青岛农业大学毕业论文（设计）任务书
论文（设计）题目 简易智能红外遥控器的设计 要求完成时间 论文（设计）内容（需明确列出研究的问题）：本设计要求设计一简易智能红外遥控器，需要解决以下问题： 1、熟悉红外遥控器的工作原理；
2、掌握红外通信的编解码原理及至少一种串行通信数据校验算法； 3、实现一个遥控器对至少2台家电设备的控制；
4、绘制系统电气原理图及PCB图；
5、画出系统的软件流程图并编写系统程序；
6、尽量做出样机并完成系统调试。
资料、数据、技术水平等方面的要求： 1、查阅至少10篇以上与课题相关资料，至少有两篇是英文文献；
2、原理图的绘制要求规范； 3、绘制系统PCB图； 4、编写并调试系统程序； 5、完成实物演示； 6、独立完成论文；
7、论文要求打印。
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6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论 7）参考文献 8）致谢
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2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订
目 录
摘 要 ...................................................................................................................................................... I ABSTRACT ....................................................................................................................................... II 一. 绪论 ................................................................................................................................................ 1 1.1 课题研究的背景 .................................................................................................................... 1 1.2 课题研究的目的 .................................................................................................................... 1 1.3 课题研究的内容 .................................................................................................................... 1 二. 系统概述 ...................................................................................................................................... 3 2.1 国外发展概况 ......................................................................................................................... 3 2.2 国内发展概况 ......................................................................................................................... 4 三. 智能红外遥控器的硬件设计 ................................................................................................ 5 3.1 主要元器件介绍 .................................................................................................................... 5
3.1.1 STC系列单片机介绍 .......................................................................................................... 5 3.1.2 红外发光二极管 .................................................................................................................. 6 3.1.3 红外接收头 .......................................................................................................................... 7 3.1.4 E2PROM-AT24C02的应用 ............................................................................................... 8 3.2 系统设计思路 ....................................................................................................................... 12 3.2.1 红外遥控器组成 ................................................................................................................ 14 3.2.2 红外遥控器的框图 ............................................................................................................ 15 3.3 硬件电路设计 ....................................................................................................................... 15 3.3.1 发射端硬件电路 ................................................................................................................ 15 3.3.2 接收端硬件电路 ................................................................................................................ 16
四. 智能红外遥控器的软件设计 .............................................................................................. 18 4.1编解码约定与存储 .............................................................................................................. 18
4.1.1 发射编码部分 .................................................................................................................... 18 4.1.2 接收解码部分 .................................................................................................................... 21 4.1.3 存储部分 ............................................................................................................................ 23 4.2 子程序介绍 ............................................................................................................................ 25 4.2.1 发射子程序 ........................................................................................................................ 25 4.2.2 接收子程序 ........................................................................................................................ 29
五. 总结与展望 ................................................................................................................................ 32 5.1 总结 .......................................................................................................................................... 32 5.2 本文的不足 ............................................................................................................................ 32 参考文献 ............................................................................................................................................. 33 致 谢 .................................................................................................................................................... 34 附录一 原理图 ................................................................................................................................. 35 附录二 程序 ...................................................................................................................................... 36
简易智能红外遥控器的设计
摘 要
红外遥控技术能给人们日常生活带来更加人性化的关怀和体贴，同时还兼具节能与安防等辅助功能，相对应的红外遥控器与人们的日常生活息息相关，是人们使用频率最高的智能化设备。然而市场上的绝大部分遥控器都是针对各自特定的遥控对象所设置的，不能直接应用于通用的智能仪器控制。针对不同设备的红外遥控器不兼容的问题，本设计提出了一种智能红外遥控器的设计方案，能同时控制至少两台设备。系统主要包括红外发射模块、接收模块、存储模块。本设计用STC89C54作为主控芯片，将发射信号调制到38KHz，使得红外接收头HS0038能够接收到。自行编程解码、显示，并通过控制芯片把解出的码值存储到E2PROM—AT24C02中。简易方便，智能兼容是本设计的特点。
关键词：红外；遥控器；编解码；E2PROM.
