一種通用學(xué)習型紅外遙控器設計與實(shí)現

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、成本低等特點(diǎn)，因而其廣泛應用于各種家電產(chǎn)品、金融和商用設施，以及工業(yè)設備中。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設計通用自學(xué)習型紅外遙控的方法，可以實(shí)現對多種產(chǎn)品紅外線(xiàn)遙控。本裝置采用了最小化模式設計，電路簡(jiǎn)單，可靠性高，此技術(shù)應用于我們開(kāi)發(fā)的多媒體中央控制器產(chǎn)品中，獲得了令人滿(mǎn)意的效果。該方案可以還可應用于自學(xué)習萬(wàn)能遙控器和智能家庭集中控制器等設備。

　　2 紅外遙控原理

　　一般的紅外遙控系統由紅外遙控信號發(fā)射器、紅外遙控信號接收器、微處理器和外圍電路構成的。當遙控器的某個(gè)按鍵按下，其內部的信號發(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1838 完成對遙控信號的接收、放大、檢波、整形、解調出遙控編碼脈沖，遙控編碼脈沖是一組串行二進(jìn)制編碼，對于一般的紅外遙控系統，此串行輸入到微控制器，由其內部完成遙控指令解碼，并執行相應的遙控功能。

　　3 一般紅外遙控信號編碼脈沖的波形

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

如圖1 所示

　　前導碼是一個(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。作為接受數據的準備脈沖，這些編碼是經(jīng)38 kHz 的載波脈寬調制后發(fā)射出去。

　　通過(guò)分析大量不同類(lèi)型的紅外遙控碼波形，遙控碼的數據幀間歇寬度均為10ms以上，前導碼的高電平均為5ms以上，通常為9ms左右，編碼位在10us和5ms之間，在本設計中只考慮遙控器發(fā)射信號的高低電平寬度，不考慮其編碼方式，以簡(jiǎn)化設計。

　　4 系統硬件電路的設計

　　圖2 單鍵通用學(xué)習型遙控器原理圖

　　考慮到有的遙控器的編碼比較長(cháng)，需要比較多的內部RAM，單片機采用了 AT89C52 P2.5 口接學(xué)習按鍵，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(xiàn)接收頭的輸出信號的輸入。

　　5 系統主要程序的設計

　　5.1 主程序如圖3

　　上電復位后，主程序掃描按鍵，當確認有按鍵按下時(shí)，若是學(xué)習鍵，則進(jìn)入學(xué)習狀態(tài)；若是發(fā)射鍵，則將已學(xué)習的遙控編碼脈沖發(fā)射出去。

　　5.2 遙控編碼學(xué)習子程序

　　該程序實(shí)現遙控前導碼的識別，遙控編碼高低電平寬度計時(shí)和結束位識別功能，程序流程如圖4 所示。

　　在設計中，采用了計數器對信號高低電平計時(shí)的方法來(lái)采集數據并保存。前導碼由一個(gè)9ms左右的高電平和一個(gè)低電平組成的，判斷是否是前導碼的方法是：判斷開(kāi)始的高電平是否大于5ms。如果大于5ms的話(huà)，就認為是前導碼，并保存前導碼的低電平。然后依次保存采集到的編碼信號，如果采集到編碼信號的高電平大于5ms的話(huà)，就認為是編碼已經(jīng)結束，置0 作為標志學(xué)習子程序結束。

　　5.3 遙控編碼發(fā)射子程序

　　由軟件實(shí)現遙控信號的載波合成，用定時(shí)中斷1產(chǎn)生38kHz的載波信號用，定時(shí)中斷0控制定時(shí)中斷1的開(kāi)關(guān)，定時(shí)器0定時(shí)長(cháng)短由相應的遙控信號電平寬度計數值確定。如果需發(fā)射的遙控信號為高電平時(shí)，關(guān)定時(shí)中斷1；如果為低電平，則開(kāi)定時(shí)中斷1，輸出38kHz載波信號到紅外發(fā)射控制腳P1.7，從而實(shí)現遙控信號的脈寬調制發(fā)射。

　　6 結語(yǔ)

　　在本設計中，采用了不考慮紅外信號的編碼方式，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。節約了硬件設備，并使電路簡(jiǎn)化。本設計非常簡(jiǎn)單地實(shí)現了紅外遙控信號的接收和轉發(fā)，本設計的裝置已用于多媒體中央控制器產(chǎn)品中對多媒體電子產(chǎn)品進(jìn)行紅外控制操作，在實(shí)際應用過(guò)程中獲得了滿(mǎn)意的效果，該裝置還可應用智能家居產(chǎn)品中對空調電動(dòng)窗簾燈光音響等電器設備進(jìn)行控制。