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[14087] 2019-05-09_用家里旧的红外遥控器控制树莓派小车

文档创建者：s7ckTeam
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最后更新：2025-01-18
2019-05-09_用家里旧的红外遥控器控制树莓派小车 用 家 里 旧 的 红 外 遥 控 器 控 制 树 莓 派 小 车 x u t i e j u n   F r e e B u f   2 0 1 9 - 0 5 - 0 9 0 x 0 1   前 言 前 言 红 外 遥 控 是 一 种 无 线 、 非 接 触 控 制 技 术 ， 在 工 业 控 制 、 航 空 航 天 、 家 电 等 领 域 都 得 到 了 广 泛 应 用 。 大 部 分 的 电 红 外 遥 控 是 一 种 无 线 、 非 接 触 控 制 技 术 ， 在 工 业 控 制 、 航 空 航 天 、 家 电 等 领 域 都 得 到 了 广 泛 应 用 。 大 部 分 的 电 视 的 遥 控 器 ， 空 调 遥 控 器 就 都 是 红 外 遥 控 。 在 视 的 遥 控 器 ， 空 调 遥 控 器 就 都 是 红 外 遥 控 。 在 b a i d u 上 检 索 了 树 莓 派 小 车 的 各 种 控 制 方 案 ， 没 有 找 到 红 外 遥 控 的 上 检 索 了 树 莓 派 小 车 的 各 种 控 制 方 案 ， 没 有 找 到 红 外 遥 控 的 控 制 方 案 。 所 以 本 文 尝 试 使 用 红 外 控 制 方 案 对 树 莓 派 小 车 进 行 控 制 。 控 制 方 案 。 所 以 本 文 尝 试 使 用 红 外 控 制 方 案 对 树 莓 派 小 车 进 行 控 制 。 0 x 0 2   所 需 材 料 所 需 材 料 1 .   树 莓 派 小 车 。 （ 树 莓 派 小 车 的 安 装 不 是 本 文 重 点 ， 如 果 读 者 不 熟 悉 小 车 的 安 装 ， 请 自 行 搜 索 。 ） 2 .   红 外 接 收 头 型 号 ： V S 1 8 3 8 B （ 价 格 很 便 宜 ， 几 毛 钱 一 个 。 ） 3 .   家 里 废 旧 的 红 外 遥 控 器 0 x 0 3   红 外 通 讯 协 议 学 习 红 外 通 讯 协 议 学 习 遥 控 器 的 基 带 通 信 协 议 很 多 ， 大 概 有 几 十 种 ， 用 的 最 多 的 就 是   N E C   协 议 了 ， 下 面 开 始 了 解 下 N E C 协 议 。
图   1   N E C   协 议 数 据 格 式 N E C   协 议 的 数 据 格 式 包 括 了 引 导 码 、 用 户 码 、 用 户 码 （ 或 者 用 户 码 反 码 ） 、 按 键 键 码 和 键 码 反 码 ， 最 后 一 个 停 止 位 。 停 止 位 主 要 起 隔 离 作 用 ， 一 般 不 进 行 判 断 ， 编 程 时 我 们 也 不 予 理 会 。 其 中 数 据 编 码 总 共 是   4   个 字 节   3 2   位 。 第 一 个 字 节 是 用 户 码 ， 第 二 个 字 节 可 能 也 是 用 户 码 ， 或 者 是 用 户 码 的 反 码 ， 具 体 由 生 产 商 决 定 ， 第 三 个 字 节 就 是 当 前 按 键 的 键 数 据 码 ， 而 第 四 个 字 节 是 键 数 据 码 的 反 码 ， 可 用 于 对 数 据 的 纠 错 。 注 意 ：   N E C   协 议 中 的 每 一 位 数 据 本 身 也 需 要 进 行 编 码 ， 编 码 后 再 进 行 载 波 调 制 。 引 导 码 ： 9 m s   的 载 波 + 4 . 5 m s   的 空 闲 。 比 特 值 “ 0 ” ： 5 6 0 u s   的 载 波 + 5 6 0 u s   的 空 闲 。 比 特 值 “ 1 ” ： 5 6 0 u s   的 载 波 + 1 . 6 8 m s   的 空 闲 。 红 外 接 收 头 ， 当 收 到 有 载 波 的 信 号 的 时 候 ， 会 输 出 一 个 低 电 平 ， 空 闲 的 时 候 会 输 出 高 电 平 ， 我 们 用 逻 辑 分 析 仪 抓 出 来 一 个 红 外 按 键 通 过 解 码 后 的 图 形 来 了 解 一 下 ， 如 图   2   所 示 。 图   2   红 外 遥 控 器 按 键 编 码 从 图 上 可 以 看 出 ， 先 是   9 m s   载 波 加   4 . 5 m s   空 闲 的 起 始 码 ， 数 据 码 是 低 位 在 前 ， 高 位 在 后 ， 数 据 码 第 一 个 字 节 是   8   组 5 6 0 u s   的 载 波 加   5 6 0 u s   的 空 闲 ， 也 就 是   0 x 0 0 ， 第 二 个 字 节 是   8   组   5 6 0 u s 的 载 波 加   1 . 6 8 m s   的 空 闲 ， 可 以 看 出 来 是 0 x F F ， 这 两 个 字 节 就 是 用 户 码 和 用 户 码 的 反 码 。 按 键 的 键 码 二 进 制 是   0 x 0 C ， 反 码 就 是   0 x F 3 ， 最 后 跟 了 一 个   5 6 0 u s   载 波 停 止 位 。 对 于 我 们 的 遥 控 器 来 说 ， 不 同 的 按 键 ， 就 是 键 码 和 键 码 反 码 的 区 分 ， 用 户 码 是 一 样 的 。 这 样 我 们 就 可 以 通 过 单 片 机 的 程 序 ， 把 当 前 的 按 键 的 键 码 给 解 析 出 来 。 额 外 提 一 句 ： 空 调 的 遥 控 器 比 较 特 殊 ， 用 户 码 和 键 盘 均 存 储 数 据 。 0 x 0 4   监 听 红 外 遥 控 监 听 红 外 遥 控 V S 1 8 3 8 B 的 3 个 管 脚 分 别 为 O U T 、 G N D 、 V C C 。 当 收 到 有 载 波 的 信 号 的 时 候 ， O U T 管 脚 会 输 出 一 个 低 电 平 ， 空 闲 的 时 候 会 输 出 高 电 平 。 本 次 将 树 莓 派 的 1 8 引 脚 作 为 红 外 接 收 引 脚 。 