紅外遙控接收系統(tǒng)的簡要介紹

1、摘要：簡單介紹紅外遙控接收系統(tǒng)原理，給出用8051作遙控接收系統(tǒng)解碼器的一種巧妙實現(xiàn)方法，以及完整的51匯編程序代碼。包括解碼系統(tǒng)配置及接口、軟件設計要點及中斷服務程序。                關鍵詞：8051      紅外遙控 遙控碼      紅外線遙控是目前使用最廣泛的一種通信和遙控手段。由于紅外線遙控裝置具有體積小、功耗低、功能強、成本低等特點，因而，繼彩電、錄像機之后

2、，在錄音機、音響設備、空凋機以及玩具等其它小型電器裝置上也紛紛采用紅外線遙控。工業(yè)設備中，在高壓、輻射、有毒氣體、粉塵等環(huán)境下，采用紅外線遙控不僅完全可靠而且能有效地隔離電氣干擾。     1 紅外遙控系統(tǒng)     通用紅外遙控系統(tǒng)由發(fā)射和接收兩大部分組成，應用編/解碼專用集成電路集成電路 集成電路是采用半導體制作工藝，在一塊較小的單晶硅片上制作上許多晶體管及電阻器、電容器等元器件，并按照多層布線或遂道布線的方法將元器件組合成完整的電子電路。它在電路中用字母"IC"(也有用文字符號"N

3、"等)表示。 全文芯片來進行控制操作，如圖1所示。發(fā)射部分包括鍵盤矩陣、編碼調(diào)制、LEDLED LED（Light Emitting Diode）即發(fā)光二極管，是一種固態(tài)的半導體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED 的心臟是一個半導體的晶片，當電流通過導線作用于這個晶片的時候，電子和空穴就會被推向量子阱，在量子阱內(nèi)電子跟空穴復合，然后就會以光子的形式發(fā)出能量。能完成數(shù)十種不同的工作，并且在各種設備中都能找到它們的身影。例如它們可以組成電子鐘表 表盤上的數(shù)字，從遙控器 傳輸信息，為手表表盤照明并在設備開啟時向您發(fā)出提示。 如果將它們集結(jié)在一起，可以組成超大電視屏幕上的圖像，或是用于點亮

4、交通信號燈。 全文紅外發(fā)送器；接收部分包括光、電轉(zhuǎn)換放大器、解調(diào)、解碼電路。      2 遙控發(fā)射器及其編碼     遙控發(fā)射器專用芯片很多，現(xiàn)以日本NEC的uPD6121G.htm" target="_blank" title="UPD6121G貨源和PDF資料">uPD6121G組成發(fā)射電路為例說明編碼原理。當發(fā)射器按鍵按下后，即有遙控碼發(fā)出，所按的鍵不同遙控編碼也不同。這種遙控碼具有以下特征：     采用脈寬調(diào)

5、制的串行碼，以脈寬為0.565ms、間隔0.56ms、周期為1.125ms的組合表示二進制的“0”；以脈寬為0.565ms、間隔1.685ms、周期為2.25ms的組合表示二進制的“1”，其波形如圖2所示。     上述“0”和“1”組成的32位二進制碼經(jīng)38kHz的載頻進行調(diào)制，提高發(fā)射效率，達到降低電源電源 電源是向電子設備提供功率的裝置，也稱電源供應器，它提供計算機中所有部件所需要的電能。全文功耗的目的。然后，再通過紅外發(fā)射二極管二極管 二極管又叫半導體二極管、晶體二極管，是最常用的基本電子元件之一。二極管只往一個方向傳送電流，由p型半導體和n型半

6、導體形成的p-n結(jié)構(gòu)成，在其界面處兩側(cè)形成空間電荷層，并建有自建電場。當不存在外加電壓時，由于p-n 結(jié)兩邊載流子濃度差引起的擴散電流和自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。 全文進行二次調(diào)制，產(chǎn)生紅外線向空間發(fā)射，如圖3所示。UPD6121G產(chǎn)生的遙控編碼是連續(xù)的32位二進制碼組，其中前16位為8位用戶識別碼及其反碼，能區(qū)別不同的電器設備，防止不同機種遙控碼互相干擾。該芯片的用戶識別碼固定為十六進制01H；后16位為8位操作碼（功能碼）及其反碼。UPD6121G最多額128種不同組合的編碼。      遙控器在按鍵按下后，周期性地發(fā)出同一種32位

7、二進制碼，周期約為108ms。一組碼本身的持續(xù)時間隨它包含的二進制“0”和“1”的個數(shù)不同而不同，大約在4563ms之間，圖4為發(fā)射波形圖。     3 接收器及解碼     TSOP1738是VISHAY公司推出的一體化紅外線接收器，集紅外線接收和放大于一體，不需要任何外接元件，就能完成從紅外線接收到輸出與TTL電平信號兼容的所有工作，而體積和普通的塑封三極管三極管 三極管是一種半導體電子器件，有3個引腳，晶體三極管分別為集電極（c)，基極（b)，發(fā)射極（e），電子三極管分別為屏極、柵極、陰極。能夠把微弱信號放大

