随着家用电器、视听产品的普及,红外线遥控器已被广泛使用在各种类型的家电产品上(如遥控开关、智能开关等)。其具有体积小、抗干扰能力强、功耗低、功能强、成本低等特点,在工业设备中也得到广泛应用。
一般而言,一个通用的红外遥控系统由发射和接收两大部分组成,如图1 所示:
其中发射部分主要包括键盘矩阵、编码调制、红外发射管;接收部分包括光、电信号的转换以及放大、解调、解码电路。举例来说,通常我们家电遥控器信号的发射,就是将相应按键所对应的控制指令和系统码( 由0 和1 组成的序列),调制在32~56kHz 范围内的载波上,然后经放大、驱动红外发射管将信号发射出去。此外,现在流行的控制方法是应用编/ 解码专用集成电路芯片来实现。
不同公司的遥控芯片,采用的遥控码格式也不一样。在此介绍目前广泛使用较普遍的两种,一种是NEC Protocol 的PWM( 脉冲宽度调制) 标准,一种是Philips RC-5 Protocol 的PPM( 脉冲位置调制) 标准。
NEC 标准(代表芯片WD6122):遥控载波的频率为38kHz( 占空比为1:3) ;当某个按键按下时,系统首先发射一个完整的全码,然后经延时再发射一系列简码,直到按键松开即停止发射。简码重复为延时108ms,即两个引导脉冲上升沿之间的间隔都是108ms。如图2所示即为完整的NTC编码。
对于NTC编码,由引导码、用户编码低位,用户编码高位、键数据编码、键数据编码五部分组成,引导码由一个9ms的载波波形和4.5ms的关断时间构成,它作为随后发射的码的引导,这样当接收系统是由微处理器构成的时候,能更有效地处理码的接收与检测及其它各项控制之间的时序关系。编码采用脉冲位置调制方式(PPM)。利用脉冲之间的时间间隔来区分“0”和“1”。每次8位的码被传送之后,它们的反码也被传送,减少了系统的误码率。数据0 可用“高电平0.56ms +低电平0.56ms”表示,数据1 可用“高电平0.56ms +低电平1.68ms”表示。
PHILIPS 标准(代表芯片SAA3010):载波频率为38kHz ;没有简码,点按键时,控制码在1 和0 之间切换,若持续按键,则控制码不变。一个全码可等同于起始码、控制码、系统码、数据码的时间总和,数据0 用“低电平0. 889ms +高电平0. 889ms”表示;数据1 用“ 高电平0. 889ms + 低电平0.889ms”表示,如图3 所示。
SAA3010 的位传送方式是采用双相位,位1 和位0 的相位正好相反。在解码时可以用定时采样的方式进行解码,一个位采样二次,分别在位波形的四分之一和四分之三处进行采样,如位1 用这种方法采样的值就是0 和1。当然也可以只采样一次,例如在波形的四分之一处进行采样,然后定时一个波形的周期再采样,这样位1 采样的值就是0。
编码时高低电平以1 0表示,解码时需要按0 1识别,即编码与解码需要倒相,编程时需要注意的关键点。
本程序使用的芯片为WD6122,因此使用NTC编码标准