Simple design of intelligent infrared remote control
Abstract
The technology of infrared remote control can bring people's daily life more personalized care and thoughtfulness, and it also has other auxiliary functions of the energy efficiency and safety.The corresponding infrared remote- controller is closely related to people's daily lives which is used most frequently by people among the intelligent equipment. However, the vast majority of the remote-controller at the market are designed for their particular remote object which can not be directly applied to general-purpose intelligent instrument control. For different devices are not compatible infrared remote control problems, this design presents a scheme of an intelligent infrared remote-controller, and can also control at least two appliances. System includes infrared transmitter module, receiver module, storage module. The design uses STC89C54 as the main chip, modulates the transmittion signal to 38KHz, which makes integrated infrared remote- receiver HS0038 can receive and calculate the code values by their own programming solutions, and then show up and store the code value into the E2PROM-AT24C02 by the controlling chip . Simply and convenient, intelligent compatible are all this design’s features.
Keywords: Infrared; remote control; codec;E2PROM.
一. 绪论
1.1 课题研究的背景
遥控技术能给人们日常生活带来更加人性化的关怀和体贴，同时还兼具节能与安防等一些的辅助功能。在今后的几年当中，与人们的日常生活息息相关，是人们使用频率最高的智能化设备。
自从人们发现了无线电波，就开始用无线电来遥控了。70年代研制出的红外遥控技术，随着大规模集成电路和微处理技术的发展和成熟，红外线遥控系统也迅速发展并得到广泛的应用，特别是在家用电器上的成功应用，给人们的工作、生活和娱乐带来了极大的方便，随着城市居民生活水平的提高，家庭里家用电器的种类和数量逐步增加，与之配套的红外遥控发射器也越来越多。目前家庭设备中已经有许多设备是用红外遥控器进行控制的，例如空调、电视录像等[1]。然而市场上的绝大部分遥控器都是针对各自特定的遥控对象，不能直接应用于通用的智能仪器研发及其更一般的控制场合。通常红外遥控器使用专用配对编码，对其他型号的编码芯片的编码则不能识别，因此不同的遥控器没有互换性，也就说不同设备的红外遥控器并不兼容，一个遥控器不能控制其他设备[2]。用户深感不便，并且不兼容问题大大影响了遥控器的推广使用，因而对智能型红外遥控器的研究是很有必要的也是很有实用意义的。
