紅外線(xiàn)遙控是目前使用最廣泛的一種通信和遙控手段。由于紅外線(xiàn)遙控裝置具有體積小、功耗低、功能強(qiáng)、成本低等特點(diǎn)，因而，繼彩電、錄像機(jī)之后，在錄音機(jī)、音響設(shè)備、空凋機(jī)以及玩具等其它小型電器裝置上也紛紛采用紅外線(xiàn)遙控。工業(yè)設(shè)備中，在高壓、輻射、有毒氣體、粉塵等環(huán)境下，采用紅外線(xiàn)遙控不僅完全可靠而且能有效地隔離電氣干擾。
1 紅外遙控系統(tǒng)
通用紅外遙控系統(tǒng)由發(fā)射和接收兩大部分組成。應(yīng)用編/解碼專(zhuān)用集成電路芯片來(lái)進(jìn)行控制操作，如圖1所示。發(fā)射部分包括鍵盤(pán)矩陣、編碼調(diào)制、LED紅外發(fā)送器；接收部分包括光、電轉(zhuǎn)換放大器、解調(diào)、解碼電路。
圖1 紅外線(xiàn)遙控系統(tǒng)框圖 2 遙控發(fā)射器及其編碼 遙控發(fā)射器專(zhuān)用芯片很多，根據(jù)編碼格式可以分成兩大類(lèi)，這里我們以運(yùn)用比較廣泛，解碼比較容易的一類(lèi)來(lái)加以說(shuō)明，現(xiàn)以日本NEC的uPD6121G組成發(fā)射電路為例說(shuō)明編碼原理（一般家庭用的DVD、VCD、音響都使用這種編碼方式）。當(dāng)發(fā)射器按鍵按下后，即有遙控碼發(fā)出，所按的鍵不同遙控編碼也不同。這種遙控碼具有以下特征：
采用脈寬調(diào)制的串行碼，以脈寬為0.565ms、間隔0.56ms、周期為1.125ms的組合表示二進(jìn)制的“0”；以脈寬為0.565ms、間隔1.685ms、周期為2.25ms的組合表示二進(jìn)制的“1”，其波形如圖2所示。圖2 遙控碼的“0”和“1” （注：所有波形為接收端的與發(fā)射相反）
上述“0”和“1”組成的32位二進(jìn)制碼經(jīng)38kHz的載頻進(jìn)行二次調(diào)制以提高發(fā)射效率，達(dá)到降低電源功耗的目的。然后再通過(guò)紅外發(fā)射二極管產(chǎn)生紅外線(xiàn)向空間發(fā)射，如圖3所示。圖3 遙控信號(hào)編碼波形圖
UPD6121G產(chǎn)生的遙控編碼是連續(xù)的32位二進(jìn)制碼組，其中前16位為用戶(hù)識(shí)別碼，能區(qū)別不同的電器設(shè)備，防止不同機(jī)種遙控碼互相干擾。該芯片的用戶(hù)識(shí)別碼固定為十六進(jìn)制01H；后16位為8位操作碼（功能碼）及其反碼。UPD6121G最多額128種不同組合的編碼。
遙控器在按鍵按下后，周期性地發(fā)出同一種32位二進(jìn)制碼，周期約為108ms。一組碼本身的持續(xù)時(shí)間隨它包含的二進(jìn)制“0”和“1”的個(gè)數(shù)不同而不同，大約在45～63ms之間，圖4為發(fā)射波形圖。圖4 遙控連發(fā)信號(hào)波形 當(dāng)一個(gè)鍵按下超過(guò)36ms，振蕩器使芯片激活，將發(fā)射一組108ms的編碼脈沖,這108ms發(fā)射代碼由一個(gè)引導(dǎo)碼（9ms）,一個(gè)結(jié)果碼（4.5ms）,低8位地址碼（9ms~18ms）,高8位地址碼（9ms~18ms）,8位數(shù)據(jù)碼（9ms~18ms）和這8位數(shù)據(jù)的反碼（9ms~18ms）組成。如果鍵按下超過(guò)108ms仍未松開(kāi)，接下來(lái)發(fā)射的代碼（連發(fā)碼）將僅由起始碼（9ms）和結(jié)束碼（2.25ms）組成。圖5 引導(dǎo)碼 圖6連發(fā)碼 3 遙控信號(hào)接收 接收電路可以使用一種集紅外線(xiàn)接收和放大于一體的一體化紅外線(xiàn)接收器，不需要任何外接元件，就能完成從紅外線(xiàn)接收到輸出與TTL電平信號(hào)兼容的所有工作，而體積和普通的塑封三極管大小一樣，它適合于各種紅外線(xiàn)遙控和紅外線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。 接收器對(duì)外只有3個(gè)引腳：Out、GND、Vcc與單片機(jī)接口非常方便，如圖7所示。 圖 7 ① 脈沖信號(hào)輸出接，直接接單片機(jī)的IO 口。
② GND接系統(tǒng)的地線(xiàn)（0V）；
③ Vcc接系統(tǒng)的電源正極（+5V）； 4 遙控信號(hào)的解碼 下面是一個(gè)對(duì)51實(shí)驗(yàn)板配套的紅外線(xiàn)遙控器的解碼程序，它可以把紅外遙控器每一個(gè)按鍵的鍵值讀出來(lái)，并且通過(guò)實(shí)驗(yàn)板上P1口的8個(gè)LED顯示出來(lái)，在解碼成功的同時(shí)并且能發(fā)出“嘀嘀嘀”的提示音。
