python红外遥控解码 红外遥控编码原理

红外遥控原理

红外遥控通信由发射机和接收电路协作完成。

发射机

一般由指令键(或操作杆)、指令编码系统、调制电路、驱动电路、发射电路等几部分组成。当按下指令键或推动操作杆时，指令编码电路产生所需的指令编码信号，指令编码信号对载波进行调制，再由驱动电路进行功率放大后由发射电路向外发射经调制定的指令编码信号。

接收电路

一般由接收电路、放大电路、调制电路、指令译码电路、驱动电路、执行电路(机构)等几部分组成。接收电路将发射器发出的已调制的编码指令信号接收下来，并进行放大后送解调电路，解调电路将已调制的指令编码信号解调出来，即还原为编码信号。指令译码器将编码指令信号进行译码，最后由驱动电路来驱动执行电路实现各种指令的操作控制（机构）。

注：接收电路常用的载波频率有36KHz、38KHz等，一般要求发射机和接收电路的载波频率一致，即36K的遥控器配36K的接收头，如果频率不匹配遥控效果会大打折扣，会受遥控距离和角度的影响，因为接收电路的 Tdon, Tdoff是有周期要求的，36K和38K的周期频率本身就差了1us,再加Tdon,Tdoff的周期数差异,对接收器输出给CPU的波形的脉宽宽度有较大影响CPU可能就是识别不到了

红外协议要点

常用协议有 NEC RC5 PHILLP-RC6 Sharp等等

需要关注的协议要点有：

• 协议头波形，某些兼容多款遥控器的软件会通过接受的波形头去判断是哪一类型的协议
• 协议位数，用于软件去确认识别到的数据是否完整
• 协议数据组成格式，解析得到地址、数据已经某些特殊位的含义，如，某协议的某bit每次都会发生位翻转
• 载波频率，需使用相同频率的接收头
• 连键波形或标志，如nec协议连键有单独的波形，而rc5等则可以通过bit翻转位去作为连键标志

常用协议查询

http://www.sbprojects.com/knowledge/ir/rcmm.php

红外协议驱动

按照上一节 红外协议要点，首先熟悉协议的特性
然后再通过软件获取波形挨个小周期进行处理，直到获取一帧完整的数据

RC6协议举例：

波形图

协议分析

• 协议头波形：2666us pluse + 889us space
• 协议位数：37bit
• 协议数据组成格式：header（4bit）+ invert（1bit）+data （32bit）
  1.header 4bit (“1” = 444us pluse+444us space “0” = 444us pluse+444us space )
  2.invert 1bit (“1”= 889us pluse+889us space “0”= 889us pluse+889us space）
  3.data 32bit (同1 )
• 载波频率：36K
• 连键波形或标志:可以通过invert去处理连键

解码

RC6协议麻烦在解码(曼彻斯特编解码)，因为一个高低电平波形通常联系到前后两个bit数据的识别
如：
|¯|__|¯|__|¯|_
_1_0 1 _0
第一个波形，444us Pluse + 889us space
而sapce中前面444us应该是用作识别第一个bit，后面444us用作识别下一位，因此对于波形识别正确识别是关键
STATE_HEADER_BIT_START用来处理bit值 duration约444us
如果高电平，即pluse为真则认为此bit为1，
若为假则是0，经过STATE_HEADER_BIT_END处理过的（因为pulse为假应该走STATE_HEADER_BIT_END，但是走到STATE_HEADER_BIT_START了，那肯定是STATE_HEADER_BIT_END中减掉duration后设置到START去再次识别的结果。
有人会问，那889us pluse的情况怎么处理，答案是不会有pulse中是889us的情况，因为起始位是高位在先，也就是说最开始444us肯定是被START识别到了，后面如果紧接着889us space + 889us pluse,那么这889us sapace的后半段444us会在START中处理，之后标志转移到BIT_END,此时进来的才是889us pluse，所以会先处理到已经在上一个889us sapce中处理的bit0，直接先减掉444us，然后再送入BIT_START处理，以此类推……

ir_rc6_decode(struct rc6_ir *rc6_ir, struct ir_signal signal, U32 index)
{
……
again:
    case STATE_HEADER_BIT_START:
        if (!eq_margin(signal.duration, RC6_BIT_START, RC6_UNIT / 2)){
            break;
        }
        data->header <<= 1;
        if (signal.pulse)
        {
            data->header |= 1;
        }
        data->count++;
        data->state = STATE_HEADER_BIT_END;
        return 0;
    case STATE_HEADER_BIT_END:
        if (!is_transition(&signal, &data->prev_signal)){
            break;
        }
        if (data->count == RC6_HEADER_NBITS)
        {
            data->state = STATE_TOGGLE_START;
        }
        else
        {
            data->state = STATE_HEADER_BIT_START;
        }
        decrease_duration(&signal, RC6_BIT_END);
        goto again;
……
}

parse_rc6(iRKeyFormat_S* keyformat, U32 hightime, U32 lowtime)
{
    ir_pulse.duration = hightime;
    ir_pulse.pulse = 1;
    ir_rc6_decode(&rc6, ir_pulse, index);
    rc6.prev_signal = ir_pulse;

    ir_space.duration = lowtime;
    ir_space.pulse = 0;
    ir_rc6_decode(&rc6, ir_space, index);
    rc6.prev_signal = ir_space;
}