利用单片机作为主控芯片，结合红外遥控用户码的设置，自行设计编码和解码程序，实现一个遥控器控制多台设备的这种方法就应运而生了。本设计提出了一种智能遥红外控器的设计方案，并能同时控制至少两台家电设备体现出了多功能、兼容性。使得本设计具有很大的实用意义。
1.2 课题研究的目的
利用单片机作为主控芯片，结合红外遥控用户码的设置，自行设计编码和解码程序，实现一个遥控器控制多台设备。来解决市场上普通遥控器不兼容问题的瓶颈。本论文提出了一种智能遥红外控器的设计方案，并能同时控制至少两台家电设备体现出了多功能、兼容性。
1.3 课题研究的内容
本设计研究一种新型的简易智能遥控器，要求能一个遥控器能控制多台设备，可在多
种场合应用。本设计中模拟遥控器的功能，要求系统实现以下功能：
（1）红外遥控器的发送模块有显示功能，接收电路使用一体化红外接收头HS0038。并把接收到的数据显示出来；
（2）把接收到的数据能存储起来包括在一些意外情况下，如掉电等，使用芯片为AT24C02，能在开机时显示上一次的数据。
二. 系统概述
红外遥控器的应用非常广泛，是目前日常生活控制中应用较多的一类产品，并且正越来越多的应用于工业控制，国内外许多科研单位和技术公司都在积极研制，目前研制已经相当成熟，而且种类不断增多，性能越来越好，功能也越来越强大。
对比国内的发展概况就会发现在国内红外遥控技术发展起步较晚，不过应用前景很广泛，这也使得本设计更加有意义。
2.1 国外发展概况
60年代初，一些发达国家开始研究民用产品的遥控技术，但由于受当时技术条件的限制，遥控技术发展很缓慢。70年代末，随着大规模集成电路和计算机技术的发展，遥控技术才得到快速的发展。在遥控方式上大体经历了从有线到无线的超声波、从振动子到红外线、再到使用总线的微机红外遥控这样几个阶段。无论采用何种方式，准确无误传输信号，最终达到满意的控制效果是非常重要的。最初的无线遥控装置采用的是电磁波传输信号，由于电磁波容易产生干扰，也易受干扰，因此逐渐采用超声波和红外线媒介来传输信号。与红外线相比，超声传感器频带窄，所能携带的信息量少，易受干扰而引起误动作。较为理想的是光控方式，逐渐采用红外线的遥控方式取代了超声波遥控方式，出现了红外线多功能遥控器，成为当今时代的主流错误！未找到引用源。。由于红外线在频谱上居于可见光之外，所以抗干扰性强，具有光波的直线传播特性，不易产生相互间的干扰，是很好的信息传输媒体。信息可以直接对红外光进行调制传输，例如，信息直接调制红外光的强弱进行传输，也可以用红外线产生一定频率的载波，再用信息对载波进调制，接收端再去掉载波，取到信息。从信息的可靠传输来说，后一种方法更好，这就是我们今天看到的大多数红外遥控器所采用的方法。
红外遥控由来已久,但是进入90年代,这一遥控技术又有新的发展,应用范围更加广泛。 1995年，一个由部件、计算机系统、外围设备和电信厂商组成的大型集团——红外数据协会(IrDA)就红外通信的一套标准达成一致。现在约有120 家以上的厂商支持红外通信标准。其中的许多厂商已推出符合红外通信标准并支持Windows 95的产品。 红外数据协会开发的这种新的无线通信标准还得到PC机产业的有力支持。主要的开发厂商，如微软、苹果、东芝和惠普公司，已推出了在计算机之间采用这种高速红外数据通信的PC机、笔记本计算机、打印机和手持式个人数字助理(PDA)设备。
此外，红外遥控的连通性已用在大多数新的笔记本计算机中，并成为一种最具成本效益和便于使用的无线通信技术而问鼎市场。
2.2 国内发展概况
我国对红外技术的研究及应用起步较晚，国内许多科研单位和技术公司都在积极研制，目前红外遥控正越来越多的应用于工业控制而且种类不断增多，性能越来越好，功能也越来越强大。常用的红外遥控系统一般分发射和接收两个部分。发射部分的主要元件为红外发光二极管。它实际上是一只特殊的发光二极管；由于其内部材料不同于普通发光二极管，因而在其两端施加一定电压时，它便发出的是红外线而不是可见光。
