基于單片機的紅外遙控器解碼器的設計

TC9012F是一種通用型紅外遙控信號發送用CMOS大規模集成電路，適用于電視(TV)，磁帶錄像機(VTR)，激光唱機等設備的遙控操作。市場上，以TC9012F為核心的9012型紅外遙控器被廣泛使用且價格便宜。將設計的基于單片機AT89C51的9012型紅外遙控解碼器應用于生產即時顯示系統中，作為參數設置和系統控制用紅外遙控器，在實際應用中收到了良好效果。

　　1 紅外線遙控信號發送器電路 TC9012F的遙控信號

　　TC9012F為4位專用微控制器，其內部振蕩電路的振蕩頻率fosc典型值為455 kHz。當不按下操作鍵時，其內部455 kHz的時鐘振蕩器停止工作，以減少電池消耗。內部分頻電路將振蕩頻率，fosc進行12分頻后，變成頻率fc=37．9 kHz，占空比為1/3的脈沖載波信號。 紅外遙控信號發送器電路由集成電路TC9012F、鍵盤矩陣電路、驅動器和紅外發光二極管組成，遙控信號為37．9 kHz的脈沖載波被遙控編碼脈沖調制的已調波，如圖1所示。

　　遙控編碼脈沖由引導碼、用戶碼、功能碼和功能碼的相反碼組成，用戶碼是同一組碼發送兩次，如圖2所示。用戶碼為8位，所以整個脈沖碼為32位。引導碼作為接收數據的準備脈沖，他由8TCP(4．5 ms)的高電平和8TCP(4．5 ms)的低電平組成。用戶碼和功能碼采用脈沖位置調制(PPM)方式編碼，根據脈沖之間的時間間隔來區分碼值的"0"或"1"。對應于二進制數字信號的"0"或"1"，脈沖時間間隔分別為2TCP(1．125 ms)和4TCP(2．25 ms)，而每一脈沖的寬度仍不變，均為TCP(0．562 6 ms)。由于用戶碼發送兩次，功能碼與其相反碼一起發送，因此系統的誤動作很少。

　　本遙控器采用第一次發送的遙控信號的編碼脈沖(圖3所示)和第二、第三次連續發送的遙控信號的編碼脈沖(圖4所示)不同的工作方式。這樣，當按鍵一直按著的時候，從第二次連續發送開始，只發送引導碼和用戶碼第一位SO的相反碼SO,因此可減少接收處理時間和紅外發光二極管功耗，遙控編碼脈沖經脈沖載波調制后由TC9021F的第腳輸出，再經激勵器驅動紅外發光二極管，發送出波長為940nm的脈沖紅外光。假設用戶碼為十六進制的76H則第一次發送的遙控信號的編碼脈沖如圖3所示。

　　由圖2和圖3可以看出，遙控編碼脈沖波形的輸出時間為192TCP或224TCP,α為用戶碼(8位)的輸出時間。當α≥26TCP時，遙控編碼脈沖波形輸出時間為224TCP.另外，對于連續發送的編碼脈沖中用戶碼第一位的相反碼的脈沖間隔時間，當SO="1"時，則SO="0"，該時間為2TCP,當SO="0"時，則SO="1"，該時間為4TCP.

　　2解碼器硬件設計

　　解碼器硬件以AT89C51單片機為核心，如圖5所示,圖中只給出接收紅外遙控信號的部分電路。紅外遙控信號經過紅外接收模塊接收后，解調為遙控信號的編碼脈沖由輸出端A輸出，其波形如圖3和圖4所示，此信號經過反相器74LS04輸出到AT89C51的外部中斷INT0輸入端.單片機通過運行程序對紅外遙控器TC9021所發出的編碼脈沖進行接收和譯碼。

　　3單片機程序設計

　　單片機程序主要解決的問題就是如何對接收到的9021型紅外遙控器所發射的信號進行解碼，編碼脈沖信號是由引導碼、用戶碼、和功能碼等部分組成，我們只對獲取其功能碼過程進行分析。在單片機設置中，將單片機AT89C51內部定時器/計數器T0設為定時方式1，定時時間為1 ms；設外部中斷INT0為下降沿中斷觸發方式，由于在接收時將編碼脈沖信號進行反相，因此，每當INT0外管腳信號下降沿到來時，外部中斷INT0發生中斷，啟動定時器T0，定時器每次中斷定時時間為1 ms并累加到定時計數器中，在下一次外部中斷INT0發生中斷時讀取定時計數器中的時間，通過對兩個脈沖之間的定時時間的分析來對遙控器功能碼進行解碼。圖6、圖7和圖8分別給出解碼器主程序、定時器T0中斷程序和外部中斷INT0中斷程序的流程圖。

　　4結 語

　　生產即時顯示系統面向生產現場，對生產效率進行量化管理，目前在發達國家和國內一些外資企業已經得到廣泛的應用。他通過即時顯示生產中的定額任務量、生產目標以及當前時刻實際完成的生產數量，可以使生產情況一目了然，提高了生產效率。此顯示系統一般都安放在生產線上方，工作人員需要經常對顯示系統進行操作，設定和修改數據，用紅外遙控器對生產即時顯示系統進行不接觸的參數設定，可以使操作靈活方便，抗干擾強。