红外解码完全解析

1、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。麺丽调制卜毎而遥控发射器斗|字迤空卜:斛调网冋 ' :红外遥控系统框F面，我们将使用下面两种设备:接收：皿龔红外接收头另外，使用51单片机进行解码2、原理图IP5Z5RX咖务inioHJLCH IMCJCtH LKJLl里OLCH BUSY 15世LCD nW R J»D6 1 囂ULE> nRD PD7 1 产 8FDO (RXDi m CIXD)PD2 (T

2、O ipb?(rxTi 1PD4PL>5 (OCIA)FLft 1：Wk 1 忙? RD)51单片机红外接收头与单片机连接原理图从原理图看出，|R的data脚与51的PD2（P3.2）相连。2、红外发射原理要对红外遥控器所发的信号进行解码，必须先理解这些信号。a）波形首先来看看，当我们按下遥控器时，红外发射器是发送了一个什么样的信号波形，如下图：由上图所示，当一个键按下超过 22ms，振荡器使芯片激活，将发射一组 108ms的 编码脉冲（由位置1所示）。如果键按下超过108ms仍未松开，接下来发射的代码（连发代码由位置3所示）将仅由起始码（9ms）和结束码（2.5ms ）组成。下面把位置

3、1的波形放大:"TVy>-,5ms用户编码1R 至 36m用卢編码2-rlli5S.51HS f_6.5ini位置1放大由位置1的波形得知，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（用户编码）（9ms18ms）,高8 位地址码（用户编码）（9ms18ms）,8位数据码（键值数据码）（9ms18ms ）和这8位数据的反码（键值数据码反码）（9ms18ms）组成。b）编码格式遥控器发射的信号由一串0和1的二进制代码组成.不同的芯片对 0 和1的编码有所不同。通常有曼彻斯特编码和脉冲宽度编码。XS-091遥控板的0和1采用PWM方法编码

4、，即脉冲宽度调制。下图为一个发 射波形对应的编码方法：I n n nnn_nn_n|引导码|o | 0 | 1 | 1 I放大0和1的波形如下图:bitbit I山阪叫jI»fiJ25ms尸2.25rt)»418控玛的”和腕1 *这种编码具有以下特征：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”。3、红外接收原理 a）波形D口nR_n 发射数据引导码38K载波红外发射 接收解码红外接收头将38K载波信号过虑，接收到的波形刚好与发射波形相反:

5、LTL-TU U LTU LTLT- 起始码 00 |1101014. 5 ms放大，位定义0和位定义1波形如下:ifi控阳的w0 和r ”4、解码原理及算法注：代码宽度算法：16位地址码的最短宽度：1.12 X 16=18ms 16 位地址码的最长宽度：2.24msX 16=36ms可以得知8位数据代码及其8位反代码的宽度和不变：(1.12ms+2.24ms) X 8=27ms所有32位代码的宽度为(18ms+27ms )(36ms+27ms)对于红外线遥控对于很多电子爱好者来讲，都感觉到非常神奇，看不到,摸不着，但能实现无线遥控，其实控制的关键就是我们要用单片机芯片 来识别红外线遥控器发出

6、红外光信号，即我们通常所说的解码。单片机得知发过来的是什么信号，然后再做出相应的判断与控制，如我们按电视机遥控器的频道按钮，则单片机会控制更换电视频道，如按的是遥控 器音量键，则单片机会控制增减音量。解码的关键是如何识别 “0”和“ T !从位的定义我们可以发现 “ 0”、“ T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, “T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

7、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。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。5 、实例代码 :1. 从上面 “红外接收头与单片机连接原理图 ”来看，红外接收头的型号 脚是与 51 的 int0 相连，所以需要使用 INT0( 外部中断 0).2. 由于解码过程中涉及到延时，为精确起见，我们选择使用定期时 1 来计时。实例代码：#include#include/ 函数原型void SystemInit(

8、void);void Delay_840us(void);void Delay_2400us(void);void LedDisp();unsigned char GetCode(void);/ 获得码 void delay(unsigned char loop);/ 位变量sbit IRIN = P3A2; sbit BEEP = PM6;sbit swch = P1A7;机器码 键值码； 数码管显示缓冲/ 变量unsigned char KeyValue; / unsigned char MaValue; / unsigned char disbuf4; /位选择unsigned char

