基于NEC标准的红外编码及解码原理及进程
主要器件：AT89c51、HS0038红外接收头、红外发射管、
HS0038工作频率为38 kHz,能对收到遥控信号进行放大、检波、整形、解调,得到TTL 电平的编码信号,再送给单片机,经单片机解码并执行相关控制程序,对外只有3 个引脚: VS、GND和1个脉冲信号输出引脚,使用方便,性能可靠。
原理：采用常用电器的NEC标准实现红外编码及解码。将要发送的数据通过38KHZ （即脉宽调制的方法）的载波发送出去，再由一体化红外接收头接收把信息传给单片机，再通过单片机程序实现解码。
编码：NEC标准：用 0.56ms的高低平+0.565ms的低电平代表数据中的0，用
0.565ms高电平+1.685ms的低电平代表数据中的1。
发送的格式：引导码+用户码+用户码+操作码+操作反码。引导码为9ms的高电平
+4.5ms的低电平组成。用户码和操作码均用8位的十六进制发送。
第二次发送的用户码可为第一次发送用户码的反码，也可不为，发送反码主要是为了判断发送的信息是否正确，操作码也一样。
注意：上面说的低电平和高电平不是实际的电平概念，只是个代表0和1的标志。即低电平期间不发射38KHZ的红外波，此时发射管可亮可灭。高电平期间发射38KHZ 的红外波。
发射电路：如上图所示，D1为红外发射管，9014为低噪小功率NPN三极管，R1为
10欧姆，R2为50欧姆，为了使发射管发射的距离加长常使R2为零，R1为4.7K欧姆。
功能：优势：通过对NEC标准红外编码的学习，可同时控制多个接收装置而不产生干扰。因红外发射芯片的地址码为固定的一个，只能控制单独的一个装置或控制相同地
址码的装置，且只能控制与遥控器上键数相同的功能，大多数为十多个。而学习编码
的优势是只用一个单片机就能至少有256个地址码（地址码不取反的话地址码将更多），一个地址码有对应的多个受控装置，可见学习红外编码可大大节约资源。
解码原理及编程参考上面的编码原理。
实现中的问题：搜集资料不容易，且相同标准一个协议大家说的都不尽相同，让人很
难搞准那个是对的。
焊接的电路没理想的那么好使，红外接收头的距离没开发板上的接受的距离远。红外
发射的距离更短，只有十多厘米。
进程：电路已焊接好，程序已写好，下面进入调试阶段。电路还需改进，尽可能使其
发射的距离加长。
目录 1）MIT-C8D8 (40k) 2) MIT-C8D8(33K) 3）SC50560-001，003P 4）M50462 5）M50119P-01 6）M50119L 7）RECS80 8）M3004 9）LC7464M 10）LC7461-C13 11）IRT1250C5D6-01 12）Gemini-C6-A 13）Gemini-C6 14) Gemini-C17(31.36K)-1 15）KONKA KK-Y261 16）PD6121G-F 17）DATA-6BIT 18）Custum-6BIT 19）M9148-1 20）SC3010 RC-5 21) M50560-1(40K) 22) SC50560-B1 23）C50560-002P 24）M50119P-01 25）M50119P-1 26）M50119P 27）IRT1250C5D6-02 28）HTS-C5D6P 29）Gemini-C17 30）Gemini-C17 -2 31）data6bit-a 32）data6bit-c 33）X-Sat 34）Philips RECS-80 35）Philips RC-MM 36）Philips RC-6 37）Philips RC-5 38）Sony SIRC 39）Sharp 40）Nokia NRC17 41）NEC 42）JVC 43）ITT
44）SAA3010 RC-5（36K）45）SAA3010 RC-5（38K）46）NEC2-E2 47) NEC-E3 48) RC-5x 49) NEC1-X2 50) _pid:$0060 51) UPD1986C 52) UPD1986C-A 53) UPD1986C-C 54) MV500-01 55) MV500-02 56) Zenith S10
开放实验报告 课题名称基于单片机的红外解码器的设计学生姓名 系、年级专业信息工程系、11、12级电子信息工程指导教师江世明 2014年 5 月20日
基于单片机的红外解码器的设计 一．实验目的 1、了解红外编码原理，模拟红外发射信号； 2、用程序实现红外编码的解码； 二．实验内容 设计基于单片机的红外解码器，实现红外遥控信号智能解码，要求制作出实物，实现解码功能。 三．电路设计 1、红外编码原理 在实际应用中红外编码将二进制码调制到38MHz的载波频率上，通过在空中传播，由红外接收头接收之后，由内部的解调电路进行解调, 解调出来的就是我们发送的那些二进制码。红外编码方式根据日本NEC 协议编码。每次发送四个字节：用户码，用户反码，数据码，数据反码。数据 0和 1的区别通常体现在高低电平的时间长短上。一次按键首先发送9ms的低电平和4.5ms的高电平的引导码。 实际生活中，用遥控器发出的信号与上面的信号是相反的，经过红外线接收头解码以后就和上图一样了，值得大家注意的是发射模块的芯片不同，引导区的时间和数据都有所不同，但解决的方法都是一样的。 引导码后就是用户码。但是怎么来区分0和1呢？前面我们提到了PWM（脉宽调制）。根据脉冲的宽度来区别0和1.0.56ms低电平之后接0.56ms高电平为0，接1.12ms高电平为1.