目前大量的使用的红外发光二极管发出的红外线波长为940mm左右，外形与普通发光二极管相同，只是颜色不同。红外发光二极管一般有黑色，深蓝，透明三种颜色。载波频率为38KHz这是由发射端所使用的455KHz晶振来决定的。在发射端要对晶振进行整数分频，分频系数一般取12，所以455KHz/12=38KHz。
红外遥控的特点是不影响周边环境的，不干扰其他电气设备。由于其无法穿透墙壁，故不同房间的家用电器可使用通用的遥控器而不会产生相互干扰；电路调试简单，只要按给定电路连接无误，一般不需任何调试即可投入工作，可进行多路遥控。由于各生产厂家生产了大量红外遥控专用集成电路，需要时按图索骥即可。并且红外遥控是一种无线、非接触控制技术，具有抗干扰能力强，信息传输可靠，功耗低，成本低，易实现等显著优点，被诸多电子设备特别是家用电器广泛采用，并越来越多的应用到计算机系统中[3]。因此，现在红外遥控在家用电器，室内近距离（小于10米）遥控中得到了广泛的应用。
三. 智能红外遥控器的硬件设计
硬件设计主要包括两个部分：发射电路和接收电路。总体来说本设计的硬件并不是很难，但是要注意细节，发射电路中和接收电路中都有显示电路，在接收电路中还有存储电路等。硬件设计的好坏是本设计能否成功的关键。
3.1 主要元器件介绍
任何一个设计都必须进行元器件的选择，元器件选择的正确与否直接影响整个设计是否能正常工作，下面就把本设计中所用到的芯片介绍如下： 3.1.1 STC系列单片机介绍
STC系列单片机的优点：
1. STC12系列单片机为增强型 8051 芯片，单时钟/ 机器周期，指令代码完全兼容传统8051单片机；
2. 工作频率范围：0 - 35 MHz，相当于普通8051 的 0～420MHz.实际工作频率可达48MHz；
3. 用户应用程序空间12K / 10K / 8K / 6K / 4K / 2K / 1K 字节； 4. 片上集成 512 字节 RAM；
5. ISP（在系统可编程）/IAP（在应用可编程），无需专用编程器，无需专用仿真器可通过串口（P3.0/P3.1）直接下载用户程序，数秒即可完成一片；
6. E2PROM 功能； 7. 具有看门狗电路；
8.内部集成MAX810 专用复位电路（外部晶体20M 以下时，可省外部复位电路） 9. 时钟源：外部高精度晶体/ 时钟，内部R/C 振荡器，用户在下载用户程序时，可选择是使用内部R/C 振荡器还是外部晶体/ 时钟，常温下内部R/C 振荡器频率为：5.2MHz ～ 6.8MHz精度要求不高时，可选择使用内部时钟，但因为有制造误差和温漂，应认为是4MHz ～ 8MHz；
10. 外部中断2 路，下降沿中断或低电平触发中断，Power Down 模式可由外部中断唤醒；
11. PWM(4 路）/PCA（可编程计数器阵列，4 路）；
--- 也可用来当4 路D/A 使用 --- 也可用来再实现4 个定时器
--- 也可用来再实现4 个外部中断(上升沿中断/ 下降沿中断均可分别或同时支持)
12. A/D 转换, 10 位精度ADC，共8 路； 13. 通用全双工异步串行口(UART)； 14. SPI 同步通信口，主模式/ 从模式； 15. 工作温度范围：0 - 75℃ / -40 - +85℃；
从上面容易看出，STC单片机是一款增强型51单片机，完全兼容MCS-51，还增加了新的功能，比如新增两级中断优先级，多一个外中断，内置E2PROM，硬件看门狗，具有掉电模式，512B内存等。还支持ISP下载，不用编程器，只要一个MAX232和一些廉价的元件就能写程序，可擦写10万次[4]。因此是一款很好用的单片机。
其引脚图如下图3-1
图3-1单片机引脚图
3.1.2 红外发光二极管
红外发光二极管实际上是一只特殊的发光二极管，由于其内部材料不同于普通发光二极管，因而在其两端施加一定电压时，它便发出的是红外线而不是可见光。目前大量使用的红外发光二极管发出的红外线波长为940nm左右，外形与普通发光二极管相同，只是颜色不同。常用的红外发光二极管（如SE303、PH303），其外形和发光二极管LED相似，发出红外光（近红外线约0.93μm ）。管压降约1.4V ，工作电流一般小于20mA。为了适
