红外 (IR) 通信是一种广泛使用且易于实现的无线技术，具有许多有用的应用。日常生活中最突出的例子是电视/视频遥控器、运动传感器和红外温度计。也有许多有趣的项目使用 IR 通信。使用简单的红外发射器和接收器，您可以制作遥控机器人、距离传感器、心率监测器、数码单反相机遥控器、电视遥控器等等。在本教程中，我将首先解释什么是红外线以及它是如何工作的。 然后我将向您展示如何在上设置红外接收器和遥控器。我还将向您展示如何使用几乎任何红外遥控器(如电视遥控器)来控制连接到的东西。

红外发射管一、工作原理

典型的红外通信系统需要一个红外发射器和一个红外接收器。发射器看起来就像一个标准的 LED，除了它产生红外光谱而不是可见光谱的光。如果您看一下电视遥控器的正面，您会看到 IR 发射器 LED：相同类型的 LED 用于 Arduino 的 IR 发射器分线板。您可以在这款 Keyes IR 发射器的正面看到它：IR 接收器是一个光电二极管和前置放大器，可将 IR 光转换为电信号。IR 接收器二极管通常如下所示：有些人可能会出现在这样的分线板上。

红外发射管二、红外信号调制

红外光由太阳、灯泡和其他任何产生热量的东西发出。这意味着我们周围有很多红外光噪声。为了防止这种噪声干扰 IR 信号，使用了信号调制技术。在 IR 信号调制中，IR 遥控器上的编码器将二进制信号转换为调制的电信号。该电信号被发送到发射 LED。发射 LED 将调制的电信号转换为调制的 IR 光信号。然后红外接收器解调红外光信号并将其转换回二进制，然后将信息传递给微控制器：

红外发射管三、载波频率

调制后的 IR 信号是一系列以称为载波频率的高频开关的 IR 光脉冲。大多数发射机使用的载波频率为 38 kHz，因为它在自然界中很少见，因此可以与环境噪声区分开来。这样，IR 接收器就会知道 38 kHz 信号是从发射器发出的，而不是从周围环境中接收到的。接收二极管检测所有频率的红外光，但它有一个带通滤波器，只允许通过 38 kHz 的红外光。然后，它使用前置放大器放大调制信号并将其转换为二进制信号，然后将其发送到微控制器。

红外发射管四、红外传输协议

将调制的 IR 信号转换为二进制的模式由传输协议定义。有许多 IR 传输协议。Sony、Matsushita、NEC 和 RC5 是一些比较常见的协议。NEC 协议也是 Arduino 项目中最常见的类型，因此我将使用它作为示例向您展示接收器如何将调制的 IR 信号转换为二进制信号。逻辑“1”以 38 kHz IR 的 562.5 µs 长 HIGH 脉冲开始，随后是 1,687.5 µs 长 LOW 脉冲。逻辑“0”通过 562.5 µs 长的 HIGH 脉冲和 562.5 µs 长的 LOW 脉冲发送：这就是 NEC 协议将二进制数据编码和解码为调制信号的方式。其他协议仅在单个 HIGH 和 LOW 脉冲的持续时间上有所不同。

红外发射管上午、代码

每按一次遥控器上的按钮，就会生成一个唯一的十六进制代码。这是通过 IR 调制并发送到接收器的信息。为了破译哪个键被按下，接收微控制器需要知道哪个代码对应于遥控器上的每个键。不同的遥控器为按键发送不同的代码，因此您需要确定为特定遥控器上的每个键生成的代码。如果您可以找到数据表，则应列出 IR 密钥代码。如果没有，有一个简单的 Arduino 草图可以读取大多数流行的遥控器，并在您按下一个键时将十六进制代码打印到串行监视器。我将在一分钟内向您展示如何设置它，但首先我们需要将接收器连接到。

红外发射管六、引脚

如何将红外接收器连接到 ，有几种不同类型的 IR 接收器，有些是独立的，有些安装在分线板上。检查您的特定 IR 接收器的数据表，因为这些引脚的排列方式可能 与 我在这里使用的HX1838 IR 接收器和遥控器不同。但是，所有 IR 接收器都将具有三个引脚：信号、接地和 Vcc。

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