电工优优今天要和大家分享的单片机为什么可以控制发射红外信号来控制空调相关信息，接下来我将从单片机为什么可以写程序,单片机为什么可以编程,单片机为什么可以广泛应用这几个方面来介绍。
单片机当然可以控制发射红外信号来控制空调
万能遥控器大家用过吗？大家有没有试过用手机来控制空调吗？有些型号的手机集成有红外发射管，可以发出红外信号，既可以用来进行通讯，也可以用来遥控空调、电视等的电器。手机的Soc芯片其实也是一个单片机，只是它的功能比较强大，如果仅仅用来控制发射红外信号来控制空调，普通的单片机同样可以做到的。
单片机为什么可以控制发射红外信号来控制空调
红外遥控技术已经应用了发展很多年了，技术已经相当的成熟了。红外发射管可以发出红外线信号，红外发射管则可以接收红外线信号。空调上有红外接收电路，它可以接收到波长与红外接收管对应的红外信号，当然，红外信号的编码规则要符合该品牌空调的指令规则，它才作出相应的动作，就好像“对暗号”一样，不但要收到“暗号”，还有“暗号”正确才会动作。
主流的红外编码规则有NEC和RC5，以NEC为例，它使用了38KHz的载波频率，由引导码，8位的客户码，8位客户码的补码，8位的按键值，8位按键值的补码组成。
而空调、电视等电器大多使用NEC的编码规则，想用单片机控制发射红外信号来控制空调，首先要清楚该品牌空调使用的红外编码规则和指令代码，当然这些都是公开的。我们只要用单片机控制红外发射管发出对应指令红外信号，就可以进行遥控空调了。以某品牌某型号的空调为例，通过示波器抓取到遥控器发出的红外线信号的波型如下，而我们用单片机控制红外发射管发出同样波形的信号，大家觉得能遥控吗？
如果某个品牌的空调不公开编码规则和指令代码，或者对数据进行加密处理，那么我们就没那么容易遥控了，比如想打开加密码的文件就要先经过解密。就像我们平常用的小汽车遥控钥匙，自己的遥控钥匙只能开自己的车。
空调遥控器其实就是一个红外信号发射装置，而空调机身具有红外接收探头，可以接收遥控器发出的红外信号并解析，从而实现遥控的功能，电视遥控器也是同样的原理。现在有很多手机具有红外功能，通过匹配通讯协议，就能实现手机遥控电视和空调的作用。下面通过硬件和软降两个方面来和大家分享，红外遥控实现的原理。
本部分内容包括，红外发射部分原理、红外接收部分原理以及软件编码部分原理。
1 红外发射部分电路原理
红外发射功能主要由红外发射管来实现，红外发射管在外观上和透明的LED发光二极管极为相似，其驱动和控制方式也一直。在使用单片机控制发射管时，一般使用三极管来驱动，NPN三极管和PNP三极管都可以实现。如下图所示使用PNP三极管来实现的。
PNP三极管的基极通过电阻接单片机的GPIO口，发射管通过限流电阻接在PNP三极管的发射极上。当单片机的GPIO输出高电平时PNP三极管处于截止状态红外发射管不工作；当GPIO输出低电平时PNP三极管导通发射管工作，发出肉眼不可见的红外线，被接收管接收到。遥控器上的每一个按键都有一定的编码，该编码其实就是遵循一定规则的高低电平的脉冲，接收电路解析该脉冲从而执行对应的操作。
2 红外接收部分电路原理
前文说过，红外发射和红外接收是一对，成对使用。发射管是白色的，接收管是黑色的。可以使用三极管搭建接收电路也可以使用比较器来搭建电路，下面用三极管电路展示红外接收的电路。如下图所示。
在没有接收到红外信号时，接收管不导通，三极管Q1不导通，三极管Q3不导通，单片机接收到持续的高电平；当接收管接收到红外信号时，单片机接收到低电平。当遥控器的按键被按下时，按键对应的编码脉冲就会被单片机所接收到，单片机解析该脉冲，就能知道遥控器上是哪个按键被按下，从而实现用户的操作。
但是，黑色的红外接收管抗干扰能力比较低，在设计电路的时候一般不选用，而是选用专用的红外接收头，最常用的型号为HS0038。而且，其红外接收电路简单，抗干扰能力强。
4 红外软件编码解析
前文提到的脉冲编码就是红外发射和红外接收之间的通讯内容，通讯这部分的数据或内容，被称作通讯协议。一般来说，红外通讯都遵循NEC的编码协议规范。
NEC的协议规定，工作频率为38KHz，其数据格式由如下几部分构成：引导码、用户码、用户码补码、按键码、按键码补码等。一个完整的按键/数据周期是108ms。NEC编码规定0和1的编码如下：
编码0：0.56ms高电平+0.565ms低电平=1.125ms
编码1：0.56ms高电平+1.685ms低电平=2.245ms。
当遥控器的某一个按键被按下后，发射管就会发出一串包含引导码、用户码、用户码补码、按键码、按键码补码的脉冲出来，脉冲如果要翻译出来的话，就是看0和1的序列，长度为2.245ms的脉冲代表数据1，脉冲长度为1.125的脉冲代表数据0。类似的脉冲数据如下图所示。
接收端的红外专用探头感应该部分脉冲并送入单片机，单片机通过解析脉冲数据，计算出用户的按键信息，再执行相应的命令和逻辑，这样用户就可以在沙发上远程遥控空调和电视了。
现在的很多手机上集成了红外发射电路，并带有自学习功能可以根据操作说明让手机去匹配设备的编码协议，协议匹配后就可以通过手机遥控电视、空调等设备了，这时候手机就变成了遥控器。
由于通讯部分要处理比较复杂的数据，所以这类电路都是需要单片机支持的。
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