监 听 红 外 的 机 能 代 码 如 下 ： # d e f i n e   I R _ I N P U T _ P I N     ( 1 8 ) # d e f i n e   E R R O R     ( 0 x F E ) / /   请 事 先 破 获 遥 控 器 的 各 个 键 的 按 键 码 ， 然 后 与 小 车 的 前 、 后 、 左 、 右 、 停 的 行 为 相 对 应 。 / /   以 下 5 个 值 需 要 与 遥 控 器 的 按 键 码 匹 配 。 # d e f i n e   I R _ C O N T R O L _ K E Y _ U P               ( 0 x 0 1 ) # d e f i n e   I R _ C O N T R O L _ K E Y _ D O W N           ( 0 x 0 2 ) # d e f i n e   I R _ C O N T R O L _ K E Y _ L E F T           ( 0 x 0 3 ) # d e f i n e   I R _ C O N T R O L _ K E Y _ R I G H T         ( 0 x 0 4 )
# d e f i n e   I R _ C O N T R O L _ K E Y _ S T O P           ( 0 x 0 5 ) / /   信 号 量 s e m _ t   g _ e d g e _ f a l l i n g ,   g _ e d g e _ r i s i n g ; v o i d   s e t u p ( ) ; v o i d   e d g e F a l l i n g ( ) ; v o i d   e d g e R i s i n g ( ) ; v o i d   G P I O _ w a i t _ f o r _ e d g e ( i n t   e v e n t ) ; b o o l   I R S t a r t ( ) ; u n s i g n e d   c h a r   g e t B y t e ( ) ; u n s i g n e d   c h a r   g e t K e y ( ) ; v o i d   s e t u p ( ) {         i f ( - 1 = = w i r i n g P i S e t u p ( ) )         {                 s t d : : c e r r < < " w i r i n g P i   s e t u p   e r r o r " < < s t d : : e n d l ;                 e x i t ( - 1 ) ;         }         p i n M o d e ( I R _ I N P U T _ P I N , I N P U T ) ;                         / / 配 置 引 脚 为 输 入         p u l l U p D n C o n t r o l ( I R _ I N P U T _ P I N , P U D _ U P ) ;       / / 引 脚 上 拉 到 3 . 3 v         / / 注 册 中 断 处 理 函 数         i f ( 0 > w i r i n g P i I S R ( I R _ I N P U T _ P I N , I N T _ E D G E _ F A L L I N G , e d g e F a l l i n g ) )         {                 s t d : : c e r r < < " i n t e r r u p t   f u n c t i o n [ I N T _ E D G E _ F A L L I N G ]   r e g i s t e r   f a i l u r e " < < s t d : : e n d l ;                 e x i t ( - 1 ) ;         }         i f ( 0 > w i r i n g P i I S R ( I R _ I N P U T _ P I N , I N T _ E D G E _ R I S I N G , e d g e R i s i n g ) )         {                 s t d : : c e r r < < " i n t e r r u p t   f u n c t i o n [ I N T _ E D G E _ R I S I N G ]   r e g i s t e r   f a i l u r e " < < s t d : : e n d l ;                 e x i t ( - 1 ) ;         } } v o i d   e d g e F a l l i n g ( )   {         s e m _ p o s t ( & g _ e d g e _ f a l l i n g ) ; } v o i d   e d g e R i s i n g ( )   {         s e m _ p o s t ( & g _ e d g e _ r i s i n g ) ; } v o i d   G P I O _ w a i t _ f o r _ e d g e ( i n t   e v e n t ) {         i f ( I N T _ E D G E _ F A L L I N G = = e v e n t ) {
                s e m _ i n i t ( & g _ e d g e _ f a l l i n g ,   0 ,   0 ) ;                 s e m _ w a i t ( & g _ e d g e _ f a l l i n g ) ;         }         e l s e   i f ( I N T _ E D G E _ R I S I N G = = e v e n t )   {                 