基于单片机的通用多址遥控系统设计

1、基于单片机的通用多址遥控系统设计遥控在家用电器、平安守卫、工业控制以及人们日常生活中广泛应用，特殊是家用电器、平安守卫。当家里的电视或者vcd、dvd较多时，有时候用遥控器遥控它们，会产生矛盾，发生误操作。原来只想遥控当中的一台机器，但是两台电视机或者一台vcd（dvd）和一台电视机同时受到遥控。认真分析，这两个设备产生矛盾是由红外编码的问题引起的，因为它们有相同的地址编码，所以会同时发生动作，这就造成了上述棘手。解决问题的关键在于，给每个电器设置不同的地址编码，当遥控时，先发送地址编码，地址相同的才干接受动作，接受后续发来的数据，先挑选要遥控的对象，而后再按键执行相应的动作。在本文介绍的设计

2、中，用模拟红外遥控器编码，从矩阵键盘输入要遥控的地址，然后通过红外发光放射编码信号，接收部分先把放射部分放射的编码信号接收下来，再和自己本身的地址作比较，假如地址相同，则点亮一只二极管，表示地址相同，遥控胜利；否则二极管照旧是熄灭的。此设计是按照红外线遥控的原理设计的，可以在此基础上设计出解决家用电器“打架”现象的系统，应用到实际生产中，因此具备一定的有用性。红外遥控的基本原理红外线遥控系统普通由放射器和接收器两部分组成。放射器由命令键、命令信号产生电路、调制电路、驱动电路及红外线放射器组成。当命令键被按下时，命令信号产生电路便产生所需要的控制信号，控制命令信号经调制电路调制后，终于由驱动电路

3、驱动红外线放射器，发出红外线遥控命令信号。接收器由红外线接收器件、前置放大电路、解调电路、命令信号检出电路、记忆及驱动电路、执行电路组成。当红外接收器件收到放射器的红外命令信号时，它将红外光信号变成电信号并送到前置放大电路举行放大，再经过解调器后，由信号检出电路将命令信号检出，最后由记忆电路和驱动电路驱动执行电路，实现各种操作。控制信号普通以某些不同的特征来区别，常用的区别命令信号的特征是频率和码组特征，即用不同的频率或者编码的电信号代表不同的命令信号来实现遥控。所以红外遥控系统通常根据产生和区别控制命令信号的方式和特征分类，常分为频分制红外线遥控和码分制红外线遥控。图1 遥控放射部分组成1

4、红外遥控系统放射部分红外遥控放射器由键盘矩阵、遥控专用、驱动电路和红外三部分组成，结构1所示。当有键按下时，系统延时一段时光防止干扰，然后启动，键取得键码后从rom中取得相应的命令代码（由0和1组成的代码），遥控器普通采纳电池供电，为了节约电量和提高抗干扰能力，命令代码都是经3256khz范围内的载波调制后输出到放大电路，驱动红外放射管放射出940nm的红外光。当发送结束时振荡器也关闭，系统处于低功耗休眠状态。载波的频率、调制频率在不同的场合会有不同，不过家用电器多采纳的是38khz的，也就是用455khz的振荡器经过12分频得到的。遥控放射器的信号是由一串0和1的二进制代码组成的，不同的芯片

5、对0和1的编码有所不同，现有的红外遥控包括两种方式：脉冲宽度调制（pww）和脉冲位置调制（ppm或曼彻斯特编码）。两种形式编码的代表分离是nec和philips的rc-5。2 红外遥控系统接收部分接收部分是由、限幅器、带通、解调器、积分器、等组成的，比如采纳较早的红外接收二极管加专用的红外处理电路的办法，如cxa20106，此种办法电路复杂，现在普通不采纳。但是在实际应用中，以上全部的电路都集成在一个电路中，也就是我们常说的一体化红外接收头。一体化红外接收头按载波频率的不同，型号也不一样。因为与cpu的接口的问题，大部分接收电路都是反码输出，也就是说当没有红外信号时输出为1，有信号输出时为0，

6、它惟独三个引脚，分离是+5v电源、地、信号输出。系统的设计1 单片机编码放射部分 键盘部分红外遥控器的放射器电路比较容易，由一个4×4矩形键盘、一个pnp驱动、一个红外线发光二极管和两个限流组成。要遥控哪台接收器由键盘输入，即由键盘输入要红外遥控的地址，地址经过编码、调制后通过红外发光二极管放射出去。矩阵键盘部分由16个轻触按键根据4行4列罗列，将行线所接的单片机的i/o口作为输出端，而列线所接的作为输入。当没有键被按下时，全部输出端都是高电平，代表没有键按下。有键按下时，则输入线就会被拉抵，这样，通过读入输入线的状态就可以知道是否有键被按下。键盘的列线接到p1口的低4位，行线接到p

