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目前，人們的物質(zhì)文化生活水平日益提高，各種各樣的家用電器走進(jìn)了千家萬(wàn)戶，其中，大多數(shù)的家用電器都有各自不同的遙控器，人們常常為了控制某臺(tái)電器而到處尋找其對(duì)應(yīng)的遙控器，這樣，就給人們的生活帶來(lái)了很多不便。為了解決這個(gè)問(wèn)題，本文提出一個(gè)多功能遙控器的設(shè)計(jì)方案：該遙控器可以通過(guò)自學(xué)習(xí)而擁有對(duì)多臺(tái)電器的遙控功能，即省時(shí)、又省力，從而使人們免除同時(shí)面對(duì)功能眾多遙控器的煩惱。
紅外遙控器原理
遙控器由紅外接收及發(fā)射電路、信號(hào)調(diào)理電路、中央控制器8031.程序及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、鍵盤及狀態(tài)指示電路組成。
遙控器有兩種狀態(tài)：學(xué)習(xí)狀態(tài)和控制狀態(tài)。當(dāng)遙控器處于學(xué)習(xí)狀態(tài)時(shí)，使用者每按一個(gè)控制鍵，紅外線接收電路就開(kāi)始接收外來(lái)紅外信號(hào)，同時(shí)將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)檢波、整形、放大，再由CPU定時(shí)對(duì)其采樣，將每個(gè)采樣點(diǎn)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)以8位為一個(gè)單位，分別存放到指定的存儲(chǔ)單元中去，供以后對(duì)該設(shè)備控制使用。
當(dāng)遙控器處于控制狀態(tài)時(shí)，使用者每按下一個(gè)控制鍵，CPU從指定的存儲(chǔ)單元中讀取一系列的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，串行輸出（位和位之間的時(shí)間間隔等于采樣時(shí)的時(shí)間間隔）給信號(hào)保持電路，同時(shí)由調(diào)制電路進(jìn)行信號(hào)調(diào)制，將調(diào)制信號(hào)經(jīng)放大后，由紅外線發(fā)射二極管進(jìn)行發(fā)射，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)該鍵對(duì)應(yīng)設(shè)備功能的控制。
1. 原理
紅外遙控器是利用一個(gè)紅外發(fā)光二極管，以紅外光為載體來(lái)將按鍵信息傳遞給接收端的設(shè)備。紅外光對(duì)于人眼是不可見(jiàn)的，因此使用紅外遙控器不會(huì)影響人的視覺(jué)（可以打開(kāi)手機(jī)攝像頭，遙控器對(duì)著攝像頭按，可以看到遙控器發(fā)出的紅外光）。
2. 調(diào)制
日常生活環(huán)境中有很多紅外光源，太陽(yáng)、蠟燭火光、白熾燈、甚至是我們的身體。這些紅外光源都可能會(huì)對(duì)我們的接收設(shè)備產(chǎn)生干擾，為了屏蔽干擾，只接收有效信息，我們就需要用到調(diào)制。調(diào)制是我們使需要的信號(hào)區(qū)別于噪音方法。通過(guò)調(diào)制我們可以使紅外光以特定的頻率閃爍。紅外接收器會(huì)適配這個(gè)頻率，其它的噪音信號(hào)都將被忽略。你可以認(rèn)為這種閃爍是引起接收器“注意”的方法，正如我們?nèi)祟愄貏e容易被黃色的燈光引起注意一樣，甚至在白天。
上圖左邊，調(diào)制信號(hào)通過(guò)驅(qū)動(dòng)放大由紅外 LED 發(fā)射；上圖右邊，信號(hào)通過(guò)接收器檢測(cè)輸出。
在串行通訊里，我們經(jīng)常談及‘ mark’和‘ space’標(biāo)記。‘ space’是個(gè)默認(rèn)信號(hào)，是指發(fā)射管關(guān)閉狀態(tài)，在‘ space’期間，紅外光不被發(fā)射。反之在‘ mark’狀態(tài)期間，紅外光以特定的頻率脈沖形式發(fā)射。在消費(fèi)類電子產(chǎn)品里，脈沖頻率普遍采用 30KHz 到 60KHz 這個(gè)頻段，紅外遙控器一般使用的是38KHz。
在接收端，一個(gè)‘ space’信號(hào)以高電平方式重現(xiàn)輸出。反之一個(gè)‘ mark’信號(hào)便是以低電平方式重現(xiàn)。請(qǐng)注意，這里的‘ mark’和‘ space’不是我們需要發(fā)送的狀態(tài) 1 和 0。‘ mark’和‘ space’以及 1和 0 之間的真正關(guān)系取決于被應(yīng)用的協(xié)議。
