一、红外通信原理红外遥控有发送和接收两个组成部分。

发送端采用单片机将待发送的二进制信号编码调制为一系列的脉冲串信号，通过红外发射管发射红外信号。

红外接收完成对红外信号的接收、放大、检波、整形，并解调出遥控编码脉冲。

为了减少干扰，采用的是价格便宜性能可靠的一体化红外接收头(HS0038，它接收红外信号频率为38kHz，周期约26μs) 接收红外信号，它同时对信号进行放大、检波、整形得到TTL 电平的编码信号，再送给单片机，经单片机解码并执行去控制相关对象。

如图1 所示：红外发送部分由51单片机、键盘、红外发光二极管和7段数码管组成。

键盘用于输入指令，51单片机检测键盘上按键的状态，并对红外信号进行调制，发光二极管产生红外线，数码管用来显示发送的键值。

图2红外发射电路红外接收部分由51单片机、一体化红外接收头HS0038和7段数码管组成。

51单片机检测HS0038，并对HS0038接收到的数据解码，通过数码管显示接收到的键值。

图3红外接收电路二、编码、解码(1) 二进制信号的调制二进制信号的调制由单片机来完成，它把编码后的二进制信号调制成频率为38kHz 的间断脉冲串，相当于用二进制信号的编码乘以频率为38kHz 的脉冲信号得到的间断脉冲串，即是调制后用于红外发射二极管发送的信号如图4 二进制码的调制所示(2) 红外接收需先进行解调，解调的过程是通过红外接收管进行接收的。

其基本工作过程为：当接收到调制信号时，输出解调后的高低电平信号；红外接收器HS0038的应用电路（图6）。

（3）红外遥控发射芯片采用PPM 编码方式,当发射器按键按下后,将发射一组108ms 的编码脉冲。

遥控编码脉冲由前导码、16位地址码（8 位地址码、8 位地址码的反码）和16位操作码（8 位操作码、8 位操作码的反码）组成。

通过对用户码的检验，每个遥控器只能控制一个设备动作，这样可以有效地防止多个设备之间的干扰。

编码后面还要有编码的反码，用来检验编码接收的正确性，防止误操作，增强系统的可靠性。

hs0038的工作原理
HS0038是一款红外线接收头，其工作原理是接收到已调制的红外线信号后，在其输出端有信号输出，再通过三极管放大并解调出信息信号（此信号有音频信号的特征），再通过电容耦合到收音机的音量电位器输入端，调整音量电位器到合适位置，扬声器里发出“嘟嘟”声，同时并联在扬声器两端的发光二极管闪烁发光。

此外，HS0038还可以用于检测烟雾浓度，通过检测烟雾中的灰尘含量来测量烟雾浓度。

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