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Arduino 红外通信

介绍​

红外通信是一种通过红外光传输数据的无线通信方式。它广泛应用于遥控器、智能家居设备和其他短距离通信场景中。Arduino可以通过红外发射器和接收器模块实现红外通信，从而与其他设备进行交互。

在本教程中，我们将学习如何使用Arduino实现红外通信，包括红外发射与接收的基本原理、代码示例以及实际应用场景。

红外通信的基本原理​

红外通信使用红外光（波长在700纳米到1毫米之间）作为载体来传输数据。发射器将电信号转换为红外光信号，接收器则将红外光信号转换回电信号。

红外通信通常使用调制技术来提高抗干扰能力。常见的调制频率为38kHz，这意味着红外光信号以38kHz的频率闪烁。

所需组件​

  • Arduino Uno
  • 红外发射器（如IR LED）
  • 红外接收器（如TSOP38238）
  • 电阻（如220Ω）
  • 连接线

红外发射​

连接电路​

将红外发射器（IR LED）的正极连接到Arduino的数字引脚（如D3），负极通过一个220Ω电阻连接到GND。

代码示例​

以下代码展示了如何使用Arduino发送红外信号：

cpp
#include <IRremote.h>

IRsend irsend;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  irsend.sendNEC(0xFFA25D, 32); // 发送NEC协议的红外信号
  delay(1000); // 每隔1秒发送一次
}

代码解释​

  • IRremote.h 是一个用于红外通信的Arduino库。
  • irsend.sendNEC(0xFFA25D, 32) 发送一个NEC协议的红外信号，0xFFA25D 是信号数据，32 是数据位数。

红外接收​

连接电路​

将红外接收器（TSOP38238）的输出引脚连接到Arduino的数字引脚（如D11），VCC连接到5V，GND连接到GND。

代码示例​

以下代码展示了如何使用Arduino接收红外信号：

cpp
#include <IRremote.h>

const int RECV_PIN = 11;
IRrecv irrecv(RECV_PIN);
decode_results results;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  irrecv.enableIRIn(); // 启动红外接收
}

void loop() {
  if (irrecv.decode(&results)) {
    Serial.println(results.value, HEX); // 打印接收到的红外信号
    irrecv.resume(); // 接收下一个信号
  }
}

代码解释​

  • IRrecv irrecv(RECV_PIN) 初始化红外接收器。
  • irrecv.decode(&results) 解码接收到的红外信号。
  • Serial.println(results.value, HEX) 将接收到的信号以十六进制格式打印到串口监视器。

实际应用场景​

遥控器控制​

红外通信最常见的应用是遥控器。通过Arduino和红外接收器，你可以解码遥控器发送的信号，并根据信号控制其他设备。

智能家居​

在智能家居系统中，红外通信可以用于控制电视、空调等设备。通过Arduino，你可以创建一个智能遥控器，集中控制多个设备。

总结​

在本教程中，我们学习了如何使用Arduino实现红外通信。我们介绍了红外通信的基本原理，并提供了红外发射和接收的代码示例。我们还探讨了红外通信在实际应用中的一些场景。

附加资源与练习​

  • 练习1：尝试使用不同的红外协议（如Sony、RC5）发送和接收信号。
  • 练习2：创建一个Arduino项目，通过红外通信控制LED灯的开关。
  • 资源：了解更多关于红外通信的知识，可以参考 IRremote库文档。
提示

如果你在实现过程中遇到问题，可以尝试调整红外发射器和接收器的位置，确保它们之间没有障碍物。