s e m _ i n i t ( & g _ e d g e _ r i s i n g ,   0 ,   0 ) ;                 s e m _ w a i t ( & g _ e d g e _ r i s i n g ) ;         } } b o o l   I R S t a r t ( )   {         t i m e _ t   t i m e F a l l i n g E d g e [ ]   =   { 0 , 0 } ;         t i m e _ t   t i m e R i s i n g E d g e   =   0 ;         t i m e _ t   t i m e S p a n [ ]   =   { 0 ,   0 } ;         / / G P I O . w a i t _ f o r _ e d g e ( P I N ,   G P I O . F A L L I N G ) ;         G P I O _ w a i t _ f o r _ e d g e ( I N T _ E D G E _ F A L L I N G ) ;         t i m e F a l l i n g E d g e [ 0 ]   =   t i m e ( N U L L ) ;         / / G P I O . w a i t _ f o r _ e d g e ( P I N ,   G P I O . R I S I N G ) ;         G P I O _ w a i t _ f o r _ e d g e ( I N T _ E D G E _ R I S I N G ) ;         t i m e R i s i n g E d g e   =   t i m e ( N U L L ) ;         / / G P I O . w a i t _ f o r _ e d g e ( P I N ,   G P I O . F A L L I N G ) ;         G P I O _ w a i t _ f o r _ e d g e ( I N T _ E D G E _ F A L L I N G ) ;         t i m e F a l l i n g E d g e [ 1 ]   =   t i m e ( N U L L ) ;         t i m e S p a n [ 0 ]   =   t i m e R i s i n g E d g e   -   t i m e F a l l i n g E d g e [ 0 ] ;         t i m e S p a n [ 1 ]   =   t i m e F a l l i n g E d g e [ 1 ]   -   t i m e R i s i n g E d g e ;         i f   ( t i m e S p a n [ 0 ]   >   0 . 0 0 8 5   & &                 t i m e S p a n [ 0 ]   <   0 . 0 0 9 5   & &                 t i m e S p a n [ 1 ]   >   0 . 0 0 4   & &                 t i m e S p a n [ 1 ]   <   0 . 0 0 5 ) {                 r e t u r n   t r u e ;         }         e l s e   {                 r e t u r n   f a l s e ;         } } u n s i g n e d   c h a r   g e t B y t e ( )   {         u n s i g n e d   c h a r   b y t e   =   0 ;         t i m e _ t   t i m e R i s i n g E d g e   =   0 ;         t i m e _ t   t i m e F a l l i n g E d g e   =   0 ;         t i m e _ t   t i m e S p a n   =   0 ;         f o r ( i n t   i   = 0 ;   i < 8 ;   + + i )   {                 / / G P I O . w a i t _ f o r _ e d g e ( P I N ,   G P I O . R I S I N G ) ;                 G P I O _ w a i t _ f o r _ e d g e ( I N T _ E D G E _ R I S I N G ) ;                 t i m e R i s i n g E d g e   =   t i m e ( N U L L ) ;                 / / G P I O . w a i t _ f o r _ e d g e ( P I N ,   G P I O . F A L L I N G ) ;                 G P I O _ w a i t _ f o r _ e d g e ( I N T _ E D G E _ F A L L I N G ) ;
