mBlock & Arduino（11）認識紅外線接收與發射

我們平常接觸紅外線的應用，像是電視機、冷氣機的遙控器就是個紅外線發射器，而電視機、冷氣機上則有紅外線接收器。

紅外線接收器與發射器

人類可見光約為 390 到 700 nm（奈米），其中可見的紅光波長約為 620 至 750 nm 左右，而波長超過 760 nm 的光，人類無法感知，稱為紅外光，一般我們還會聽到有近紅外光、遠紅外光等分類，這在不同領域中有不同的分類。

電視機、冷氣機等一般常使用 940 nm 波長的紅外光，以避免太陽光、室內光源等發出的紅外光干擾，其他還有 850 nm、860 nm 等其他波長，最好能讓接收器與發射器規格一致，以免造成誤判。

上圖左側是紅外線接收器，我手邊這隻三個接腳由左至右分別是訊號、GND 與電源，有的接收器 GND 與電源線會相反，使用時要確認一下。

由於生活周遭物品也會不定時地散發紅外光，紅外線接收器設計為只對特定頻率有反應，常見使用的是 38k Hz；紅外線發射器就是個 LED，可發出特定波長的紅外線，在 Arduino，可以使用tone函式（是之前談蜂嗚器時有提過）指定以特定頻率（像是 38k Hz）發射紅外線。

使用 mBlock 測試紅外線接收器

如果想要簡單地體驗、測試一下紅外線接收器，可以如下銜接電路：

如上圖撰寫程式的話，在還沒按上遙控器時，從紅外線接收器多半就會收到一堆 1 的訊號，遙控器實際上是有特定編碼地發射紅外線訊號，你可以在運行程式之後，拿起家裡的電視遙控器對著接收器發射，在接收器收到 0 的訊號時，貓咪會以「收到遙控器訊號」的提示文字表示。

使用 IRremote 測試紅外線接收器

如果想要用紅外線接收器解碼遙控器的紅外線指令，可以使用IRremote程式庫搭配 Arduino IDE 來快速地體驗一下，可以到 IRremote 的 Github 按下「Download ZIP」，會下載一個 Arduino-IRremote-master.zip 檔案，解開後將其中目錄更名為 Arduino-IRremote，並將整個目錄置於 Arduino IDE 安裝目錄的 libraries 之中：

接著開啟 Arduino IDE，就可以在「檔案／範例」中，看到 IRremote 相關範例：

如果想測試一下電視遙控器的指令解碼，可以開啟「IRrecvDemo」範例，電路如先前看到的圖銜接就可以了，這個范常式式會從 D11 接收紅外線訊號並解碼，直接將程式上傳至 Arduino，並執行「工具／序列埠監控視窗」，然後按下電視遙控器的電源鍵，你應該可以看到對應的解碼訊息出現：

使用 IRremote 測試紅外線發射器

如果使用 mBlock 2.1，那麼「播放腳位…」這方塊，可以直接指定頻率，驅動紅外線發射器發出紅外線：

若要能發出如遙控器的各種指令紅外光，這在 mBlock 中自行以積木建構會是個大工程，在之前的 IRremote 範例中，可以看到「IRsendDemo」範例，可以使用這個範例來測試紅外線發射：

按照註解來看，這個範例可以發出 Sony 電視機的電源紅外線指令，至於那個Serial.read的if判斷，是要看看有無從「序列埠監控視窗」收到輸入，也就是你可在先前看到的「序列埠監控視窗」中輸入文字然後按下「傳送」，這樣if條件就會成立，然後按照程式流程發出電源紅外線指令，如果不想這麼麻煩，就將if的部份註解掉，這樣就會不斷地發出電源紅外線指令了。

電路的部份，只需要如下銜接就可以了，要注意的是，由於 IRremote 的限制，你只能用 D3 腳位來送出訊號：

如果需要測試一下是不是正確地發出紅外線指令，你需要另一塊 Arduino 板子，如先前在測試接收器的電路的方式銜接，然後上傳「IRrecvDemo」範例，那麼在「序列埠監控視窗」中，你就可以看到以下的解碼訊息：

感謝CodeData用戶：caterpillar的貢獻 著作權歸作者所有

aterpillar：目前為自由工作者，喜好研究程式語言、框架、社群，從中學習設計、典範及文化。閑暇之餘 記錄所學，技術文件涵蓋 C/C++, Java, Ruby/Rails, Python, JavaScript, Haskell 等多個領域，出版電子書 Java SE 6 技術手冊、Java Lambda Tutorial、Java Tutorial、Python Tutorial、Essential JavaScript、Haskell Tutorial。

Contact Us：極動雲-寧波物聯網家電雲平台

整理：寧波家電物聯網雲平台，中科極動雲

推薦閱讀：