应不同的工作电压，回路中常串有限流电阻。
红外线发射与接收的方式有两种，其一是直射式，其二是反射式。直射式指发光管和接收管相对安放在发射与受控物的两端，中间相距一定距离；反射式指发光管和接收管并列一起，平时接收管始终无光照，只在发光管发出的红外光遇到反射物时，接收管收到反射回来的红外线才工作。
其参数如下表3-1所示
表3-1红外发射管参数
5mmLED红外发射管，波长940nm 峰值波长正向电压 VF(V) IF=20mA Typ 1.27 Max 1.4 反向电流 Ir（uA） VR=5V Max 10 发射功率 P(mw) IF=20mA Typ 12 Max 15 45 视角 封装形式 ∧p（nm） IF=20A Typ 无色透明 939 3.1.3 红外接收头
目前，对于进行了调制的红外遥控信号，通常是采用一体化红外线接收头进行调解。一体化红外线接收头将红外发光二极管，低噪音放大器，限幅器，带通滤波器，解调器，以及整形驱动电路等集成在一起。一体化红外线接收头体积小，灵敏度高，外接元件少，抗干扰能力强，使用十分方便。
红外接收头的主要功能为IC化的一种受光元件，其内部是将光电二极管（俗称接收管）和集成IC共同组合封装而成，其IC设计主要以类比式控制，一班可以接收850~1100nm波段的红外光，其中主要以接收940nm为主。
红外接收头的工作原理为：内置接收管将红外发射管发射出来的光信号转换为微弱的电信号，此信号经由IC内部放大器进行放大，然后通过自动增益控制、带通滤波、解调、波形整形后还原为遥控器发射出的原始编码，经由接收头的信号输出脚输入到控制芯片上，然后由控制芯片解出码值。
接收部分的红外接收管是一种光敏二极管。在实际应用中要给红外接收二极管加反向偏压，它才能正常工作，亦即红外接收二极管在电路中应用时是反向运用，这样才能获得较高的灵敏度。红外接收二极管一般有圆形和方形两种。
成品红外接收头的优点是不需要复杂的调试和外壳屏蔽，实用起来如同一只三极管，
非常方面。但在使用时注意成品红外接收头的载波频率。红外遥控常用的载波频率为38KHz，这是由发射端所使用的455KHz晶振来决定的。在发射端要对晶振进行整数分频，分频系数一般取12，所以455KHz÷12≈37.9 KHz≈38KHz。也有一些遥控系统采用36KHz、40KHz、56KHz等，一般由发射端晶振的振荡频率来决定。
在本系统中采用红外一体化接收头HS0038，一体化的红外接收装置将遥控信号的接收、放大、检波、整形集于一身，并且输出可以让单片机识别的TTL 信号，这样大大简化了接收电路的复杂程度和电路的设计工作，方便使用。HS0038 黑色环氧树脂封装，不受日光、荧光灯等光源干扰，内附磁屏蔽，功耗低，灵敏度高。在用小功率发射管发射信号情况下，其接收距离可达35m。它能与TTL、COMS电路兼容[5]。HS0038为直立侧面收光型。它接收红外信号频率为38 KHz,周期约26 μs，同时能对信号进行放大、检波、整形，得到TTL 电平的编码信号。三个管脚分别是地、＋5 V 电源、解调信号输出端。外观图及引脚图如图3-2所示。一体化的红外接收头HS0038，它将红外光敏二极管、专用前置放大器以及解调电路等集成在同一基片上。主要特点就是它具有体积小、功耗低、灵敏度高、无需外部元件等。
图3-2红外接收头引脚图
3.1.4 E2PROM-AT24C02的应用
1、I2C总线简介
I2C总线是一种用于IC器件之间连接的二线制总线。它通过SDA（串行数据线）及SCL（串行时钟线)两根线在连到总线上的器件之间传送信息，并根据地址识别每个器件：不管是单片机、存储器、LCD驱动器还是键盘接口。
I2C总线协议如下：
（1）只有在总线空闲时才能启动数据的传送；
（2）在数据传送过程中，当时钟线为高电平时，数据线必须保持稳定，不允许有跳变。时钟线为高电平时，数据线上的任何变化，都将被看做是总线的起始或结束信号。
采用I2C总线标准的单片机或IC器件，其内部不仅有I2C接口电路，而且将内部各单元电路按功能划分为若干相对独立的模块，通过软件寻址实现片选，减少了器件片选线的连接。CPU不仅能通过指令将某个功能单元电路挂靠或脱离总线，还可对该单元的工作状况进行检测，从而实现对硬件系统的既简单又灵活的扩展与控制。
