红外线遥控是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段。由于红外线遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点,因而,继彩电、录像机之后,在录音机、音响设备、空凋机以及玩具
等其它小型电器装置上也纷纷采用红外线遥控。工业设备中,在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下,采用红外线遥控不仅完全可靠而且能有效地隔离电气干扰。
1 红外遥控系统
通用红外遥控系统由发射和接收两大部分组成,应用编/解码专用集成电路芯片来进行控制操作,如图1所示。发射部分包括键盘矩阵、编码调制、LED红外发送器;接收部分包括光、电转换放大器、解调、
解码电路。
2 遥控发射器及其编码
遥控发射器专用芯片很多,根据编码格式可以分成两大类,这里我们以运用比较广泛,解码比较容易的一类来加以说明,现以日本NEC的uPD6121G组成发射电路为例说明编码原理。当发射器按键按下后,
即有遥控码发出,所按的键不同遥控编码也不同。这种遥控码具有以下特征:
采用脉宽调制的串行码,以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms的组合表示二进制的“0”;以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms的组合表示二进制的“1”,其波形如图2所示。
上述“0”和“1”组成的32位二进制码经38kHz的载频进行二次调制以提高发射效率,达到降低电源功耗的目的。然后再通过红外发射二极管产生红外线向空间发射,如图3所示。
UPD6121G产生的遥控编码是连续的32位二进制码组,其中前16位为用户识别码,能区别不同的电器设备,防止不同机种遥控码互相干扰。该芯片的用户识别码固定为十六进制01H;后16位为8位操作码
(功能码)及其反码。UPD6121G最多额128种不同组合的编码。
遥控器在按键按下后,周期性地发出同一种32位二进制码,周期约为108ms。一组码本身的持续时间随它包含的二进制“0”和“1”的个数不同而不同,大约在45~63ms之间,图4为发射波形图。
当一个键按下超过36ms,振荡器使芯片激活,将发射一组108ms的编码脉冲,这108ms发射代码由一个起始码(9ms),一个结果码(4.5ms),低8位地址码(9ms~18ms),高8位地址码(9ms~18ms),8位数
据码(9ms~18ms)和这8位数据的反码(9ms~18ms)组成。如果键按下超过108ms仍未松开,接下来发射的代码(连发代码)将仅由起始码(9ms)和结束码(2.5ms)组成。
代码格式(以接收代码为准,接收代码与发射代码反向)
①位定义
②单发代码格式
③连发代码格式
注:代码宽度算法:
16位地址码的最短宽度:1.12×16=18ms 16位地址码的最长宽度:2.24ms×16=36ms
易知8位数据代码及其8位反代码的宽度和不变:(1.12ms+2.24ms)×8=27ms
∴32位代码的宽度为(18ms+27ms)~(36ms+27ms)
1. 解码的关键是如何识别“0”和“1”,从位的定义我们可以发现“0”、“1”均以0.56ms的低电平开始,不同的是高电平的宽度不同,“0”为0.56ms,“1”为1.68ms,所以必须根据高电平的宽度区别
“0”和“1”。如果从0.56ms低电平过后,开始延时,0.56ms以后,若读到的电平为低,说明该位为“0”,反之则为“1”,为了可靠起见,延时必须比0.56ms长些,但又不能超过1.12ms,否则如果该位
为“0”,读到的已是下一位的高电平,因此取(1.12ms+0.56ms)/2=0.84ms最为可靠,一般取0.84ms左右均可。
2. 根据码的格式,应该等待9ms的起始码和4.5ms的结果码完成后才能读码。
如果邮购我们开发的51单片机试验板和扩展元件的网友,可以获得如上图所示的红外遥控手柄,这种遥控器的编码格式符合上面的描述规律,而且价格低廉,有32个按键,按键外形比较统一,如果用于批
量开发,可以把遥控器上贴膜换成你需要的字符,这为开发产品提供了便利。
接收器及解码
一体化红外线接收器是一种集红外线接收和放大于一体,不需要任何外接元件,就能完成从红外线接收到输出与TTL电平信号兼容的所有工作,而体积和普通的塑封三极管大小一样,它适合于各种红外线遥
控和红外线数据传输。
下面是一个对51实验板配套的红外线遥控器的解码程序,它可以把上图32键的红外遥控器每一个按键的键值读出来,并且通过实验板上P1口的8个LED显示出来,在解码成功的同时并且能发