2、红外解码方法 在实际生活中红外解码一般由红外接收头接收并解码。解码时先跳过9ms 高电平和4.5ms的低电平，然后跳过0.56ms的低电平，最后通过循环等待搞电平的结束并计时。通过判断高电平时间的长短来区分0（0.56ms）和1（1.12ms）。最后判断接收到的四个字节（用户码，用户反码，数据码，数据反码）中数据码和取反后的数据反码相不相等。 3、红外编解码电路 四、程序设计 见附录 五、系统仿真
嵌入式系统试验报告 1.红外遥控解码实验 1.1 实验目的
了解红外遥控编码并用单片机捕捉信号及解码 熟悉LCD1602的驱动 1.2 实验设备 T1838一体化红外接收头 DT9122D芯片制作 89S51 1.3 实验内容 红外一体化接收头接收到红外遥控发射器所发射的信号，并将此信号进行整形和反相送入单片机端口。经过软件译码，将译码结果（按键代码）昂数码管显示。 1.4 实验预习要求 遥控编码知识 ME850单片机开发实验仪集成有一路一体化红外接收头，并配有红外发射器，能够做红外接收与解码实验 了解简单的单片机的开发的环境 要有一定的C语言基础 1.5 实验原理 所谓解码就是能用单片机把以不同宽度的脉冲区别开来，一种比较好思路就是计算两次下降沿间隔时间，当单片机外部中断1口有下降沿时中断一次，并启动定时器，定时器定50us,当下次下降沿到来时我们计算定时器中断的次数，这样我们就能很好的区分不同宽度的脉冲了。
1.6 实验步骤 将JP21的8个短接子全部用短接帽短接，使DG0-DG7与P2端口接通 将JP22的9个短接子全部用短睫毛短接,使A-DP与P0端口接通，VCC向数码管模块供电 将JP10的短接子用短接帽短接，使红外接头U16的数据线与P3.2端口接通。 将JP24的短接子用短接帽短接，禁止LCD1602显示功能，否则数码管将不能正常显示。 第一次使用遥控器要去下电池盖下的隔离胶片。 1.7 实验电路原理分析 ME850选用T1838一体化红外接收头，接受来自红外遥控器的红外遥控信号。T1838集成红外接收二极管、放大、解调、整形等电路在同一封装上。T1838负责红外遥控信号的解调，将调制在38KHZ上的红外脉冲信号解调并倒相输入到单片机的P3.2引脚，由单片机进行高电平与低电平宽度的测量 T1838的输出端通过JP10与AT89S52的P3.2连接，既可以受用中断的方式也可以使用查询方式来编程 1.8 实验参考程序分析 #include
题目： 7, 对图象p04-01实施预测编码和解码，并将原图象与解码图象进行方差计算，考察解码后图象的视觉效果。预测模型为： 原理： 预测就是根据过去时刻的样本序列，运用一种模型，预测当前的样本值。预测编码是易于实现的，如差分脉冲编码调制（DPCM ）方法。这种方法中，对每一个像素灰度值，都用先前扫描过的像素灰度值去减，求出它们的差值，此差值称为预测误差，预测误差被量化和编码与传送。接收端再将此差值与预测值相加，重建原始图像像素信号。由于量化和传送的仅是误差信号，根据一般扫描图像信号在空间及时间邻域内各像素的相关性，预测误差分布更加集中，即熵值比原来图像小，可用较少的单位像素比特率进行编码，使得图像数据得以压缩。DPCM 系统的基本系统框图如下图所示。 在该系统中，N x 为N t 时刻的亮度取样值。预测器根据N t 时刻之前的样本1x ， 2x ，……，1-N x 对N x 作预测，得到预测值'N x 。N x 与'N x 之间的误差为： 'N N N x x e -= 量化器对N e 进行量化得到'N e 。编码器对'N e 进行编码发送。接收端解码时的预测过程与发送端相同，所用预测器亦相同。接收端恢复的输出信号''N x 是N x 的近似值，两者的误差是 ' '''')(N N N N N N N N e e x x e x x x -=-=+-=? 当输入图像信号是模拟信号时，“量化”过程中的信息损失是不可避免的。当N x ?足够小时，输入信号N x 和DPCM 系统的输出信号几乎一致。 其它预测方法还有以下几种： （1）前值预测：用),(y x f 同一行中临近的前一像素预测，即)1,(),(^-=y x f y x f （2）一维预测：用同一行中前面若干像素预测。 （3）二维预测：用几行内像素预测。 （4）三维预测：利用相邻两帧图像信号的相关性预测。 ) ,1(5.0)1,(5.0),(y x f y x f y x f -+- =
红外遥控系统原理及单片机解码实例 红外遥控系统原理及单片机解码实例 红外线遥控是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段。由于红外线遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点，因而，继彩电、录像机之后，在录音机、音响设备、空凋机以及玩具等其它小 型电器装置上也纷纷采用红外线遥控。工业设备中，在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下， 采用红外线遥控不仅完全可靠而且能有效地隔离电气干扰。 1 红外遥控系统 通用红外遥控系统由发射和接收两大部分组成。应用编/解码 专用集成电路芯片来进行控制操作，如图1所示。发射部分包括键盘 矩阵、编码调制、LED红外发送器；接收部分包括光、电转换放大器、 解调、解码电路。 图1 红外线遥控系统框图 2 遥控发射器及其编码 遥控发射器专用芯片很多，根据编码格式可以分成两大类，这里我们以运用比较广泛，解码比较容易的一类来加以说明，现以日本NEC的uPD6121G组成发射电路为例说明编码原理（一般家庭用的DVD、VC D、音响都使用这种编码方式）。当发射器按键按下后，即有遥控码发出，所按的键不同遥控编码也不同。 这种遥控码具有以下特征： 采用脉宽调制的串行码，以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms的组合表示二进制的“0”； 以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms的组合表示二进制的“1”，其波形如图2所示。 图2 遥控码的“0”和“1” （注：所有波形为接收端的与发射相反） 上述“0”和“1”组成的32位二进制码经38kHz的载频进行二次调制以提高发射效率，达到降低电源功耗的目的。然后再通过红外发射二极管产生红外线向空间发射，如图3所示。