（1）双向传输的接口特性
传统的单片机串行接口的发送和接收一般都各用一条线，如MCS51系列的TXD和RXD，而I2C总线则根据器件的功能通过软件程序使其可工作于发送或接收方式。当某个器件向总线上发送信息时，它就是发送器(也叫主器件)，而当其从总线上接收信息时，又成为接收器(也叫从器件)。主器件用于启动总线上传送数据并产生时钟以开放传送的器件，此时任何被寻址的器件均被认为是从器件。I2C总线的控制完全由挂接在总线上的主器件送出的地址和数据决定。在总线上，既没有中心机，也没有优先机。
总线上主和从(即发送和接收)的关系不是一成不变的，而是取决于此时数据传送的方向。SDA和SCL均为双向I/O线，通过上拉电阻接正电源。当总线空闲时，两根线都是高电平。连接总线的器件的输出级必须是集电极或漏极开路，以具有线“与”功能。I2C总线的数据传送速率在标准工作方式下为100kbit/s，在快速方式下，最高传送速率可达400kbit/s。
（2）I2C总线上的时钟信号
在I2C总线上传送信息时的时钟同步信号是由挂接在SCL时钟线上的所有器件的逻辑“与”完成的。SCL线上由高电平到低电平的跳变将影响到这些器件，一旦某个器件的时钟信号下跳为低电平，将使SCL线一直保持低电平，使SCL线上的所有器件开始低电平期。此时，低电平周期短的器件的时钟由低至高的跳变并不能影响SCL线的状态，于是这些器件将进入高电平等待的状态[6]。
当所有器件的时钟信号都上跳为高电平时，低电平期结束，SCL线被释放返回高电平，即所有的器件都同时开始它们的高电平期。其后，第一个结束高电平期的器件又将SCL线拉成低电平。这样就在SCL线上产生一个同步时钟。可见，时钟低电平时间由时钟低电平期最长的器件确定，而时钟高电平时间由时钟高电平期最短的器件确定。
（3）总线竞争的仲裁
总线上可能挂接有多个器件，有时会发生两个或多个主器件同时想占用总线的情况。例如，多单片机系统中，可能在某一时刻有两个单片机要同时向总线发送数据，这种情况叫做总线竞争。I2C总线具有多主控能力，可以对发生在SDA线上的总线竞争进行仲裁，
其仲裁原则是这样的：当多个主器件同时想占用总线时，如果某个主器件发送高电平，而另一个主器件发送低电平，则发送电平与此时SDA总线电平不符的那个器件将自动关闭其输出级。总线竞争的仲裁是在两个层次上进行的。首先是地址位的比较，如果主器件寻址同一个从器件，则进入数据位的比较，从而确保了竞争仲裁的可靠性错误！未找到引用源。。由于是利用I2C总线上的信息进行仲裁，因此不会造成信息的丢失。
2、 E2PROM:24C02芯片
AT24C02是美国ATMEL公司的低功耗CMOS串行E2PROM，特点及其引脚介绍如下。
（1）AT 24C02的特性 ①与400KHz I2C总线兼容 ②1.8到6.0伏工作电压范围 ③低功耗CMOS技术 ④页写保护功能 ⑤页写缓冲器 ⑥自定时擦写周期 ⑧可保存数据100年
AT24C02是带有I2C总线接口的E2PROM存储器，具有掉电记忆的功能，并且可以象普通RAM一样用程序改写。它的容量是256个字节（00h～0ffh），有A2、A1、A0三位地址，可见I2C总线上可以连接8片AT24C02，它的寻址字节是1010 A2A1A0 R/W错误！
未找到引用源。
。板上面24C02的电路连接如图3-6所示：
2、AT24C02的引脚及引脚功能介绍 引脚电路图接法如图3-3
图3-3AT24C02的引脚连接图
引脚简介
VCC，GND：电源、地引脚
A2A1A0：地址引脚 SCLK、SDA：通信引脚 WP：写保护引脚
从上面的电路连接知：A2A1A0=111，可见如果要对AT24C02进行写操作，寻址字节是1010 111 0；如果对AT24C02进行读操作，寻址字节是1010 111 1。用单片机的P1.1脚作为串行时钟线，用P1.2脚作串行数据线。
其读写周期范围如下表3-2所示，总线时序如图3-4，写周期时序如图3-5，应答时序如图3-6
表3-2 AT24C02的读写周期