9、 scan4=0x04,0x08,0x10,0x20; /p2unsigned char code table16 = / 共陰碼0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7C,0x39,0x5 E,0x79,0x71;* 延时*/void delay(unsigned char loop)unsigned char i;for(i=0;i>8);TR1=1;while(!TF1);TF1=0;TR1=0;* 延时 9ms*/void Delay_9000us(void)TL1 = 153.6;TH1 = 223.6

10、;TR1 = 1;while(!TF1);TF1 = 0;TR1 = 0;* 延时 4.5ms*/void Delay_4500us(void)TH1 = 239.8;TL1 = 204.8;TR1 = 1; while(!TF1);TF1 = 0;TR1 = 0;* 系统初始化*/void SystemInit(void)IRIN = 1;负跳变触发定时器 1 工作在方式 1IT0 = 1; /INT0TMOD = 0x10; / EA = 1;EX0 = 1;* 读码*/unsigned char GetCode() unsigned char n;static temp = 0;for(

11、 n = 0; n < 8; n+ )while(!IRIN); /等待高电平，开始解码Delay_840us(); /延时 0.84msif(IRIN) /若仍然为高电平，则为 1，否则为 0temp = (0x80|(temp>>1); / 1 while(IRIN); / 等待跳变成低电平else temp=(0x00|(temp>>1); / 0return temp;/* 数码管显示*/void LedDisp()unsigned char i; for(i=0;i<4;i+)P0=tabledisbufi; P2 = scani; delay(5

12、0);P0=0x00;void main(void)SystemInit();while(1)/ 以下是查表显示 disbuf0=(KeyValue&0xf0)>>4)&0x0f); disbuf1=KeyValue&0x0f;disbuf2=(MaValue&0xf0)>>4)&0x0f); disbuf3=MaValue&0x0f;LedDisp();void interr_ir(void) interrupt 0 /* 用户码和机器码*/unsigned char addrl,addrh,num1,num2;EA =

13、 0; /先关闭外部中断 0Delay_9000us(); /if (IRIN) /EA = 1; / return ; /while(!IRIN); /Delay_4500us(); /if (IRIN) /EA = 1; / return ; / 读码 addrl=GetCode(); / addrh=GetCode(); / num1=GetCode(); / num2=GetCode(); /检测9ms开始码检测是否为干扰信号 重新开启外部中断 0 退出解码等待跳为高电平检测 4.5ms 结果码检测是否为干扰信号 重新开启外部中断 0 退出解码用户编码高位 用户编码低位 机器码 机器码

14、反码/ 校验是否为错码if(num1!=num2) KeyValue=14;EA=1;return;KeyValue=num2;MaValue=addrh;EA=1;代码分析（只分析关键部位）：1. 系统初始化 SystemInit（）系统初始化时，我们设置 IRIN 为高电平，同时把 IT0 设置成 1 ，即下 降沿（负跳变）触发中断。这是用于接收波形的引导码是从低电平开始的(如上面接收波形所示)。这样，当按下按键时，红外接收到信号，IRIN 则发生从预先设置的高电平跳为低电平，从而产生中断。2. 解码 - 中断程序 interr_ir(void)首先，第一步把 EX0 关中断，这步至关重要

15、，因为一个接收波形许多的下降沿，这 样会产生干扰中断。接下来，使用定期时 0 延时 9ms ，跳过开始码。注意，延时后，需要检测一下干扰 信号。下一步， while(!IRIN); 等待 4.5ms 高电平的到来，再延时 4.5ms ，跳过结果。 引导码过后， 开始读码，执行 GetCode() ：32 位数据码，分 4 次读取，所以执行 4 次 GetCode() ，读取一个字节数据过程如 下：unsigned char GetCode()unsigned char n;static temp = 0;for( n = 0; n < 8; n+ )while(!IRIN); /等待高电平，开始解码Delay_840us(); /延时 0.84msif(IRIN) / 若仍然为高电平，则为 1，否则为 0temp = (0x80|(temp>>1); / 1while(IRIN); / 等待跳变成低电平else temp=(0x00|(temp>>1); / 0return temp;