用增强型51实验板实现红外线遥控

文章摘要： 红外线遥控是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段。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，使用编／解码专用集成电路芯片来进行控制操作。发射部分包括键盘矩阵、编码调制、LED红外发射器；接收部分包括光、电转换放大器、解调、解码部分电路。2.遥控发射器及其编码 下面以日本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，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

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  红外线遥控是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段。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，使用编／解码专用集成电路芯片来进行控制操作。发射部分包括键盘矩阵、编码调制、LED红外发射器；接收部分包括光、电转换放大器、解调、解码部分电路。

　　2.遥控发射器及其编码

   下面以日本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，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O.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“O”、“1”定义波形如图2所示。

 

   上述“0”和“1”组成的32位二进制码经38kt_{z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所示为最终发射出去的红外信号波形。

　　uPD6121G产生的遥控编码是连续的32位二进制码组，其中前1 6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0仆1.；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～1 8ms），高8位地址码（9ms～1 8ms）。8  位  数  据  码（9ms～1 8ms）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。

 

 

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   3.接收头及解码

    一体化红外线接收头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，而体积较小，很多家电中都采用此类红外接收头，它适合于各种红外线遥控和红外线数据传输，如图1左下角所示为增强型51实验板上的一体化红外线接收头。

　　下面我们就来一起看一下增强型51实验板是如何来解uPD6121红外线编码及如何使用红外线来进行各式各样的控制。

　　学习了红外发射原理后，可以想到解码的关键是如何识别“0 ”和“1”，从位的定义我们可以发现“O”、“1”均以O.56ms的低电平开始，不同的是高电平的宽度不同，“0”为O.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O.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“O”，反之则为“1”，为了可靠起见，延时必须比O.56ms长些，但又不能超过1.12ms，否则如果该位为“O”，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。同时，我们还应注意的是，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。

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