                G P I O _ w a i t _ f o r _ e d g e ( I N T _ E D G E _ F A L L I N G ) ;                 t i m e F a l l i n g E d g e   =   t i m e ( N U L L ) ;                 t i m e S p a n   =   t i m e F a l l i n g E d g e   -   t i m e R i s i n g E d g e ;                 i f ( t i m e S p a n   >   0 . 0 0 1 6   & &   t i m e S p a n   <   0 . 0 0 1 8 )   {                         b y t e   | =   1   < <   i ;                 }         }         r e t u r n   b y t e ; } u n s i g n e d   c h a r   g e t K e y ( )   {         u n s i g n e d   c h a r   b y t e [ ]   =   { 0 x 0 0 , 0 x 0 0 , 0 x 0 0 , 0 x 0 0 } ;         i f ( f a l s e = = I R S t a r t ( ) )   {                 s l e e p ( 0 . 1 1 ) ;       / /   O n e   m e s s a g e   f r a m e   l a s t s   1 0 8   m s .                 r e t u r n   E R R O R ;         }         e l s e   {                 f o r (   i n t   i = 0 ; i < 4 ; + + i )   {                         b y t e [ i ]   =   g e t B y t e ( ) ;                 }                 i f ( ( b y t e [ 0 ]   +   b y t e [ 1 ]   = =   0 x f f ) & & ( b y t e [ 2 ]   +   b y t e [ 3 ]   = =   0 x f f ) )   {                         r e t u r n   b y t e [ 2 ] ;                 }                 e l s e   {                         r e t u r n   E R R O R ;                 }         } } v o i d   * l i s t e n I R T h r e a d ( v o i d   * a r g )   {         p r i n t f ( " I R M   T e s t   S t a r t   . . . n " ) ;         s e t u p ( ) ;         w h i l e ( t r u e )   {                 u n s i g n e d   c h a r   k e y   =   g e t K e y ( ) ;                 i f ( k e y   ! =   E R R O R )   {                         p r i n t f ( " G e t   t h e   k e y :   0 x % 0 2 x n " , k e y ) ;                         s w i t c h ( k e y )                         {                                 c a s e   I R _ C O N T R O L _ K E Y _ U P :                                 {                                         / /   前 进                                         s t d : : c o u t   < <   " c o m m a n d :   C A R R U N   F O R W A R D " < <   s t d : : e n d l ;                                         D i r e c t i o n R e q   * r e q   =   n e w   D i r e c t i o n R e q ( ) ;
                                        D i r e c t i o n R e q   * r e q   =   n e w   D i r e c t i o n R e q ( ) ;                                         r e q - > s e t V a l u e ( D I R E C T I O N _ F O R W A R D ) ;                                         C o n t r o l M a n a g e r : : i n s t a n c e ( ) - > p o s t A c t i o n R e q ( r e q ) ;                                         b r e a k ;                                 }                                 c a s e   I R _ C O N T R O L _ K E Y _ D O W N :                                 {                                         / /   后 退                                         s t d : : c o u t   < <   " c o m m a n d :   C A R R U N   B A C K " < <   s t d : : e n d l ;                                         D i r e c t i o n R e q   * r e q   =   n e w   D i r e c t i o n