图像编解码技术及应用 1．图像编解码技术概论： 在当前的图像压缩领域中常用的技术有： BMP、EPS、GIF、JPG、PDF、PIC、PNG、PSD、TIF。上述技术间的差异主要存在于图像编解码的算法不同，通过对算法的研究可以使我们更加容易的理解图像压缩的原理。 位图格式（BMP）是在DOS时代就出现的一种元老级文件格式，因此它是DOS和WINDOWS操作系统上的标准的WINGDOWS点阵图像格式，以此文件格式存储时，采用一种非破坏性的RLE压缩,不会省略任何图像的细部信息。 EPS是最常见的线条稿共享文件格式，它是以PostScript语言为开发基础，所以EPS文件能够同时兼容矢量和点阵图形，所有的排版或图像处理软件如PageMaker或Illustrator等，都提供了读入或置入EPS格式文件的能力，而且RGB和CMYK对象也可以保有各自的原始的色彩模式。 GIF应该是在网络上最常见的一种压缩文件格式，它的英文全名Graphic Interchange format，当初研发的目的是为了最小化电缆上的传输，因此能采用LZW方式进行压缩，但可显示的颜色范围只局限于256索引色，目前所采用 的GIF图形共有两种格式：87a和89a，常见于网页上建议的小动画制作，其中GIF89a还可提供透明色效果，点阵图形，灰度图形或者索引颜色模式皆可存储为此种文件格式 JPG跟GIF一样为网络上最常见道的图像格式，其英文正式名称为Joint Photographic Experts Group，它是以全彩模式进行显示色彩，是目前最有效率的一种压缩格式，常用于照片或连续色调的显示，而且没有GIF去掉图像细 部信息的缺点，但需要注意的是此类图像需要自行设置压缩程度，在打开时JPG 图像会自动解压缩，不过要注意的是JPG采用的压缩是破坏性的压缩，因此会在一定程度上减损图像本身的品质。
增量型编码器与绝对型编码器的区分 编码器如以信号原理来分，有增量型编码器,绝对型编码器。 增量型编码器 (旋转型) 工作原理: 由一个中心有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，有光电发射和接收器件读取,获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差（相对于一个周波为360度），将C、D信号反向，叠加在A、B两相上，可增强稳定信号；另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。 由于A、B两相相差90度，可通过比较A相在前还是B相在前，以判别编码器的正转与反转，通过零位脉冲，可获得编码器的零位参考位。 编码器码盘的材料有玻璃、金属、塑料，玻璃码盘是在玻璃上沉积很薄的刻线，其热稳定性好，精度高，金属码盘直接以通和不通刻线，不易碎，但由于金属有一定的厚度，精度就有限制，其热稳定性就要比玻璃的差一个数量级，塑料码盘是经济型的，其成本低，但精度、热稳定性、寿命均要差一些。 分辨率—编码器以每旋转360度提供多少的通或暗刻线称为分辨率，也称解析分度、或直接称多少线，一般在每转分度5~10000线。 信号输出: 信号输出有正弦波（电流或电压）,方波（TTL、HTL）,集电极开路（PNP、NPN）,推拉式多种形式，其中TTL为长线差分驱动（对称A,A-;B,B-;Z,Z-）,HTL 也称推拉式、推挽式输出，编码器的信号接收设备接口应与编码器对应。 信号连接—编码器的脉冲信号一般连接计数器、PLC、计算机，PLC和计算机连接的模块有低速模块与高速模块之分，开关频率有低有高。 如单相联接，用于单方向计数，单方向测速。 A.B两相联接，用于正反向计数、判断正反向和测速。 A、B、Z三相联接，用于带参考位修正的位置测量。 A、A-， B、B-，Z、Z-连接，由于带有对称负信号的连接，电流对于电缆贡献的电磁场为0，衰减最小，抗干扰最佳，可传输较远的距离。 对于TTL的带有对称负信号输出的编码器，信号传输距离可达150米。 对于HTL的带有对称负信号输出的编码器，信号传输距离可达300米。
创作编号：BG7531400019813488897SX 创作者：别如克* 是不是觉得红外遥控+51单片机是绝妙组合？但是在编程时才发现超级纠结？其实也没那么纠结，自己摸索摸索，总能找出办法来的。 本程序占用了51单片机的定时器0以及中断1两个资源，为的是使单片机能接收到每一个红外脉冲信号，一个都不能少。如果舍不得用这两个资源，还有另一种查询的办法，就是不一定每个信号都能收到，可自己琢磨一下。
需要全套NEC协议红外遥控器资料的，到网上找，到处都有，而且很全。 另外，对着资料写程序如果实在写不出，可以找个示波器，把波形录下来好好研究研究。毕竟有些时候资料会过时，只要里面有一点东西变化了，程序就完全不一样了。这种弯路，尽量少走。 本程序只是头文件，具体到应用上还要各位自己动脑筋了，希望对大家有所帮助。共同学习，共同进步！ /****************************************************************** INF_NEC.h 用于NEC协议的遥控器，主控器为51单片机。用户码8位，分布于2-17个脉冲；按键码8位，分布于18-33个脉冲。皆为前8原码，后8反码。 注意：本驱动占用51单片机的外部中断1以及定时器0两个资源，编程时注意 不要再乱动这两个资源。 *******************************************************************/ #include