符号 Fscl T1 参数 时钟频率 SCL,SDA输入的噪声抑制时间 tAA SCL变低至SDA数据输出及应答信号 t BUF 新的发送开始前总线空闲时间 tHD:STA t LOW t HIGH t SU:STA t HD:DAT t SU1:DAT t R 起始信号保持电平 时钟低电平周期 时钟高电平周期 起始信号建立时间 数据输出保持时间 数据输出建立时间 SDA及SCL上升时间 t F SDA及SCL下降时间 t SU:STD 停止信号建立时间 4 0.6 us 300 300 ns 4 4.7 4 4.7 0 50 1 0.6 1.2 0.6 0.6 0 50 0.3 us us us us ns ns us 4.7 1.2 us 3.5 1 us 1.8V , ~2.5V 最小 最大 100 200 4.5V,~5.5V 最小 最大 400 200 单位 KHZ ns
t DH 数据输出保持时间 100 100 ns 总线时序如图3-4
图3-4 读写总线时序
写周期时序如下图3-5
图3-5 AT24C02的写时序
应答时序如下图3-6
图3-6 AT24C02的应答时序
3.2 系统设计思路
遥控器其核心问题就是如何编码，将需要实现的操作指令例如选台、快进等事先编码，设备接收后解码再控制有关部件执行相应的动作。显然，接收电路及CPU 也是与遥控器的编码一起配套设计的。编码是通过载波输出的，即所有的脉冲信号均调制在载波上，载波频率通常为38KHz。用电信号驱动红外发光二极管，将电信号变成光信号发射出去，这
就是红外光，波长范围在840nm 到960nm 之间。在接收端，需要反过来通过光电二极管将红外线光信号转成电信号，经放大、整形、解调等步骤，最后还原成原来的脉冲编码信号，完成遥控指令的传递。红外线发射管通常的发射角度为 30-45 度之间，角度大距离就短，反之亦然。遥控器在光轴上的遥控距离可以大于8.5 米，与光轴成30 度（水平方向）或15 度（垂直方向）上大于6.5 米，在一些具体的应用中会充分考虑应用目标，在距离角度之间需要找到某种平衡。
对于遥控器涉及到如下几个主要问题：
1. 遥控器发出的编码信号驱动红外线发射管，必须发出波长范围在940nm 左右的红外光线，因为红外线接收器的接收二极管主要对这部分红外光信号敏感，如果波长范围不在此列，显然无法达到控制之目的。不过，几乎所有的红外家电遥控器都遵循这一标准。正因为有这一物理基础，多合一遥控器才有可能做成。
2. 遥控器发出一串编码信号只需要持续数十毫秒的时间，大多数是十多毫秒 或一百多毫秒重复一次，一串编码也就包括十位左右到数十位二进制编码，换言之，每一位二进制编码的持续时间或者说位长不过2ms 左右，频率只有500Hz 这个量级，要发射更远的距离必需通过载波，将这些信号调制到数十千赫兹，用得最多的是38KHz，大多数普通遥控器的载波频率是所用的陶瓷振荡器的振荡频率的1/12，最常用的陶瓷振荡器是455KHz 规格，故最常用的载波也就是455KHz/12=37.9KHz，简称38k 载波。此外还有480KHz（40k）、440KHz（37k）、432KHz（36k）等规格，也有200k 左右的载波，用于高速编码。红外线接收器是一体化的组件，为了更有针对性地接收所需要的编码，就设计成以载波为中心频率的带通滤波器，只容许指定载波的信号通过。显然这是多合一遥控器应该满足的第二个物理条件。不过，家用电器多用38KHz，很多红外线接收器也能很好地接收频率相近的40KHz 或36KHz的遥控编码。
3. 一个设备受控，除了满足上面提到的两个基本物理条件外，最重要的是变化多种多样的当然应该是遥控器发出一串二进制编码信号了，这也是不同的遥控器不能相互通用的最主要原因。由于市场上出现成百上千的编码方式并存，并没有一个统一的国际标准，只有各芯片厂商各自的标准，这也是模拟并替换各种原厂遥控器最大的难点。随着技术的不断发展，很多公司开发家电设备的遥控子系统时还不采用通用的编码芯片，而是用通用的单片机随心所欲地自编一些编码，这就使通用遥控的问题更加复杂化了。
4. 采用同样的编码芯片，也不意味着可以通用，因为还有客户码。客户码设计的最初本意就是为了不同的设备可以相互区分互不干扰。最初芯片厂商会从全局考虑给不同的家