【花雕动手做】ASRPRO语音识别（73）---语音控制红外发NEC码

eagler8

本例实验使用红外线发射管（IR LED）
也称红外线发射二极管，属于二极管类。它是可以将电能直接转换成近红外光（不可见光）并能辐射出去的发光器件，主要应用于各种光电开关、触摸屏及遥控发射电路中。红外线发射管的结构、原理与普通发光二极管相近，只是使用的半导体材料不同。红外发光二极管通常使用砷化镓（GaAs）、砷铝化镓（GaAlAs）等材料，采用全透明或浅蓝色、黑色的树脂封装。



主要参数
发射距离、发射角度（15度、30度、45度、60度、90度、120度、180度）、发射的光强度、波长。以上为物理参数，需了解其电性能参数：市场上常用的直径3mm,5mm为小功率红外线发射管，8mm,10mm为中功率及大功率发射管。小功率发射管正向电压：1.1－1.5V，电流20mA,中功率为正向电压：1.4-1.65V 50－100mA，大功率发射管为正向电压：1.5-1.9V200－350mA.煜星电子做出1－10W大功率红外线发射管可应用于红外监控照明。



工作原理

普通的的红外线发射管外形和一般的可见光LED相似，但却是发出红外线。其管压一般降约1.4v，工作电流一般小于20mA。为了适应不同的工作电压，回路中常常串有限流电阻。发射红外线去控制相应的受控装置时，其控制的距离与发射功率成正比。为了增加红外线的控制距离，红外发光二极管工作于脉冲状态，因为脉动光（调制光）的有效传送距离与脉冲的峰值电流成正比，只需尽量提高峰值Ip，就能增加红外光的发射距离。提高Ip的方法，是减小脉冲占空比，即压缩脉冲的宽度T，一些彩电红外遥控器，其红外发光管的工作脉冲占空比约为1/3-1/4；一些电器产品红外遥控器，其占空比是1/10。减小脉冲占空比还可使小功率红外发光二极管的发射距离大大增加。普通的红外发光二极管，其功率分为小功率(1mW-10mW)、中功率（20mW-50mW)和大功率（50mW-100mW以上)三大类。要使红外发光二极管产生调制光，只需在驱动管上加上一定频率的脉冲电压。红外发光二极管发射红外线去控制受控装置时，受控装置中均有相应的红外光一电转换元件，如红外接收二极体，光电三极管等。



红外光
是太阳光线中众多不可见光线中的一种，由英国科学家赫歇尔于1800年发现，又称为红外热辐射，热作用强。他将太阳光用三棱镜分解开，在各种不同颜色的色带位置上放置了温度计，试图测量各种颜色的光的加热效应。结果发现，位于红光外侧的那支温度计升温最快。因此得到结论：太阳光谱中，红光的外侧必定存在看不见的光线，这就是红外线。也可以当作传输之媒介。 太阳光谱上红外线的波长大于可见光线，波长为0.75～1000μm。红外线可分为三部分，即近红外线，波长为(0.75-1)～(2.5-3)μm之间；中红外线，波长为(2.5-3)～(25-40)μm之间；远红外线，波长为

红外线（Infrared）
是波长介于微波与可见光之间的电磁波，波长在1mm到760纳米（nm）之间，比红光长的非可见光。高于绝对零度（-273.15℃）的物质都可以产生红外线。现代物理学称之为热射线。医用红外线可分为两类：近红外线与远红外线。含热能，太阳的热量主要通过红外线传到地球。如图所示，我们把红光之外的辐射叫做红外线（紫光之外是紫外线），肉眼不可见。可见光是指肉眼可见的光波域从400nm（紫光）到700nm（红光），而波长760nm到1mm之间的光称为红外线，是一种肉眼看不到的光。借助一些光学设备，我们可以感受到红外线，通常红外线摄像机接收到红外线后会将其转化为可见的绿光，我们的肉眼永远见不到真正的红外线。电影中常出现的能看到红外线的眼镜也是不存在的。




NEC码（NEC Protocol）
是一种红外遥控编码协议，广泛应用于家用电器、电视、空调、音频设备等遥控器中。它是日本电子公司NEC（Nippon Electric Company）最早提出和使用的一种红外线编码协议。