出“嘀嘀嘀”的提示音。
红外遥控器软件解码原理及程序
红外一开始发送一段13.5ms的引导码,引导码由9ms的高电平和4.5ms的低电平组成,跟着引导码是系统码,系统反码,按键码,按键反码,如果按着键不放,则遥控器则发送一段重复码,重复码由9ms的高电
平,2.25ms的低电平,跟着是一个短脉冲
红外遥控解码实验 一. 实验目的
1. 了解红外遥控编码并用单片机捕捉信号及解码
2. 熟悉LCD1602的驱动 二.红外遥控器编码
遥控器编码分好几种,常见的32位编码码和42位编码码,目前我手中遥控器就是42位编码,如图1所示,当有按键时就会产一个9.12ms低电平和4.5ms高电平的起始码,紧接着是26位系统码,此系统码能区别不同的电器设备,防止不同机种遥控码互相干扰,接下来是8位数据码和8位数据反码,间隔23ms的高电平后,再发一个与启始码完全一样的结束码
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以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms的组合表示二进制的“0”;以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms的组合表示二进制的“1”,其波形如图2所示。
图2
再回头看图1,大家不难看出,图1是遥控器按键1的一串编码
三. 硬件连接
接收电咱我们使用一化红外接红外接收管1838,不需要任何外接无件,就能完成从红外线接收到输出与TTL电平信号兼容的所有工作,实物如图所示
电路图如下:
四. 解码
以上我们了解了红外遥控的编码及硬件连接,现在就对其进行解码,所谓解码就是能用单片机把以不同宽度的脉冲区别开来,一种比较好思路就是计算两次下降沿间隔时间,当单片机外部中断1口有下降沿时中断一次,并启动定时器,定时器定50us,当下次下降沿到来时我们计算定时器中断的次数,这样我们就能很好的区分不同宽度的脉冲了。
大家可能已经迫不急待的要开始解码了,别急,我们先把注意事项先讲一下,实际上,我们红外接收头收到的信号的是有毛刺的,放大后就如下图,所以在下降沿中断触发后,要做延时去抖处理
*************************************以下是完整解码程序********************************
/*********************************************
**项目: 红外遥控解码(EE01学习板演示程序)
**作者:一线工人
**网站:电子工程师之家 www.eehome.cn
**本程序适合42位码遥控器,即26位系统码,16位
数据码,如:57L5,55K2,54B4,KD-29,55K8,5Z26A,
等型号的遥控器,转贴请保持代码的完整性 *********************************************/
#include
#define uint unsigned int #define uchar unsigned char
sbit ir=P3^3;//红外端口
sbit dm=P1^4;//数码管段码控制位 sbit wm=P1^5;//数码管位码控制位 sbit led_cs=P1^6;//LED控制位 sbit rs=P3^5;//1602数据命令选择端 sbit en=P3^4;//1602使能信号
uchar num;
uchar key_code=0;//遥控键值 uchar new_code=0;//有无新按键 uint buf_key_code=0;//键值暂存 uchar key_bit_count=0;//键编码脉冲计数 uint count=0;//定时中断次数计数 uint buf_count=0;//定时中断计数暂存
uchar common_code_count=0;//前导码脉冲计数
uchar ir_status=0;//脉冲接收器所处的状态,0:无信号,1:系统码接收区,2:数据编码接收区 uchar code table[]=%uchar code table1[]=\
uchar code table2[]={'0','1','2','3','4','5','6','7','8','9',};
void delay_10us(unsigned char y)///延时子程序10us {
unsigned char x; for(x=y;x>0;x--);