紅外遙控器解碼軟件設(shè)計(jì)及應(yīng)用

摘 要： 傳統(tǒng)的紅外遙控器解碼，需要預(yù)知發(fā)射端紅外編碼格式，不同的編碼格式軟件不通用，可移植性差。通過(guò)對(duì)遙控器紅外信號(hào)的采集、分析，提出基于AT87C52單片機(jī)外部中斷，利用HS0038紅外線接收器的紅外遙控器的解碼軟件的設(shè)計(jì)及其應(yīng)用，可以在不掌握遙控器的編碼格式的情況下，破譯每個(gè)鍵的紅外編碼，進(jìn)而將其擴(kuò)展為單片機(jī)的鍵盤系統(tǒng)。其程序通用性好，裝置集成化高，可以方便地應(yīng)用于其他紅外遙控接收裝置。
關(guān)鍵詞： 單片機(jī)；外部中斷；紅外遙控器；解碼；鍵盤

　紅外遙控器是一種無(wú)線的、非接觸控制裝置，具有抗干擾能力強(qiáng)、信息傳輸可靠、功耗低、成本低的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于日常生活和工業(yè)中[1]。由于不同公司生產(chǎn)的遙控器編碼碼制往往不同，通常不可移植?？紤]到C語(yǔ)言與匯編語(yǔ)言相比具有書寫方便易于開(kāi)發(fā)等特點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)了一種簡(jiǎn)單的紅外線接收電路，通過(guò)C語(yǔ)言軟件設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)萬(wàn)用遙控器的解碼，可以方便地應(yīng)用于其他紅外遙控設(shè)備。
1 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
1.1 紅外信號(hào)的構(gòu)成
　紅外通信主要由發(fā)射和接收兩部分組成。發(fā)射端將待發(fā)送的二進(jìn)制信號(hào)編碼成一系列脈沖串信號(hào)，通過(guò)紅外發(fā)射管發(fā)送。接收端接收信號(hào)的同時(shí)，對(duì)紅外信號(hào)進(jìn)行放大、檢波、整形后得到TTL電平編碼，送入單片機(jī)處理[2]。紅外發(fā)射二極管發(fā)送的信號(hào)是頻率為38 kHz的間斷脈沖串，相當(dāng)于用二進(jìn)制信號(hào)的編碼乘以頻率為38 kHz的脈沖信號(hào)得到的間斷脈沖串。如圖1所示，A是二進(jìn)制信號(hào)的編碼波形，B是頻率為38 kHz周期為26 μs的連續(xù)脈沖串，C是經(jīng)調(diào)制后的間斷脈沖串(相當(dāng)于C=A×B)，用于紅外發(fā)射二極管發(fā)送的波形。圖1中，待發(fā)送的二進(jìn)制數(shù)據(jù)為101。
1.2 紅外發(fā)射接收部分設(shè)計(jì)
　本文采用的紅外遙控器共6個(gè)鍵，分別是開(kāi)關(guān)、震動(dòng)、氣泡、定時(shí)、加溫、減溫。接收的部分選用HS0038紅外接收探頭，接收頻率為38 kHz、周期為26 μs的紅外信號(hào)。HS0038是黑色環(huán)氧樹(shù)脂封裝，不受日光、熒光燈等光源干擾，內(nèi)附磁屏蔽，功耗低，靈敏度高。在用小功率發(fā)射管發(fā)射信號(hào)的情況下，其接收距離可達(dá)35 m；它能與TTL、CMOS電路兼容；HS0038為直立側(cè)面收光型，同時(shí)能對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大、檢波、整形得到TTL電平的編碼信號(hào)。3個(gè)管腳分別是地、＋5 V電源、解調(diào)信號(hào)輸出端。
　紅外解碼電路如圖2所示，當(dāng)HS0038接收到紅外信號(hào)時(shí)，輸出端輸出脈沖，觸發(fā)三極管導(dǎo)通，發(fā)光二極管通電發(fā)光[3]，這樣可以直觀地看到發(fā)射、接收部分是否正常工作。輸出端接AT87C52單片機(jī)的T0口，下降沿觸發(fā)T0計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)[4]。

2 解碼方案
　單片機(jī)T0口接收到脈沖下降沿后，T0計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，下一次下降沿觸發(fā)計(jì)數(shù)器停止，并把結(jié)果存在預(yù)先設(shè)置好的數(shù)組中。數(shù)組里面的數(shù)字代表一個(gè)信號(hào)的長(zhǎng)短。雖然不同廠商的紅外遙控器編碼形制不同，但在所有的編碼中，0、1信號(hào)只有長(zhǎng)度的區(qū)別。根據(jù)這個(gè)原理，對(duì)采集到的信號(hào)組進(jìn)行分析，定義長(zhǎng)的信號(hào)為1，短的信號(hào)為0。反復(fù)實(shí)驗(yàn)就得到各個(gè)按鍵的編碼，破解后的遙控器可以用作單片機(jī)的擴(kuò)展鍵盤。圖3為解碼程序主流程圖。