7、1口的高4位，列线p1.0p1.3设置为输入线，行线p1.4p1.7设置为输出线。图2 载波调制暗示图 检测当前是否有键被按下。检测的办法是使p1.4p1.7输出为0，读取p1.0p1.3的状态，若p1.0p1.3为全1，则无键闭合，否则有键闭合。 去除键颤动。当检测到有键按下后，延时一段时光再做下一步检测推断。 若有键按下，应当识别出是哪一个键闭合。办法是对键盘的行线举行扫描。p1.4p1.7按下面4种组合依次输出1110，1101，1011，0111，在每组行输出时读取p1.0p1.3，若全为1，则表示0这行没有键输入，否则有键闭合。由此得到闭合键的行值和列值，然后采纳计算的办法或者查表的

8、办法将闭合键的行值和列值转换成所定义的值。 为了保证每闭合一次cpu仅作一次处理，必需去除键释放时的颤动。产生的键值放在发送数据库区，30h存放的是产生的键值，即要遥控的8位地址共1字节，31h放的是和30h中的相同的8位地址，地址码重发了一次，主要是加强遥控器的牢靠性，假如两次地址码不相同，则解释本帧数据有错，应当丢弃。32h放的是00h（为了编程容易），33h放的是0ffh，一共32位数据。要发送数据时，只要到那里读取数据即可，然后调用放射子程序发送。载波部分按照前面介绍的红外遥控的基本原理，红外遥控器编码调制的办法其实很容易，只要生成一定时光长的电平就可以。再通过一个38khz载波调制便

9、可以放射编码。载波的产生办法有多种，可以由门电路rc振荡器构成，或者由时基电路构成等。在此次设计中采纳的是cpu延时，即用定时器中断完成，用单片机的t0定时产生38khz载波。设定定时器为方式2，即自动复原初值的8位计数器。tl0作为8位计数器，th0作为计数初值寄存器，当tl0计数溢出时，一方面置1溢出标记位tf0，向cpu哀求中断，同时将th0内容送入tl0，使tl0从初值开头重新加1计数。因此，t0工作于方式2，定时精度比较高。按照计算，设定38khz的定时初值，采纳12khz晶振的定时初值为0f3h，用11.0592khz晶振时的初值为0f4h，设定好定时器中断，在中断程序中只写入取反

10、p2.0（cpl p2.0），当要发送数据1时，前面560s高电平发送时，先打开定时器中断，再启动定时器，允许定时器工作，延时560s再关定时器，后面1690s的低电平由于不发送信号，所以可以挺直置p2.0高电平后，延时1690s即可；数据0前面的560s高电平和数据1的一样，后面560s的低电平由于不发送信号，所以可以挺直置p2.0高电平后，延时560s即可。2 红外接收解码电路红外遥控接收采纳一体化红外接收头，它将红外接收二极管、放大器、解调、整形等电路安装在一起，惟独三个引脚。红外接收头的信号输出端接单片机的int0端，单片机中断int0在红外脉冲下降沿时产生中断。电路3.3所示，图中增

11、强一只pnp三极管对输出信号放大，r和c组成去耦电路抑制电源干扰。图3 一体化接收头暗示图3 遥控信号的解码算法平常，遥控器无键按下时，红外放射二极管不发出信号，遥控接收头输出信号1，有键按下时，0和1的编码的高电平经遥控接收头反相后会输出信号0，因为与单片机的中断脚相连，将会引起单片机中断（单片机预先设定为下降沿产生中断）。遥控码放射时由9ms的高电平和 4.5ms的低电平表示引导码，用560s的高电平和560s的低电平表示数据“0”，用560s的高电平和1690s的低电平表示数据“1”，引导码后面是4字节的数据。接收码是放射码的反向，所以推断数据中的高电平的长度是读出数据的要点，在这里用882s（560 1690s之间）作为标尺，假如882s之后还是高电平则表示是数据1，将1写入寄存器即可（数据为1时还需要再延时一段时光使电平变低，用来检测下一个低电平的开头）。882s后电平为低电平则表示是数据0，则将0写入寄存器中，之后再等待下一个低电平的到来。继续接收下面的数据，当接收到32位数据时，解释一帧数据接收完毕，然后推断本次接收是否有效，假如两次地址码相同并且等于本系统的地址码，数据码和数据反码之和等于0ffh，则接收的本帧数据有效，点亮一只发光二极管，否则丢弃本次接收到的数据。接收完毕后，初始化本次