8、成輻值較大的電信號，也稱雙極型晶體管,晶體三極管。 全文大小一樣，其功能如圖1所示的虛線部分。它適合于各種紅外線遙控和紅外線數(shù)據(jù)傳輸。      解碼就是識別二進制碼“0”和“1”以及遙控信號起始位。由8051單片機單片機 單片機是單片微型計算機（Single-Chip Microcomputer）的簡稱，是一種將中央處理器CPU隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時器/計時器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路）采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)集成到一塊硅片上構(gòu)成的微型計算機系統(tǒng)。 全文對脈

9、沖間隔計數(shù)，由計數(shù)值的大小區(qū)別脈沖間隔的時間，從而識別出二進制碼“0”、“1”和遙控信號起始位。如前所述，紅外遙控的32位二進制串行碼是脈寬調(diào)制的，脈沖寬度固定（0.56ms），而脈沖的間隔不同。因此，只要設法測出脈沖隔時間，即可判斷是二進制的“0”還是“1”。考慮到適當?shù)娜莶?，可把脈沖間隔為0.2560.768ms的判為“0”，脈沖間隔為1.281.792ms的判為“1”。      3.1 解碼系統(tǒng)配置及接口     解碼單片機系統(tǒng)由8051、TSOP1739和74LS00等組成，接口電路如圖5所示。TSOP1

10、738的輸出端通過74LS00的兩個反相電路接至解碼單片機8051的INT0和INT1，作為輸入接口。8051解碼單片機通過P0口作為輸出接口，傳送解碼所得的指令控制碼去控制電器設備。8051單片機8051單片機 8051單片機是早最典型的產(chǎn)品，該系列具它單片機都是在8051的基礎上進行功能的增、減、改變而來的，所以人們習慣于用8051來稱呼MCS51系列單片機。 全文的TCON中有一個控制位，該位由軟件設置為“1”，設置INT0和INT1為下降沿觸發(fā)中斷，其相應的定時/計數(shù)器0就可以測量對應的INT引腳上正脈沖的寬度。利用這一特點，用定時器T0來測量INT1引腳上正脈沖的寬度，即前后兩脈沖的

11、間隔時間，據(jù)此可判斷它對應于二進制的是“1”還是“0”。      由圖5可知，TSOP1738送往8051解碼單片機INT0和INT1兩引腳上的波形相反，由INT0引腳上脈沖的下降沿所觸發(fā)的中斷服務程序完成啟動計數(shù)器T0，以測量INT1引腳上正脈沖的寬度。由INT1引腳上脈沖的下降沿所觸發(fā)的中斷服務程序完成關計數(shù)器T0，并根據(jù)計數(shù)值來判斷是對應于二進制的“0”還是“1”。     3.2 軟件設計     解碼單片機8051的軟件包括主程序、INT0中斷服務程序和INT1中

12、斷服務程序等3部分。在8051單片機51單片機 51單片機是單片機中的一種，單片機（single-chip microcomputer）是一塊集成芯片，但不是一塊實現(xiàn)某一個邏輯功能的芯片，而是在這塊芯片當中，集成了一個計算機系統(tǒng)。如中央處理器（CPU）、存儲器（ROM,RAM）、I/O接口、定時器/計數(shù)器、中斷系統(tǒng)等。中央處理器是單片機的核心單元，他由運算器和控制器組成，他的主要功能是實現(xiàn)算術(shù)運算、邏輯運算、和控制。 全文內(nèi)部RAM區(qū)建立的工作單元和標志位。           

13、60;        *BUF0BUF3接收緩沖移位寄存器單元（32bit），每次由INT1中斷服務程序解出的存于CY的二進制位，通過累加器連同CY的右移操作，傳送到BUF0BUF3內(nèi)。     *LENG碼長計數(shù)器，用于計數(shù)器解出的二進制位數(shù)。      *（29H）.0碼間隔標志位，當收到碼組間隔時該標志被置位。     *（29H）.1用戶識別碼標志位，當收到一組碼的前8位為01H時該標志被置位。 &

14、#160;   以下是主程序的設計要點：     *正確地解碼必須從一組碼的起始進行。為此程序在初始化后，首先檢測碼間隔標志（29H）.0，如果為1，表明是一組碼的開始，程序就將碼長計數(shù)器清零，以例從頭開始計數(shù)。     *為防止其它遙控碼的干擾，當接收到前8位碼后，要檢查它的值是否為01H。如果是，則置位用戶碼標志（29H）.1。只有用戶碼標志為1時，收到的后8位碼才作為有效操作碼處理。     *為了得到正確的解碼結(jié)果，要檢查32位遙控編碼中用戶碼和操作碼各自的反相一致性。正極性的用戶碼留在BUF3中，負極性的用戶碼留在BUF2中；正極性的操作碼留在BUF1中，負極性