基于安卓的视频遥控小车——红外遥控部分_android音频转红外

上一篇简单介绍了“基于安卓的视频遥控小车”，这次详细说说此设计的安卓端的红外遥控部分。
手机和小车之间的通信我用的不是蓝牙是红外遥控，虽然红外的遥控的控制距离只有10m左右，无法绕过障碍物进行遥控。但发射红外遥控信号的手机就架在小车上，可以将手机的红外发射器和红外接收器放在一块固定住。虽然并不是所有的安卓手机都有红外发射器，但都有3.5mm的耳机接口，红外信号的38kHz频率在音频范围内，可以用耳机接口外接的红外发光二极管发射红外遥控信号。如果使用蓝牙来完成对小车的控制，小车上需要配备蓝牙模块与手机进行配对通信。而且并不是所有的手机都支持蓝牙，早期的一些安卓智能手机就不支持蓝牙。而且蓝牙需要配对连接，红外遥控无需配对连接，省去等待时间。相比蓝牙模块，红外模块成本更低。所以采用红外遥控模式。

上边说的都是后话了，当初之所以用红外，是因为我一开始用的不是OPPO A51 ，用的是酷派8076D。那会儿A51还用着呢，这个酷派手机有WiFi但没有蓝牙，所以手机和单片机之间的通信就成了问题。

当时的小车还是这个样子

我从网上搜了好多解决方案，智能手机是开发完成的产品，留出的接口不多，也只有USB口和耳机口：

一，用手机的USB口，但我发现酷派8076D不支持OTG，然后又从网上搜说是厂家只是删除了配置文件，我试了试，还是不行，它硬件上应该也没有升压电路（手机电池一般3.7V，USB是5V供电）。这部分参考使用android IOIO和安卓手机制作视频遥控小车（控制灯的开关、实时视频传输、方向控制）

二，用耳机口，这个网上也有例子一文读懂Android/iOS手机如何通过音频接口与外设通信，他这种方案是双工通信，但这个吧，涉及到信号处理，和数学打交道，鄙人数学渣渣。再者得买个这种外设，no money啊。然后我之前研究过遥控精灵(ZaZaRemote)，不支持红外遥控的手机，在耳机孔插个红外发射头（smart zaza）就行了。这种方案是单工通信，小车配套上红外一体化接收头就可以遥控小车移动。不过不同手机的耳机口驱动力不一样，有的驱动不了红外发光二极管（压降1.4V左右），我的酷派就驱动不了，我直接把二极管接在手机喇叭上。

最后，选择了音频口发射红外信号这种方案。其实造车之前，就开始在研究红外了，那会儿考四六级和期末英语考试都是用的红外耳机，就想着期末英语怎么作弊(^_−)☆，因为听力就是课本上的。教室有个红外发射器，后来查了些资料发现就是音频范围，把喇叭拆了接上红外发光二极管，就能用红外耳机听到声音。不过没用在作弊上，因为功率太小了（酷派手机喇叭改的），盖不过教室的。

音频转红外这块，我还没做好，我只是录了红外遥控信号的音频文件，然后播放。但我发现准确率大概只有八成，感觉这东西涉及到傅里叶变换，音频是正弦波，红外信号是方波，直接用音频驱动是有误差的吧，我也不是很懂，数学不好。网上我搜到这篇是用安卓实现的安卓手把手教你学习并实现 安卓耳机口音频转红外发射，但我是用底层C语言实现的，用的C4droid写的在手机上运行，参考的这篇 OpenSL ES范例，无java代码，纯C

再后来，OPPO A51不用了，就把它用在小车上。OPPO A51支持红外遥控，所以不用那么麻烦。参考这篇Android编程红外编程——红外码详析
单片机红外解码程序参考Android遥控器开发，这个后边有单片机红外解码程序。

因为Android4.4及以上才有ConsumerIrManager类用来操控红外设备，所以以下程序是基于Android 5.1系统的OPPO A51手机开发和测试的。

首先从系统服务中获取到ConsumerIrManager服务。

IR=(ConsumerIrManager)getSystemService(CONSUMER_IR_SERVICE);

然后将要发送的红外码存入数组中 

//0x73
    int[] pattern2 = { 9000, 4500, 
            560, 560,     560, 560,     560, 560,     560, 560,     560,560,     560, 560,     560, 560,     560, 560, 
            560, 1690,     560, 1690,     560, 1690,    560, 1690,     560, 1690,     560, 1690,     560, 1690,     560, 1690, 
/*0001 1000*/560, 560,    560, 560,     560, 560,     560, 1690,     560, 1690,     560, 560,     560, 560,     560, 560, 
            560, 1690,     560, 1690,     560, 1690,     560, 560,     560, 560,     560, 1690,     560, 1690,     560, 1690, 
            560, 42020, 9000, 2250, 560, 98190 };

一种交替的载波序列模式，通过毫秒测量
 引导码，地址码，地址码，数据码，数据反码

第三行数据码反置，比如0x12=0001 0010反置为 0100 1000
可能和接收有关系，只有反置了之后才能接收正常

最后通过如下方法最终发送红外信号。

mCIR.transmit(hz, pattern2);//后 

transmit(int carrierFrequency, int[] pattern)  ：此方法控制手机产生 carrierFrequency为频率的，以pattern为红外开关的时间数组，发送红外信号。（例如：transmit(38000,{100,200,300,400})    将会产生一个频率为38KHz的红外信号，信号的电平高低为 100us高电平，200us低电平，300us高电平，400us低电平。注意pattern的数据个数要为偶数个，不然报错。）。

手机端红外发射功能的程序流程图如下图所示。

最后再放两张图

还可以参考以下链接

我也DIY一个Android遥控器-全部开源

手机当万能遥控器-自制“遥控精灵”外设

摄像头开发部分详见基于安卓的视频遥控小车——车载安卓开发详解