红外线遥控是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段。由于红外线遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点，因而，继彩电、录像机之后，在录音机、音响设备、空凋机以及玩具等其它小型电器装置上也纷纷采用红外线遥控。工业设备中，在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下，采用红外线遥控不仅完全可靠而且能有效地隔离电气干扰。 1 红外遥控系统 通用红外遥控系统由发射和接收两大部分组成。应用编/解码专用集成电路芯片来进行控制操作，如图1所示。发射部分包括键盘矩阵、编码调制、LED红外发送器；接收部分包括光、电转换放大器、解调、解码电路。 图1 红外线遥控系统框图 2 遥控发射器及其编码 遥控发射器专用芯片很多，根据编码格式可以分成两大类，这里我们以运用比较广泛，解码比较容易的一类来加以说明，现以日本NEC的uPD6121G组成发射电路为例说明编码原理（一般家庭用的DVD、V CD、音响都使用这种编码方式）。当发射器按键按下后，即有遥控码发出，所按的键不同遥控编码也不同。这种遥控码具有以下特征： 采用脉宽调制的串行码，以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms的组合表示二进制的“0”；以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms的组合表示二进制的“1”，其波形如图2所示。
图2 遥控码的“0”和“1” （注：所有波形为接收端的与发射相反） 上述“0”和“1”组成的32位二进制码经38kHz的载频进行二次调制以提高发射效率，达到降低电源功耗的目的。然后再通过红外发射二极管产生红外线向空间发射，如图3所示。 图3 遥控信号编码波形图 UPD6121G产生的遥控编码是连续的32位二进制码组，其中前16位为用户识别码，能区别不同的电器设备，防止不同机种遥控码互相干扰。该芯片的用户识别码固定为十六进制01H；后16位为8位操作码（功能码）及其反码。UPD6121G最多额128种不同组合的编码。 遥控器在按键按下后，周期性地发出同一种32位二进制码，周期约为108ms。一组码本身的持续时间随它包含的二进制“0”和“1”的个数不同而不同，大约在45～63ms之间，图4为发射波形图。 图4 遥控连发信号波形 当一个键按下超过36ms，振荡器使芯片激活，将发射一组108ms的编码脉冲,这108ms发射代码由一个引导码（9ms）,一个结果码（4.5ms）,低8位地址码（9ms~18ms）,高8位地址码（9ms~18ms）,8位数据
语音编码和图像编码的分类及特点 一、语音编码 一般而言，语音编码分三大类：波形编码、参数编码及混合编码。 <1>、波形编码 波形编码将时域模拟话音的波形信号进过采样、量化和编码形成数字语音信号，是将语音信号作为一般的波形信号来处理，力图使重建的波形保持原语音信号的波形形状。具有适应能力强、合成质量高的优点。但所需编码速率较高，通常在16KB/S以上，并且编码质量随着编码速率的降低显著下降，且占用的较高的带宽。 波形编码又可以分为时域上和频域上的波形编码，频域上有子带编码和自适应变换域编码，时域上PCM、DPCM、ADPCM、APC和?M增量调制等。 ①、子带编码 它首先用一组带通滤波器将输入信号按频谱分开，然后让每路子信号通过各自的自适应PCM编码器（ADPCM）编码，经过分接和解码再复合成原始信号。 特点：1、每个子带独立自适应，可按每个子带的能量调节量化阶；2、可根据各个子带对听觉的作用大小共设计最佳的比特数；3、量化噪声都限制在子带内某一频带的量化噪声串到另一频带中去。 ②、自适应变换域编码 利用正交变换将信号有时域变换到另外的一个域，使变换域系数密集化，从而使信号相邻样本间冗余度得到降低。 特点：对变换域系数进行量化编码，可以降低数码率。 ③、PCM（Pulse-code modulation），脉冲编码调制 对连续变化的模拟信号进行进行抽样、量化和编码产生。 特点是保真度高，解码速度快，缺点是编码后的数据量大。 ④、DPCM(Differential Pulse Code Modulation)差分脉冲编码调制 是对模拟信号幅度抽样的差值进行量化编码的调制方式，是用已经过去的抽样值来预测当前的抽样值，对它们的差值进行编码。 特点：对于有些信号瞬时斜率比较大，很容易引起过载；而且瞬时斜率较大的信号也没有像话音信号那种音节特性，因而也不能采用像音节压扩那样的方法，只能采用瞬时压扩的方法；传输的比特率要比PCM低；一个典型的缺点就是易受到传输线路上噪声的干扰。 ⑤、ADPCM（adaptive differential pulse code modulation），自适应差分脉冲编码调制 是DPCM的扩展，区别在于较DPCM在实现上预测器和量化器会随着相关的参数自适应的变化，达到较好的编码效果。 特点：优点在算法复杂度低，压缩比小，编解码延时最短，压缩/解压缩算法非常的简单,低空间消耗。缺点是声音的质量一般。 ⑥、?M增量调制 只保留每一信号样值与其预测值之差的符号，并用一位二进制数编码的差分脉冲编码调制。 特点：1、电路简单，而脉码调制编码器需要较多逻辑电路；2、数据率低于
