手把手教你用增强型51实验板的红外遥控功能

1、手把手教你用增强型51实验板的红外遥控功能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。 i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。冠国卜編码调制卜引谨控

2、发射豁斗|光/石枚大U斛调M解锚1I !逋拉接伽图1 红外遥控系统框图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。键盘 卜”编码调制卜»

3、;可一>遥控发射器光/电放.大> 斛调 解码r wmiaa » raraBiii raw M VHairraMi wMairivBrawl1遥控接收器图1 红外遥控系统框图上述“ 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。健盘H编码网制卜刊led 邁控发射曙一口光/社枚大卜；解调14*解阿i 1 !逋控接伽图1 红外遥控系统框图UPD6121F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

4、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4563ms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 （9ms18m9 ,高 8位地址码（9ms18m9 ,8位数据码（9ms18m9和这8位数据的反码（9m

5、s18m9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） 位定义谊盘卜匕吧空遥控笈射器一|光/电放大卜2解调 h 解码|“ 7 !逋拯接收鬻红外遥控系统框 单发代码格式键盘j冶码调制卜却而一遥控发射器遥控接收器图】红外遥控系统框图 连发代码格式锻盘卜f I编码猊就卜引丄巴卜f遗控笈射器一|光/电放大解调h解码| h“_ !红外遥控系统框图注：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：2.24ms x 16=36ms易知8位

6、数据代码及其 8位反代码的宽度和不变：(1.12ms+2.24ms ) x 8=27ms 32 位代码的宽度为(18ms+27m9 (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

7、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。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。以下是用数字示波器来察看红外线遥控器波形的过程图。与传统的示波器不同，数字示波 器可以记录下一定时间内的波形变化，因此，用来分析红外线编码非常方便。镀盘|编码调制 I上巴遥控发射器萨 冷

8、1 - *sriBiH!r -srn! i -!miB iBina r -e r"ir-w|一光/电放犬卜屮L ! H !> b an w a n-aiiMHia irB aaiiMM iiBirl逼控接收芻图】 红外遥控系统框图示波器前面板照片遥担接收器图】红外遥控系统框图设置好示波器上相应的捕捉功能，同时设置一下DELAY延值功能，不设问题也不大。履霍一编码调制卜也啊遥控发射器p ”" s* w “ ipaiais v iem t- b- !r-w|-It光/电放犬卜丽冷丽1 I 、 m ri 一！! a ira aaiM rnaii i n4逼控接收益图】红外遥

9、控系统框图LCD显示屏中各参数及功能项显示。遥控接收器图】红外遥控系统框图按红外线遥控器上的按钮，可以看到示波器屏幕上出现脉冲波形。在此，站长要特别说明一点，红外线遥控器的发射和接收端的电平状态为反相的关系，即发射是“1”的话，则接收端的数据为“ 0”。健盘H编码调制卜ffr而遥控发射器光/由放大卜榊逼控接收芻图】红外遥控系统框图从示波器的屏幕中，我们可以清楚地看到，红外遥控信号的编码组成规律，最前面的是引 导码，其次是地址码，最后是数据码。图中下方放大的波形不全，还有一部分数据不在显 示之内，可以通过示波器旋钮来移动左右位置。示波器屏幕第一行即为速串完整的红外线 编码。下图所示是我们将要进行

10、红外线解码实验所要用到的增强型51实验板、A51编程器、AT89S51单片机芯片和红外线遥控器（SAA3010T编码芯片）我们实验的功能是：通过按遥控器上的数字键，分别在增强型51实验板上通过数码管来显示出来，完成红外线遥控器的键值解码。其解码程序请参见配套光盘，程序语法为C语言版。谴盘H编码调制逼控笈対器斗|光/电帘解调|4>|解码I I- I 图1红外遥控系统框图将我们事先准备好的遥控器解码程序用A51编程器烧入AT89S51芯片，然后将芯片插在增强型51实验板上。（程序在配套光盘内自带）逐近卜f |编码调制卜遗控笈対器->|光/电敲处卜斛调解码I L“ I I 图1 红外遥控

11、系统框图F面是按遥控器数字键“ 2”，在数码管上出现相应的显示。谊盘卜>匕吧空d竺遥控笈射器一>1光/电放大卜2解调w解码 ! 7 !逋拯接收鬻红外遥控系统框F面是按遥控器数字键“ 3”，在数码管上出现相应的显示。莎禹一>|編码调制卜遗控发射器-I*光/电放吹卜T解调|4b丽| ! * m ri wmMM mwimmm ira MiMM rm imhI via iiBirl遥揑接收器图1红外遥控系统框图F面是按遥控器数字键“ 4”，在数码管上出现相应的显示。键盘$编码调制卜r|LED|_>遗控发射器一|*|光/电放大卜T解调|4>4顾 I n IB ni ri n

12、aia - » a wa ira aaiM rmi tbhii m irl遥控接收器图1红外遥控系统框图F面是按遥控器数字键“ 5”，在数码管上出现相应的显示。冠不卜*貓码调制 P|led|>遥控笈射器-t|光/电放大匚|無调解码| !垂揑接收器图1红外遥控系统框图F面是按遥控器数字键“ 6”，在数码管上出现相应的显示。褒盘卜I编码调制卜却卫可 遥控笈程器一山光/电放火卜4音调|4*解码I I-I 逋揑接收爲图1 红外遥控系统框图F面是按遥控器数字键“ 7”，在数码管上出现相应的显示。遗控笈射器-|光/电放处卜解调41解码| h“_ I 图1 红外遥控系统框图F面是按遥控器数字

13、键“ 8”，在数码管上出现相应的显示。谨盘 H 编码调制卜f（LEDb遥控笈射器光/电扳府匸T（解调卜卜|解码|逋控接收朗图1 红外遥控系统框图F面是按遥控器数字键“ 9”，在数码管上出现相应的显示。健可一 I编码调制卜1上巴f遥控发射器蓄 % lr ssr ibi p =r"r“” we'lna n f - ir-w|一光/电放丈 T顽由嗣L* " BlH 1*11 !,1 ”=, rmiBIMHII VIB IIBlH谨控接收镒图】 红外遥控系统框图GIF的动画图演示吧，请大看了这么多照片，是不是快晕了：）好，下面就来看一张连续 家有点耐心，因为图片比较大，请稍等待一下：）健盘图】红外遥控系统框图1红外遥控系统框图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