NEC码的特点：
脉宽编码：NEC码使用脉宽编码（Pulse Width Encoding）来表示二进制数据。一个NEC码包含一系列的脉冲，通过脉冲的高电平时间来表示0和1。
异常检测：NEC码使用脉宽的异常检测来确保数据的可靠性。通过检测脉冲的长短来验证接收到的数据是否有效。
重复码：NEC码支持重复码功能，即当按住遥控器上的某个按钮时，会连续发送相同的NEC码。

NEC码的格式：
NEC码由三个部分组成：引导码、用户码和数据码。它们的脉冲编码格式如下：
引导码（Leader Code）：一个9ms的低电平后紧跟着一个4.5ms的高电平，用于同步接收器和发送器。
用户码（Address Code）：一个8位的二进制数，表示遥控器的设备地址。
数据码（Data Code）：一个8位的二进制数，表示具体的遥控命令或数据。

在NEC码中，逻辑0的编码为560微秒的低电平，后面是560微秒的高电平；逻辑1的编码为560微秒的低电平，后面是1690微秒的高电平。
NEC码的接收端会根据脉冲的高电平时间来解码并判断接收到的数据是0还是1。同时，NEC码还包含了异常检测功能，通过检测脉冲的长短以及引导码的存在，可以验证接收到的数据的正确性。

总结：
NEC码是一种常见的红外遥控编码协议，用于家电、电视、空调等遥控器中。它使用脉宽编码表示二进制数据，包括引导码、用户码和数据码三个部分。NEC码的特点包括脉宽编码、异常检测和重复码功能。通过解码NEC码，接收端可以识别遥控器发送的命令或数据，并执行相应的操作。


【花雕动手做】实验七十八：使用板载红外管通过语音命令发射NEC码信号
实验开源代码

1. #define ASC2_12
   
2. #define ST7735_CS_PIN 9
   
3. #define ST7735_CS_GPIO_PIN gpio_pin_1
   
4. #define ST7735_DC_PIN 1
   
5. #define ST7735_DC_GPIO_PIN gpio_pin_1
   
6. #define ST7735_RST_PIN 25
   
7. #define ST7735_RST_GPIO_PIN gpio_pin_1
   
8. #define ST7735_SCK_PIN 3
   
9. #define ST7735_SCK_GPIO_PIN gpio_pin_3
   
10. #define ST7735_MOSI_PIN 2
    
11. #define ST7735_MOSI_GPIO_PIN gpio_pin_2
    
12. #define ASC2_32
    
13. #define ST7735S_RGB_GBR_ORDER   0
    
14. 
    
15. #include "asr.h"
    
16. extern "C"{ void * __dso_handle = 0 ;}
    
17. #include "setup.h"
    
18. #include "myLib/asr_st7735.h"
    
19. #include "myLib/asr_IRSendRev.h"
    
20. #include "myLib/asr_event.h"
    
21. 
    
22. uint32_t snid;
    
23. IRSendRev irsendrev;
    
24. void hardware_init();
    
25. 
    
26. SPITFT spi_tft(128, 160);
    
27. void sys_sleep_hook()
    
28. {
    
29.   digital_write((4),1);
    
30.   digital_write((21),0);
    
31. 
    
32. }
    
33. 
    
34. //{ID:250,keyword:"命令词",ASR:"最大音量",ASRTO:"音量调整到最大"}
    
35. //{ID:251,keyword:"命令词",ASR:"中等音量",ASRTO:"音量调整到中等"}
    
36. //{ID:252,keyword:"命令词",ASR:"最小音量",ASRTO:"音量调整到最小"}
    
37. void ASR_CODE()
    
38. {
    
39.   //{ID:500,keyword:"命令词",ASR:"向后退",ASRTO:"已经发送，命令二十五"}
    
40.   if(snid == 500){
    
41.     spi_tft.clear((0x001F));
    
42.     spi_tft.set_text_color((0xFFFF),(0x001F));
    
43.     spi_tft.set_cursor(16,45);
    
44.     spi_tft.draw_hanzi_32("向后退");
    
45.     spi_tft.set_cursor(0,80);
    
46.     spi_tft.draw_hanzi_24("命令二十五");
    
47.     taskENTER_CRITICAL();
    
48.       irsendrev.send_nec(64, 25);
    
49.     taskEXIT_CRITICAL();
    
50.   }
    
51.   //{ID:501,keyword:"命令词",ASR:"向前进",ASRTO:"已经发送，命令十七"}
    
52.   if(snid == 501){
    
53.     spi_tft.clear((0x001F));
    