计算机常见编码 一．有关编码的基础知识 1. 位bit 最小的单元 字节byte 机器语言的单位 1byte=8bits 1KB=1024byte 1MB=1024KB 1GB=1024MB 2. 二进制binary 八进制octal 十进制decimal 十六进制hex 3. 字符：是各种文字和符号的总称，包括各个国家的文字，标点符号，图形符 号，数字等。 字符集：字符集是多个符号的集合，每个字符集包含的字符个数不同。 字符编码：字符集只是规定了有哪些字符，而最终决定采用哪些字符，每一 个字符用多少字节表示等问题，则是由编码来决定的。计算机要 准确的处理各种字符集文字，需要进行字符编码，以便计算机能 够识别和存储各种文字。 二．常见字符集的编码介绍： 常见的字符集有：ASCII 字符集，GB2312 字符集，BIG5 字符集，GB18030 字符集，Unicode 字符集，下面一一介绍： 1. ASCII 字符集： 定义： 美国信息互换标准代码，是基于罗马字母表的一套电脑编码系统，主要显示 英语和一些西欧语言，是现今最通用的单字节编码系统。 包含内容： 控制字符（回车键，退格，换行键等） 可显示字符（英文大小写，阿拉伯数字，西文符号） 扩展字符集（表格符号，计算符号，希腊字母，拉丁符号） 编码方式： 第0-31 号及127 号是控制字符或通讯专用字符； 第32-126 号是字符，其中48-57 号为0-9 十个阿拉伯数字，65-90 号为26 个 大写英文字母，97-122 号为26 个英文小写字母，其余为一些标点符号，运 算符号等。 在计算机存储单元中，一个ASCII 码值占一个字节（8 个二进制位），最高位 是用作奇偶检验位。【奇偶校验是指：在代码传送的过程中，用来检验是否 出错的一种方法。】奇偶校验分为奇校验和偶校验。奇校验规定：正确的代 码一个字节中1 的个数必须是奇数，若非奇数，则在最高位添1；偶校验规 定：正确的代码一个字节中 1 的个数必须是奇数，若非奇数，则在最高位添 1。
基于NEC 标准的 主要器件：AT89c51、HS0038HS0038工作频率为38 kHz,能对得到TTL 电平的编码信号,再送给外只有3 个引脚: VS 、GND 和原理：采用 常用电器的NEC 38KHZ （即脉宽调制的方法）信息传给单片机，再通过单片机编码：NEC 标准：用 0.56ms 用0.565ms 高电平+1.685ms 发送的格式：引导码+用户码电平+4.5ms 的低电平组成。用第二次发送的用户码可为第一次是为了判断发送的信息是否正确注意：上面说的低电平和高电平志。即低电平期间不发射38KH 间发射38KHZ 的红外波。 标准的红外编码及解码原理及进程0038红外接收头、红外发射管、 能对收到遥控信号进行放大、检波、整形、解再送给单片机,经单片机解码并执行相关控制程1个脉冲信号输出引脚,使用方便,性能可EC 标准实现红外编码及解码。将要发送的通法）的载波发送出去，再由一体化红外接收单片机程序实现解码。 ms 的高低平+0.565ms 的低电平代表数据中5ms 的低电平代表数据中的1。 户码+用户码+操作码+操作反码。引导码为成。用户码和操作码均用8位的十六进制发送。 第一次发送用户码的反码，也可不为，发送反码，操作码也一样。 高电平不是实际的电平概念，只是个代表0和38KHZ 的红外波，此时发射管可亮可灭 。高电平 形、解调,制程序,对可靠。 数据通过头接收把中的0，9ms 的高送。 反码主要1的标高电平期
发射电路：如上图所示，D1为红外发射管，9014为低噪小功率NPN三极管，R1为10欧姆，R2为50欧姆，为了使发射管发射的距离加长常使R2为零， R1为4.7K欧姆。 功能：优势：通过对NEC标准红外编码的学习，可同时控制多个接收装置而不产生干扰。因红外发射芯片的地址码为固定的一个，只能控制单独的一个装置 或控制相同地址码的装置，且只能控制与遥控器上键数相同的功能，大多数为 十多个。而学习编码的优势是只用一个单片机就能至少有256个地址码（地址码不取反的话地址码将更多），一个地址码有对应的多个受控装置，可见学习 红外编码可大大节约资源。 解码原理及编程参考上面的编码原理。 实现中的问题：搜集资料不容易，且相同标准一个协议大家说的都不尽相同， 让人很难搞准那个是对的。 焊接的电路没理想的那么好使，红外接收头的距离没开发板上的接受的距离远。红外发射的距离更短，只有十多厘米。 进程：电路已焊接好，程序已写好，下面进入调试阶段。电路还需改进，尽可 能使其发射的距离加长。
红外遥控系统原理及单片机 红外线遥控是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段。由于红外线遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点，因而，继彩电、录像机之后，在录音机、音响设备、空凋机以及玩具等其它小型电器装置上也纷纷采用红外线遥控。工业设备中，在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下，采用红外线遥控不仅完全可靠而且能有效地隔离电气干扰。 1 红外遥控系统 通用红外遥控系统由发射和接收两大部分组成。应用编/解码专用集成电路芯片来进行控制操作，如图1所示。发射部分包括键盘矩阵、编码调制、LED红外发送器；接收部分包括光、电转换放大器、解调、解码电路。 图1 红外线遥控系统框图 2 遥控发射器及其编码 遥控发射器专用芯片很多，根据编码格式可以分成两大类，这里我们以运用比较广泛，解码比较容易的一类来加以说明，现以日本NEC 的uPD6121G组成发射电路为例说明编码原理（一般家庭用的DVD、VCD、音响都使用这种编码方式）。当发射器按键按下后，即有遥控码发出，所按的键不同遥控编码也不同。这种遥控码具有以下特征：采用脉宽调制的串行码，以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周
期为1.125ms的组合表示二进制的“0”；以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms的组合表示二进制的“1”，其波形如图2所示。 图2 遥控码的“0”和“1” （注：所有波形为接收端的与发射相反）上述“0”和“1”组成的32位二进制码经38kHz的载频进行二次调制以提高发射效率，达到降低电源功耗的目的。然后再通过红外发射二极管产生红外线向空间发射，如图3示。 图3 遥控信号编码波形图 UPD6121G产生的遥控编码是连续的32位二进制码组，其中前16位为用户识别码，能区别不同的电器设备，防止不同机种遥控码互相干扰。该芯片的用户识别码固定为十六进制01H；后16位为8位操作码（功能码）及其反码。UPD6121G最多额128种不同组合的编码。 遥控器在按键按下后，周期性地发出同一种32位二进制码，周期约为108ms。一组码本身的持续时间随它包含的二进制“0”和“1”的个数不同而不同，大约在45～63ms之间，图4为发射波形图。