3. 協(xié)議
NEC協(xié)議
8 位地址碼， 8 位命令碼
完整發(fā)射兩次地址碼和命令碼，以提高可靠性
脈沖時(shí)間長(zhǎng)短調(diào)制方式
38KHz 載波頻率
位時(shí)間 1.12ms 或 2.25ms
引導(dǎo)嗎：
下圖為一個(gè)引導(dǎo)碼的調(diào)制波形：
引導(dǎo)碼 由“9ms mark + 4.5ms space”構(gòu)成，表示一組 鍵碼 的開(kāi)始。
邏輯0和1：
下圖為邏輯0和邏輯1的調(diào)制波形：
邏輯“1”由“560us mark + 1690 space”組成，symbol period 為2.25ms；邏輯“0”由“560us mark + 560us space”組成，symbol period 為 1.12ms。
完整的一組鍵碼：
下圖位NEC 協(xié)議的典型脈沖鏈：
協(xié)議規(guī)定低位首先發(fā)送，如上圖所示的情況，發(fā)送的地 址碼為“59”，命令碼為“16”，總的碼值為 0x59A616E9。
重復(fù)碼：
下圖為重復(fù)碼的調(diào)制波形：
重復(fù)碼由 “9ms mark + 2.25ms space”組成，symbol period 為 11.25ms，重復(fù)碼表示一個(gè)重復(fù)按鍵，當(dāng)按鍵按著不松時(shí)，會(huì)先發(fā)一個(gè)完整的鍵碼，接著每 110ms 發(fā)送一個(gè)重復(fù)碼，直到松開(kāi)按鍵，如下面的波形圖所示：
接收端輸出：
在接收端，一個(gè) mark 對(duì)應(yīng)一個(gè)低電平輸出，一個(gè) space 對(duì)應(yīng)一個(gè)高電平輸出，因此起始碼、邏輯0 1、重復(fù)碼等在接收端的輸出波形如下圖所示：
協(xié)議解碼程序片段：
［cpp］ view plain copytypedef struct ir_symbol_s
{
unsigned short mark_period;
unsigned short symbol_period;
} ir_symbol_t;
typedef struct ir_key_s
{
unsigned int value;
int state;
}ir_key_t;
int NEC_Decode（ir_symbol_t symbol_buf［］， int symbol_num， ir_key_t *ir_key）
{
unsigned int key_value;
if（symbol_num == 33） //解析鍵值，設(shè)定300us的容錯(cuò)范圍
{
key_value = 0;
//引導(dǎo)碼判斷
if （ （symbol_buf［0］.symbol_period 》 （13500 - 300）） && （symbol_buf［0］.symbol_period 《 （13500 + 300））
&& （symbol_buf［0］.mark_period 》 （9000 - 300）） && （symbol_buf［0］.mark_period 《 （9000 + 300）） ）
{
for（i = 0; i 《 （symbol_num-1）; i ++）
{
//無(wú)效的符號(hào)位
if（ （symbol_buf［i］.symbol_period 《 （1120-300）） || （symbol_buf［i］.symbol_period 》 （2250+300）） ）
{
printf（“symbol %d， is invalid\n”， i）;
return -1;
}
else
{
key_value 《《= 1;
//邏輯1判斷
if（ （symbol_buf［i］.symbol_period 》 （2250-300）） && （symbol_buf［i］.symbol_period 《= （2250+300）） ）
{
key_value |= 1;
}
}
}
ir_key-》value = key_value;
ir_key-》state = KEY_STATE_PRESS;
}
}
else if（symbol_num == 2） //NEC協(xié)議的重復(fù)鍵
{
ir_key-》value = 0;
ir_key-》state = KEY_STATE_REPEAT;
}
else
{
ir_key-》value = 0;
ir_key-》state = KEY_STATE_NONE;
}
return 0;
}
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