一種通用學(xué)習(xí)型紅外遙控器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1 引言

　　紅外遙控是目前常用的一種通信和遙控方法，紅外遙控裝置具有體積小、功耗低、功能強(qiáng)、成本低等特點(diǎn)，因而其廣泛應(yīng)用于各種家電產(chǎn)品、金融和商用設(shè)施，以及工業(yè)設(shè)備中。但是各種產(chǎn)品的遙控并不能互相兼容，本文介紹一種利用單片機(jī)設(shè)計(jì)通用自學(xué)習(xí)型紅外遙控的方法，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多種產(chǎn)品紅外線遙控。本裝置采用了最小化模式設(shè)計(jì)，電路簡(jiǎn)單，可靠性高，此技術(shù)應(yīng)用于我們開發(fā)的多媒體中央控制器產(chǎn)品中，獲得了令人滿意的效果。該方案可以還可應(yīng)用于自學(xué)習(xí)萬能遙控器和智能家庭集中控制器等設(shè)備。

　　2 紅外遙控原理

　　一般的紅外遙控系統(tǒng)由紅外遙控信號(hào)發(fā)射器、紅外遙控信號(hào)接收器、微處理器和外圍電路構(gòu)成的。當(dāng)遙控器的某個(gè)按鍵按下，其內(nèi)部的信號(hào)發(fā)射器產(chǎn)生遙控編碼脈沖，由紅外發(fā)射管串行輸出，遙控接收模塊型號(hào)1838 完成對(duì)遙控信號(hào)的接收、放大、檢波、整形、解調(diào)出遙控編碼脈沖，遙控編碼脈沖是一組串行二進(jìn)制編碼，對(duì)于一般的紅外遙控系統(tǒng)，此串行輸入到微控制器，由其內(nèi)部完成遙控指令解碼，并執(zhí)行相應(yīng)的遙控功能。

　　3 一般紅外遙控信號(hào)編碼脈沖的波形

　　紅外遙控器發(fā)射的遙控編碼脈沖，由前導(dǎo)碼、系統(tǒng)碼、功能碼、功能碼的反碼組成

如圖1 所示

　　前導(dǎo)碼是一個(gè)遙控碼的起始部分，由一個(gè)高電平和一個(gè)低電平組成。作為接受數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備脈沖，這些編碼是經(jīng)38 kHz 的載波脈寬調(diào)制后發(fā)射出去。

　　通過分析大量不同類型的紅外遙控碼波形，遙控碼的數(shù)據(jù)幀間歇寬度均為10ms以上，前導(dǎo)碼的高電平均為5ms以上，通常為9ms左右，編碼位在10us和5ms之間，在本設(shè)計(jì)中只考慮遙控器發(fā)射信號(hào)的高低電平寬度，不考慮其編碼方式，以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)。

　　4 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)

　　圖2 單鍵通用學(xué)習(xí)型遙控器原理圖

　　考慮到有的遙控器的編碼比較長，需要比較多的內(nèi)部RAM，單片機(jī)采用了 AT89C52 P2.5 口接學(xué)習(xí)按鍵，P2.7口接發(fā)射按鍵，P1.7 口用于作為遙控碼的輸出口，輸出38 kHz 的遙控碼，INT0口用于紅外線接收頭的輸出信號(hào)的輸入。

　　5 系統(tǒng)主要程序的設(shè)計(jì)

　　5.1 主程序如圖3

　　上電復(fù)位后，主程序掃描按鍵，當(dāng)確認(rèn)有按鍵按下時(shí)，若是學(xué)習(xí)鍵，則進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)；若是發(fā)射鍵，則將已學(xué)習(xí)的遙控編碼脈沖發(fā)射出去。

　　5.2 遙控編碼學(xué)習(xí)子程序

　　該程序實(shí)現(xiàn)遙控前導(dǎo)碼的識(shí)別，遙控編碼高低電平寬度計(jì)時(shí)和結(jié)束位識(shí)別功能，程序流程如圖4 所示。

　　在設(shè)計(jì)中，采用了計(jì)數(shù)器對(duì)信號(hào)高低電平計(jì)時(shí)的方法來采集數(shù)據(jù)并保存。前導(dǎo)碼由一個(gè)9ms左右的高電平和一個(gè)低電平組成的，判斷是否是前導(dǎo)碼的方法是：判斷開始的高電平是否大于5ms。如果大于5ms的話，就認(rèn)為是前導(dǎo)碼，并保存前導(dǎo)碼的低電平。然后依次保存采集到的編碼信號(hào)，如果采集到編碼信號(hào)的高電平大于5ms的話，就認(rèn)為是編碼已經(jīng)結(jié)束，置0 作為標(biāo)志學(xué)習(xí)子程序結(jié)束。

　　5.3 遙控編碼發(fā)射子程序

　　由軟件實(shí)現(xiàn)遙控信號(hào)的載波合成，用定時(shí)中斷1產(chǎn)生38kHz的載波信號(hào)用，定時(shí)中斷0控制定時(shí)中斷1的開關(guān)，定時(shí)器0定時(shí)長短由相應(yīng)的遙控信號(hào)電平寬度計(jì)數(shù)值確定。如果需發(fā)射的遙控信號(hào)為高電平時(shí)，關(guān)定時(shí)中斷1；如果為低電平，則開定時(shí)中斷1，輸出38kHz載波信號(hào)到紅外發(fā)射控制腳P1.7，從而實(shí)現(xiàn)遙控信號(hào)的脈寬調(diào)制發(fā)射。

　　6 結(jié)語

　　在本設(shè)計(jì)中，采用了不考慮紅外信號(hào)的編碼方式，只采集其高低電平寬度的方法，使得可采集各種編碼方式的信號(hào)發(fā)射時(shí)，不是用硬件，而是采用以軟件方式產(chǎn)生載波的方法。節(jié)約了硬件設(shè)備，并使電路簡(jiǎn)化。本設(shè)計(jì)非常簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)了紅外遙控信號(hào)的接收和轉(zhuǎn)發(fā)，本設(shè)計(jì)的裝置已用于多媒體中央控制器產(chǎn)品中對(duì)多媒體電子產(chǎn)品進(jìn)行紅外控制操作，在實(shí)際應(yīng)用過程中獲得了滿意的效果，該裝置還可應(yīng)用智能家居產(chǎn)品中對(duì)空調(diào)電動(dòng)窗簾燈光音響等電器設(shè)備進(jìn)行控制。