38khz红外发射与接收 38khz红外发射与接收 红外线遥控器在家用人的眼睛能看到的可见光,若按波长排列,依次(从长到短)为红,橙,黄,绿,青,蓝,紫,如图1所示. 由图可见,红光的波长范围为0.62μm～0.76μm,比红光波长还长的光叫红外线.红外线遥控器就是利用波长0.76μm～1.5μm之间的近红外线来传送控制信号的. 红外线的特点是不干扰其他电器设备工作,也不会影响周边环境. 人们见到的红外遥控系统分为发射和接收两部分.发射部分的发射元件为红外发光二极管,它发出的是红外线而不是可见光,如图2所示. 常用的红外发光二极管发出的红外线波长为940nm左右,外形与普通φ5mm发光二极管相同,只是颜色不同.一般有透明,黑色和深蓝色等三种.判断红外发光二极管的好坏与判断普通二极管一样的方法.单只红外发光二极管的发射功率约100mW.红外发光二极管的发光效率需用专用仪器测定,而业余条件下,只能凭经验用拉距法进行粗略判定. 接收电路的红外接收管是一种光敏二极管,使用时要给红外接收二极管加反向偏压,它才能正常工作而获得高的灵敏度.红外接收二极管一般有圆形和方形两种.由于红外发光二极管的发射功率较小,红外接收二极管收到的信号较弱,所以接收端就要增加高增益放大电路.然而现在不论是业余制作或正式的产品,大都采用成品的一体化接收头,如图3所示.红外线一体化接收头是集红外接收,放大,滤波和比较器输出等的模块,性能稳定,可靠.所以,有了一体化接收头,人们不再制作接收放大电路,这样红外接收电路不仅简单而且可靠性大大提高. 图3是常用两种红外接收头的外形,均有三只引脚,即红外接收头的主要参数如下: 工作电压:4.8～5.3V 工作电流:1.7～2.7mA 接收频率:38kHz 峰值波长:980nm 静态输出:高电平 输出低电平:≤0.4V 输出高电平:接近工作电压 3.红外线遥控发射电路 红外线遥控发射电路框图如图4所示. 框图4是目前所有红外遥控器发射电路的功能组成,其中的编码器即调制信号,按遥控器用途的编码方式可以很简单,也可以很复杂.例如用于电视机,VCD,DVD 和组合音响的遥控发射的编码器,因其控制功能多达50种以上,此时的编码器均采用专用的红外线编码协议进行严格的编程,然而对控制功能少的红外遥控器,其编码器是简单而灵活.前者编码器是由生产厂家的专业人员按红外遥控协议进行编码,而后者适用于一般图4中编码器的编码信号对38kHz的载波信号进行调制,再经红外发射管D向空间发送信号供遥控接收端一体化接收头接收,解调输出,再作处理.
DIP上机报告 题目：数字图像处理上机报告（第4次）学校：中国地质大学（武汉） 指导老师：傅华明 姓名：龙勋 班级序号： 071112-06
目录 1图像霍夫曼编码与解码以及熵，平均码长，冗余度的计算错误!未定义书签。2上机小结 (10) 注：给定的文件夹中只需运行test脚本就可以得到结果，从workspace 中看到相应的数据
4.2图像的霍夫曼编码与解码 题目要求： 对图2实施哈夫曼编码和解码，计算图象熵，平均码长和冗余度； 算法设计： 1.遍历图像，统计各个像素灰度值的概率 2.找出概率最小的两个，在最小概率所代表的灰度值编码中加1，在另一个较小的概率所代表的灰度值编码中加0 3.合并两个概率，成为一个新的元素，如此重复下去，直到最后剩两个元素 4.进行编码的逆过程，即解码过程 5.计算相应的数据 程序代码： 运行代码： clear in=[2,2,3,5,0,0,5,5, 5,4,1,1,2,2,1,5, 4,6,5,5,7,2,2,3, 5,2,2,2,3,4,4,4, 6,2,1,4,1,1,2,2, 1,5,7,6,5,5,7,2, 2,4,4,1,2,2,1,5, 2,3,1,2,2,1,5,0];
[p,out] = gailv( in ); [code] = Huffman(0:7,p); %进行霍夫曼编码 [Coded_Img]=Encode(in,code); %对图像进行编码 [H,L,R]=GetInfo(code); %计算熵、平均码长、冗余度[Img]=Decode(Coded_Img,code); %对图像进行解码 图像各像素灰度的概率计算： function[ p,out ]=gailv( in ) [M,N]=size(in); out = zeros(4,8); p = zeros(1,8); for i=1:8 out(1,i)=i-1; end for i=1:M for j=1:N for k=1:8 if in(i,j) == out(1,k) out(2,k)=out(2,k)+1; end end end end for i=1:8 out(3,i)=out(2,i)/(M*N); p(1,i)=out(2,i)/(M*N); end end 霍夫曼编码过程： function [code_out] = Huffman(s,p) [Ms,Ns]=size(s); if (Ms==1) sig=s'; else sig=s; end %s为各元素名称 p为各元素概率
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红外线遥控器解码程序
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红外线遥控是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段.由于红外线遥控装置具有体积小,功耗低,功能强,成本低等特点,因 而,继彩电,录像机之后,在录音机,音响设备,空凋机以及玩具等其它小型电器装置上也纷纷采用红外线遥控.工业设备中, 在高压,辐射,有毒气体,粉尘等环境下,采用红外线遥控不仅完全可靠而且能有效地隔离电气干扰.