;=================================================ORG 0000H MAIN: JNB P2.2,IR ;遙控掃描 LJMP MAIN ;在正常無(wú)遙控信號(hào)時(shí)，一體化紅外接收頭輸出是高電平，程序一直在循環(huán)。 ;=================================================; 解碼程序IR: ;以下對(duì)遙控信號(hào)的9000微秒的初始低電平信號(hào)的識(shí)別，波形見(jiàn)圖５。 MOV R6,#10IR_SB: ACALL DELAY882 ;調(diào)用882微秒延時(shí)子程序 JB P2.2,IR_ERROR ;延時(shí)882微秒后判斷P2.2腳是否出現(xiàn)高電平如果有就退出解碼程序 DJNZ R6,IR_SB ;重復(fù)10次，目的是檢測(cè)在8820微秒內(nèi)如果出現(xiàn)高電平就退出解碼程序 ;識(shí)別連發(fā)碼，和跳過(guò)4.5ma的高電平。 JNB P2.2, $ ;等待高電平避開(kāi)9毫秒低電平引導(dǎo)脈沖 ACALL DELAY2400 JNB P2.2,IR_Rp ;這里為低電平，認(rèn)為是連發(fā)碼信號(hào)，見(jiàn)圖６。 ACALL DELAY2400 ;延時(shí)4.74毫秒避開(kāi)4.5毫秒的結(jié)果碼 ;以下32數(shù)據(jù)碼的讀取 ，０和１的識(shí)別 請(qǐng)看圖２ MOV R1,#1AH ;設(shè)定1AH為起始RAM區(qū) MOV R2,#4 IR_4BYTE: MOV R3,#8IR_8BIT: JNB P2.2,$ ;等待地址碼第一位的高電平信號(hào) LCALL DELAY882 ;高電平開(kāi)始后用882微秒的時(shí)間尺去判斷信號(hào)此時(shí)的高低電平狀態(tài) MOV C,P2.2 ;將P2.2引腳此時(shí)的電平狀態(tài)0或1存入C中 JNC IR_8BIT_0 ;如果為0就跳轉(zhuǎn)到IR_8BIT_0 LCALL DELAY1000IR_8BIT_0: MOV A,@R1 ;將R1中地址的給A RRC A ;將C中的值0或1移入A中的最低位 MOV @R1,A ;將A中的數(shù)暫時(shí)存放在R1中 DJNZ R3,IR_8BIT ;接收地址碼的高8位 INC R1 ;對(duì)R1中的值加1，換下一個(gè)RAM DJNZ R2,IR_4BYTE ;接收完16位地址碼和8位數(shù)據(jù)碼和8位數(shù)據(jù)， ;存放在1AH/1BH/1CH/1DH的RAM中 ;解碼成功 JMP IR_GOTO IR_Rp: ;這里為重復(fù)碼執(zhí)行處 ;按住遙控按鍵時(shí)，每過(guò)108ms就到這里來(lái) JMP IR_GOTO IR_ERROR: ;錯(cuò)語(yǔ)退出 LJMP MAIN ;退出解碼子程序 ;=================================================;遙控執(zhí)行部份IR_GOT ;這里還要判斷1AH和1BH 兩個(gè)系統(tǒng)碼或用戶(hù)碼，用于識(shí)別不同的遙控器 ;MOV A,1AH ;CJNE A,#xxH,IR_ERROR ;用戶(hù)碼１不對(duì)則退出 ;MOV A,1BH ;CJNE A,#xxH,IR_ERROR ;用戶(hù)碼２不對(duì)則退出 ;判斷兩個(gè)數(shù)據(jù)碼是否相反 MOV A,1CH CPL A CJNE A,1DH,IR_ERROR ;兩個(gè)數(shù)據(jù)碼不相反則退出 ;遙控執(zhí)行部份 ;MOV A,1DH ;判斷對(duì)應(yīng)按鍵 ;CJNE A,#xxH,$+6 ;LJMP -à跳到對(duì)應(yīng)按鍵執(zhí)行處 ;CJNE A,#xxH,$+6 ;LJMP -à跳到對(duì)應(yīng)按鍵執(zhí)行處 ;. MOV P1,1DH ;將按鍵的鍵值通過(guò)P1口的8個(gè)LED顯示出來(lái)! CLR P2.3 ;蜂鳴器鳴響－嘀嘀嘀－的聲音，表示解碼成功 LCALL DELAY2400 LCALL DELAY2400 LCALL DELAY2400 SETB P2.3 ;蜂鳴器停止 ;清除遙控值使連按失效 MOV 1AH,#00H MOV 1BH,#00H MOV 1CH,#00H MOV 1DH,#00H LJMP MAIN;=================================================; 延時(shí)子程序;=============================882DELAY882: ;1.085x ((202x4)+5)=882 MOV R7,#202DELAY882_A: NOP NOP DJNZ R7,DELAY882_ARET ;=============================1000DELAY1000: ;1.085x ((229x4)+5)=999.285 MOV R7,#229DELAY1000_A: NOP NOP DJNZ R7,DELAY1000_ARET;=============================2400DELAY2400: ;1.085x ((245x9)+5)=2397.85 MOV R7,#245DELAY2400_A: NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP DJNZ R7,DELAY2400_ARET |
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66821730(技術(shù)支持)