R e q ( ) ;                                         r e q - > s e t V a l u e ( D I R E C T I O N _ B A C K ) ;                                         C o n t r o l M a n a g e r : : i n s t a n c e ( ) - > p o s t A c t i o n R e q ( r e q ) ;                                         b r e a k ;                                 }                                 c a s e   I R _ C O N T R O L _ K E Y _ L E F T :                                 {                                         / /   左 转                                         s t d : : c o u t   < <   " c o m m a n d :   C A R R U N   L E F T " < <   s t d : : e n d l ;                                         D i r e c t i o n R e q   * r e q   =   n e w   D i r e c t i o n R e q ( ) ;                                         r e q - > s e t V a l u e ( D I R E C T I O N _ L E F T ) ;                                         C o n t r o l M a n a g e r : : i n s t a n c e ( ) - > p o s t A c t i o n R e q ( r e q ) ;                                               b r e a k ;                                 }                                 c a s e   I R _ C O N T R O L _ K E Y _ R I G H T :                                 {                                         / /   右 转                                         s t d : : c o u t   < <   " c o m m a n d :   C A R R U N   R I G H T " < <   s t d : : e n d l ;                                         D i r e c t i o n R e q   * r e q   =   n e w   D i r e c t i o n R e q ( ) ;                                         r e q - > s e t V a l u e ( D I R E C T I O N _ R I G H T ) ;                                         C o n t r o l M a n a g e r : : i n s t a n c e ( ) - > p o s t A c t i o n R e q ( r e q ) ;                                                 b r e a k ;                                 }                                 c a s e   I R _ C O N T R O L _ K E Y _ S T O P :                                 {                                         / /   停 车                                         s t d : : c o u t   < <   " c o m m a n d :   C A R R U N   S T O P " < <   s t d : : e n d l ;                                         S t a t u s R e q   * r e q   =   n e w   S t a t u s R e q ( ) ;                                         C o n t r o l M a n a g e r : : i n s t a n c e ( ) - > p o s t S t a t u s R e q ( r e q ) ;