1 红外遥控系统
通用红外遥控系统由发射和接收两大部分组成,应用编/解码专用集成电路芯片来进行控制操作,如图 1 所示.发射部分 包括键盘矩阵,编码调制,LED 红外发送器;接收部分包括光,电转换放大器,解调,解码电路.
2 遥控发射器及其编码
遥控发射器专用芯片很多,根据编码格式可以分成两大类,这里我们以运用比较广泛,解码比较容易的一类来加以说明, 现以日本 NEC 的 uPD6121G 组成发射电路为例说明编码原理.当发射器按键按下后,即有遥控码发出,所按的键不同遥控编码 也不同.这种遥控码具有以下特征:
采用脉宽调制的串行码,以脉宽为 0.565ms,间隔 0.56ms,周期为 1.125ms 的组合表示二进制的"0";以脉宽为 0.565ms, 间隔 1.685ms,周期为 2.25ms 的组合表示二进制的"1",其波形如图 2 所示.
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红外遥控器的原理 一. 关于遥控器 遥控器其核心元器件就是编码芯片，将需要实现的操作指令例如选台、快进等事先编码，设备接收后解码再控制有关部件执行相应的动作。显然，接收电路及CPU也是与遥控器的编码一起配套设计的。编码是通过载波输出的，即所有的脉冲信号均调制在载波上，载波频率通常为38K。载波是电信号去驱动红外发光二极管，将电信号变成光信号发射出去，这就是红外光，波长范围在840nm到960nm之间。在接收端，需要反过来通过光电二极管将红外线光信号转成电信号，经放大、整形、解调等步骤，最后还原成原来的脉冲编码信号，完成遥控指令的传递，这是一个十分复杂的过程。 红外线发射管通常的发射角度为30-45度之间，角度大距离就短，反之亦然。遥控器在光轴上的遥控距离可以大于8.5米，与光轴成30度（水平方向）或15度（垂直方向）上大于6.5米，在一些具体的应用中会充分考虑应用目标，在距离角度之间需要找到某种平衡。 对于遥控器涉及到如下几个主要问题： 1. 遥控器发出的编码信号驱动红外线发射管，必须发出波长范围在940nm左右的的红外光线，因为红外线接收器的接收二极管主要对这部分红外光信号敏感，如果波长范围不在此列，显然无法达到控制之目的。不过，几乎所有的红外家电遥控器都遵循这一标准。正因为有这一物理基础，多合一遥控器才有可能做成。 2. 遥控器发出一串编码信号只需要持续数十ms的时间，大多数是十多ms或一百多ms重复一次，一串编码也就包括十位左右到数十位二进制编码，换言之，每一位二进制编码的持续时间或者说位长不过2ms左右，频率只有500kz这个量级，要发射更远的距离必需通过载波，将这些信号调制到数十khz，用得最多的是38khz，大多数普通遥控器的载波频率是所用的陶瓷振荡器的振荡频率的1/12，最常用的陶瓷振荡器是455khz规格，故最常用的载波也就是455khz/12=37.9khz，简称38k载波。此外还有480khz（40k）、440khz（37k）、432khz （36k）等规格，也有200k左右的载波，用于高速编码。红外线接收器是一体化的组件，为了更有针对性地接收所需要的编码，就设计成以载波为中心频率的带通滤波器，只容许指定载波的信号通过。显然这是多合一遥控器应该满足的第二个物理条件。不过，家用电器多用38k，很多红外线接收器也能很好地接收频率相近的40k或36k的遥控编码。 3. 一个设备受控，除了满足上面提到的两个基本物理条件外，最重要的变化多种多样的当然应该是遥控器发出一串二进制编码信号了，这也是不同的遥控器不能相互通用的主要原因。由于市场上出现成百上千的编码方式并存，并没有一个统一的国际标准，只有各芯片厂商事实上的标准，这也是模拟并替换各种原厂遥控器最大的难点。随着技术的不断发展，很多公司开发家电设备的遥控子系统时还不采用通用的编码芯片，而是用通用的单片机随心所欲地自编一些编码，这就使通用遥控的问题更加复杂化了。 4. 采用同样的编码芯片，也不意味着可以通用，因为还有客户码。客户码设计的最初本意就是为了不同的设备可以相互区分互不干扰。最初芯片厂商会从全局考虑给不同的家电厂商安排不同的客户码以规范市场，例如录像机和电视机就用不同的设备码，给甲厂分配的设备码和乙厂分配的设备码就区分在不同的范围内。