54.     spi_tft.set_text_color((0xFFFF),(0x001F));
    
55.     spi_tft.set_cursor(16,45);
    
56.     spi_tft.draw_hanzi_32("向前进");
    
57.     spi_tft.set_cursor(0,80);
    
58.     spi_tft.draw_hanzi_32("命令十七");
    
59.     taskENTER_CRITICAL();
    
60.       irsendrev.send_nec(64, 17);
    
61.     taskEXIT_CRITICAL();
    
62.   }
    
63.   //{ID:502,keyword:"唤醒词",ASR:"智能管家",ASRTO:"我在"}
    
64.   if(snid == 502){
    
65.     digital_write((21),1);
    
66.     digital_write((4),0);
    
67.     spi_tft.clear((0xF800));
    
68.     spi_tft.set_text_color((0xFFFF),(0xF800));
    
69.     spi_tft.set_cursor(0,66);
    
70.     spi_tft.draw_hanzi_32("红外发射");
    
71.   }
    
72.   //{ID:503,keyword:"命令词",ASR:"向右转",ASRTO:"已经发送，命令二十二"}
    
73.   if(snid == 503){
    
74.     spi_tft.clear((0x001F));
    
75.     spi_tft.set_text_color((0xFFFF),(0x001F));
    
76.     spi_tft.set_cursor(16,45);
    
77.     spi_tft.draw_hanzi_32("向右转");
    
78.     spi_tft.set_cursor(0,80);
    
79.     spi_tft.draw_hanzi_24("命令二十二");
    
80.     taskENTER_CRITICAL();
    
81.       irsendrev.send_nec(64, 22);
    
82.     taskEXIT_CRITICAL();
    
83.   }
    
84.   //{ID:504,keyword:"命令词",ASR:"向左转",ASRTO:"已经发送，命令二十"}
    
85.   if(snid == 504){
    
86.     spi_tft.clear((0x001F));
    
87.     spi_tft.set_text_color((0xFFFF),(0x001F));
    
88.     spi_tft.set_cursor(16,45);
    
89.     spi_tft.draw_hanzi_32("向左转");
    
90.     spi_tft.set_cursor(0,80);
    
91.     spi_tft.draw_hanzi_32("命令二十");
    
92.     taskENTER_CRITICAL();
    
93.       irsendrev.send_nec(64, 20);
    
94.     taskEXIT_CRITICAL();
    
95.   }
    
96.   //{ID:505,keyword:"命令词",ASR:"停止",ASRTO:"已经发送，命令二十一"}
    
97.   if(snid == 505){
    
98.     spi_tft.clear((0x001F));
    
99.     spi_tft.set_text_color((0xFFFF),(0x001F));
    
100.     spi_tft.set_cursor(16,45);
     
101.     spi_tft.draw_hanzi_32("停止了");
     
102.     spi_tft.set_cursor(0,80);
     
103.     spi_tft.draw_hanzi_24("命令二十一");
     
104.     taskENTER_CRITICAL();
     
105.       irsendrev.send_nec(64, 21);
     
106.     taskEXIT_CRITICAL();
     
107.   }
     
108. }
     
109. 
     
110. void hardware_init(){
     
111.   spi_tft.init();
     
112.   spi_tft.set_direction(2);
     
113.   spi_tft.set_text_wrap(true);
     
114.   spi_tft.set_text_size(32);
     
115.   spi_tft.set_bg_mode(1);
     
116.   pinMode(0,output);
     
117.   dpmu_set_adio_reuse(PA0,DIGITAL_MODE);
     
118.   irsendrev.begin(PWM5);
     
119.   setPinFun(0,SECOND_FUNCTION);
     
120.   vTaskDelete(NULL);
     
121. }
     
122. 
     
123. void setup()
     
124. {
     
125.   //{speak:阿文-温和男声,vol:20,speed:10,platform:haohaodada}
     
126.   //{playid:10001,voice:欢迎使用人工智能AI语音助手，用智能管家唤醒我}
     
127.   //{playid:10002,voice:我退下了}
     
128.   digital_write((4),1);
     
129.   digital_write((21),0);
     
130.   xTaskCreate(hardware_init,"hardware_init",256,NULL,100,NULL);
     
131. }
     

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实验记录视频

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实验场景图