0 x 0 5   控 制 小 车 动 作 控 制 小 车 动 作 本 次 使 用 p y t h o n 语 言 提 供 的 接 口 来 控 制 小 车 的 动 作 ： 前 进 、 后 退 、 左 转 、 右 转 、 停 止 。 用 p y t h o n 控 制 小 车 动 作 的 代 码 如 下 ：                                         b r e a k ;                                 }                                 d e f a u l t :                                         b r e a k ;                         }                 }         } }   # ! / u s r / b i n / P y t h o n #   - * -   c o d i n g :   U T F - 8   - * - # 引 入 g p i o 的 模 块 i m p o r t   R P i . G P I O   a s   G P I O i m p o r t   t i m e # 设 置 i n 1 到 i n 4 接 口 I N 1   =   1 2 I N 2   =   1 6 I N 3   =   1 8 I N 4   =   2 2 # 初 始 化 接 口 d e f   c a r _ i n i t ( ) :         # 设 置 G P I O 模 式         G P I O . s e t m o d e ( G P I O . B O A R D )         G P I O . s e t u p ( I N 1 , G P I O . O U T )         G P I O . s e t u p ( I N 2 , G P I O . O U T )         G P I O . s e t u p ( I N 3 , G P I O . O U T )         G P I O . s e t u p ( I N 4 , G P I O . O U T ) # 前 进 的 代 码 d e f   c a r _ f o r w a r d ( ) :         G P I O . o u t p u t ( I N 1 , G P I O . H I G H )         G P I O . o u t p u t ( I N 2 , G P I O . L O W )         G P I O . o u t p u t ( I N 3 , G P I O . H I G H )         G P I O . o u t p u t ( I N 4 , G P I O . L O W )         t i m e . s l e e p ( 0 . 1 5 )         G P I O . c l e a n u p ( ) # 后 退
0 x 0 6   结 束 结 束 到 此 红 外 遥 控 器 控 制 树 莓 派 小 车 小 车 的 控 制 系 统 就 介 绍 完 了 。 本 文 重 点 讲 解 的 是 红 外 协 议 的 解 析 部 分 ， 而 小 车 的 控 制 策 略 部 分 没 有 详 细 讲 解 ， 读 者 可 以 参 考 我 之 前 写 的 几 篇 小 车 相 关 的 文 章 ， 进 行 了 解 。 最 后 ， 整 套 代 码 已 经 发 到 了 百 度 网 盘 上 。 链 接 :   h t t p s : / / p a n . b a i d u . c o m / s / 1 v H U F d 8 U u i 1 7 E I l k e h N C l r w   提 取 码 :   q 4 9 * 本 文 作 者 ： x u t i e j u n ， 转 载 请 注 明 来 自 F r e e B u f . C O M 推 荐 阅 读 d e f   c a r _ b a c k ( ) :         G P I O . o u t p u t ( I N 1 , G P I O . L O W )         G P I O . o u t p u t ( I N 2 , G P I O . H I G H )         G P I O . o u t p u t ( I N 3 , G P I O . L O W )         G P I O . o u t p u t ( I N 4 , G P I O . H I G H )         t i m e . s l e e p ( 0 . 1 5 )         G P I O . c l e a n u p ( ) # 左 转 d e f   c a r _ l e f t ( ) :         G P I O . o u t p u t ( I N 1 , F a l s e )         G P I O . o u t p u t ( I N 2 , F a l s e )         G P I O . o u t p u t ( I N 3 , G P I O . H I G H )         G P I O . o u t p u t ( I N 4 , G P I O . L O W )         t i m e . s l e e p ( 0 . 1 5 )         G P I O . c l e a n u p ( ) # 右 转 d e f   c a r _ r i g h t ( ) :         G P I O . o u t p u t ( I N 1 , G P I O . H I G H )         G P I O . o u t p u t ( I N 2 , G P I O . L O W )         G P I O . o u t p u t ( I N 3 , F a l s e )         G P I O . o u t p u t ( I N 4 , F a l s e )         t i m e . s l e e p ( 0 . 1 5 )         G P I O . c l e a n u p ( ) # 停 止 d e f   c a r _ s t o p ( ) :         G P I O . o u t p u t ( I N 1 , G P I O . L O W )         G P I O . o u t p u t ( I N 2 , G P I O . L O W )         G P I O . o u t p u t ( I N 3 , G P I O . L O W )         G P I O . o u t p u t ( I N 4 , G P I O . L O W )         G P I O . c l e a n u p ( )

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