红外遥控编码传输协议 生产厂家对红外遥控的编码做了严格的规范，目前国内外主流的红外遥控编码传输协议有十多种，如NEC、Philips RC-5、Philips RC-6、Philips RC-MM、Philips RECS80、 RCA、X-Sat、ITT、JVC、Sharp、Nokia NRC17和Sony SIRC等。 国内最常用的规范有两种：NEC和Sony SIRC。这两种规范的调制方式分别为：PPM(脉冲间隔调制)和PWM（脉冲宽度调制）。谈到这两个概念，我需要具体讲解一下，因为我在网上查阅相关资料时甚是郁闷，好多说法相互矛盾。有说NEC属于PWM的因为它的脉宽不同，PPM的脉宽是固定的。而细心地朋友如果探究到NEC的典型芯片的芯片手册时，会发现上面这种说法是错误的。比如UPD6121这款红外远程控制芯片的调制方式为PPM。后来终于在一家国外的网站上找到了能够自圆其说的解释。个人认为比较正确，拿来和大家分享。 要想认清红外遥控编码传输协议的具体内容，我想还是先捡其重点来讲一下，编码规范中最重要的当属调制这部分了。而主流的调制方式有两种分别为PPM和PWM，当然其他还有好几种，这里先不讲解，免得糊涂了。本文就先介绍下PPM和PWM的区别。 PPM（Pulse Position Modulation），其实更加准确的说法应该是PDM(Pulse Distance Modulation)即脉冲间隔调制： 上图为典型编码规范NEC协议的调制图，为PPM调制。可以看出不管是“0”还是“1”，有高频调制波的地方（下文称其为脉冲）其宽度都是相同的位560us，而脉冲间的间隔则是不同的：“1”时为（2.25ms-560us），“0”时为（1.12ms-560us）。由此得来PPM的称号。 再来看下PWM的调制波形吧： 显然可以看出，“1”的脉冲宽度为1.2ms,“0”的为600us。而脉冲间隔不管是“0”还是“1”，均为600us。从而PPM和PWM的两个概念认识清楚！当然不同规范中PPM和PWM 这两种调制方式的脉宽及脉冲间隔可能不同，上面两个图只是示例而已。
第一部分编码方式介绍 一、编码： 美国标准信息交换标准码( , ) 在计算机内部，所有地信息最终都表示为一个二进制地字符串.每一个二进制位（）有和两种状态.一个字节（）共由八个二进制位来组成，共有种状态，从到. 阿拉伯数字、英文字母、标点符号等这些字符，怎么定义才能让计算机识别呢？因为计算机只识别二进制位和，所以以上这些字符就必须与二进制位（和）建立关系，才能让计算机识别. 年代初，计算机界制定了一套统一地字符编码，来表示字符与二进制位之间地关系.这种统一地字符编码就叫做编码.码一共规定了个字符地编码，比如空格是（二进制），大写地字母是（二进制）.这个符号（包括个不能打印出来地控制符号），只占用了一个字节地后面位，最前面地位统一规定为. 在英语国家，个编码足以表达所有字符，但其它非英语国家，字符不是由英文字符组成，这样就需要增加编码以表达这些字符，对于超过个字符地编码被称为非编码.比如：在中国，我们用简体中文，字符编码方式为.个人收集整理勿做商业用途 二、编码： 看到上面地介绍后，我们了解了最早编码是码.它只用个二进制位来表示，由于那个时期生产地大多数计算机使用位大小地字节，因此用户不仅可以存放所有可能地字符，而且有整整一位空余下来.如果你技艺高超，可以将该位用做自己离奇地目地：中那个发暗地灯泡实际上设置这个高位，以指示一个单词中地最后一个字母，同时这也宣示了只能用于英语文本. 由于字节有多达位地空间，因此许多人在想：“呀！我们可以把之间地编码用做个人地应用目地.”问题在于，同时产生这种想法地人相当多，而且在之间地各个位置上应该存放什么这一问题上，真是仁者见仁智者见智.事实上，只要人们开始在美国以外地地方购买计算机，那么各种各样地不同字符集都会进入规划设计行列，并且各人都会根据自己地需要使用高位地个字符.如此一来，甚至在同语种地文档之间就不容易实现互换. 可被扩展，最优秀地扩展方案是，通常称之为.包括了足够地附加字符集来写基本地西欧语言. 最后，这个人参与地终于以标准地形式形成文件.在标准中，每个人都认同如何使用低端地个编码，这与相当一致.不过，根据所在国籍地不同，处理编码以上地字符有许多不同地方式.这些不同地系统称为代码页. 同时，甚至更为令人头疼地事情正在逐步上演，亚洲国家地字符表有成千上万个字符，这样地字符表是用位二进制无法表示地.该问题地解决通常有赖于称为（，双字节字符集）地繁杂字符系统. 不过，仍然需要指出一点，多数人还是姑且认为一个字节就是一个字符，以及一个字符就是个二进制位，并且只要确保不将字符串从一台计算机移植到另一台计算机，或者说一种以上地语言，那么这几乎总是可以凑合.当然，只要一进入，从一台计算机向另一台计算机移植字符串就成为家常便饭了，而各种复杂状况也随之呈现出来.令人欣慰地是，随即问世了.个人收集整理勿做商业用途 字符集（简称为）,国际标准组织于年月成立工作组，针对各国文字、符号进行统一性编码.年美国跨国公司成立，并于年月与达成协议，采用同一编码字集.目前是采用位编码体系，其字符集内容与地（）相同.于年月通过（），目前版本于公布，内容包含符号个，汉字个，韩文拼音个，造字区个，保留个，共计个.编码后地大小是一样地.例如一个英文字母"" 和一个汉字"好"，编码后都是占用地空间大小是一样地，都是两个字节！个人收集整理勿做商业用途 可以用来表示所有语言地字符，而且是定长双字节（也有四字节地）编码，包括英文字