红外遥控原理及解码程序
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红外遥控解码程序设计——————基于uPD6121红外编码制式红外传感系统是目前应用最为广泛的遥控系统,一个红外遥控系统可分为发射和接收两部分组成,发射端称之为红外遥控器,一般由矩阵键盘,红外编码调制芯片和红外发射管组成;接收端用一体化红外接收头即可,这个东东内置光电放大器和解调部分,信号接收之后一般很微弱须放大后才可解码,为有效发射出去得先托付在载波上所以需经历调制、解调的过程,其实对于发射部分主要工作在于编码,而对于编码方式只有几种主流方式,而目前国内大部分均为uPD6121编码方式(日本NEC公司搞出来的。
),所以我们只须弄清楚这种编码的时序,即可写出万能的红外解码程序,只要是基于这种编码方式的遥控器(家里的电视、空调、电扇遥控器)都可以用该程序来解码(这点也充分证明了C语言的高移植性啊。
)这种编码的格式其实很简单,开头是一个引导码,人家芯片在编码时将其设计成9ms的高电平和4.5ms的低电平,也就是说你必须跳过这段引导码之后才会接收到数据,第一个问题来了:为什么要加这段引导码?因为红外传感是非常容易受到干扰的,如果直接传送数据很可能并非发送端的信号,很可能来自其他辐射,后面设计程序时会遇到这个问题。
所以我们在写程序时在引导码时可以加入检测代码,如果是引导码则继续接收,否则跳出。
第二个问题就是:接收数据时我们用外部中断接收,这是考虑到CPU 的执行效率,如果你在主函数里接收数据,就好比CPU一直在问:你接收到数据没?你接收到没?..很明显不靠谱,和串口通信一样,接收数据用中断这是经验,有利于单片机的执行效率。
第三个要注意的就是红外接收端和编码发送的数据是反向的!这点很重要,我看很多资料没有写明这点,让很多童鞋疑惑不解,也就是说引导码编码时确实是9ms高电平和4.5ms 的低电平,但是到了接收端是9ms的低电平和4.5ms的高电平,所以我们在解码时就得注意引导码高电平出现的顺序。
对于编码格式,引导码后接了4个字节的数据,前两个字节为用户码和用户反码,简单点说就是器件地址;后两字节为操作码和操作反码,就是我们真正需要的数据。
红外遥控原理和制作方法一、引言红外遥控技术是一种常见的无线通信技术,广泛应用于家电、电子设备等领域。
本文将介绍红外遥控的原理和制作方法。
二、红外遥控原理红外遥控原理基于红外线的发射和接收。
遥控器发射器中的红外发射二极管会产生红外光信号,信号经过编码后发送给接收器。
接收器中的红外接收二极管会接收到红外光信号,并进行解码。
解码后的信号通过微处理器进行处理,最终转化为对应的控制信号,控制设备的操作。
三、红外遥控制作方法1. 硬件设计制作红外遥控器的第一步是设计硬件。
需要准备的材料有红外发射二极管、红外接收二极管、编码解码芯片、微处理器等。
在电路设计中,需要根据具体的遥控器功能,选择合适的编码解码芯片和微处理器,并按照电路原理图进行连接。
2. 程序编写制作红外遥控器的第二步是编写程序。
根据遥控器功能需求,编写相应的程序代码。
程序代码可以使用C、C++、Python等编程语言进行编写,通过对按键的扫描和编码解码的处理,将控制信号转化为红外光信号。
3. 硬件连接将硬件电路和程序进行连接。
将编写好的程序通过编程器下载到微处理器中,将红外发射二极管和红外接收二极管连接到电路中的相应位置。
确保电路连接正确无误。
4. 测试与调试完成硬件连接后,进行测试与调试。
使用万用表等工具检查电路连接是否正常,确保红外发射和接收二极管工作正常。
通过按下遥控器按键,检查接收器是否可以正确解码,并将信号转化为对应的控制信号。
四、红外遥控的应用红外遥控技术广泛应用于各种家电和电子设备中,例如电视、空调、DVD播放器等。
通过红外遥控器,用户可以方便地控制设备的开关、音量、频道等功能。
五、红外遥控技术的发展趋势随着科技的不断进步,红外遥控技术也在不断发展。
目前,一些新型的红外遥控技术已经出现,例如基于无线网络的红外遥控技术,可以通过手机等设备进行远程控制。
此外,一些智能家居系统也开始使用红外遥控技术,实现对家中各种设备的集中管理。
六、结论红外遥控技术是一种常见且实用的无线通信技术,通过红外线的发射和接收,可以实现对各种设备的远程控制。
红外遥控器软件解码及其应用随着现代科技的不断发展,红外遥控器已经成为人们日常生活中的必备工具之一。
不过,很多人并不了解红外遥控器的工作原理以及它是如何通过软件解码来实现遥控效果的。
本文将详细介绍红外遥控器软件解码的相关知识,以及其在实际应用中的作用。
一、红外遥控器的工作原理首先,我们需要了解红外遥控器的工作原理。
简单来说,红外遥控器是一种利用红外线光谱来传输指令的设备,通过在发射端发送编码的红外信号,再在接收端解码后执行相应的指令。
通常,红外遥控器由发射部分与接收部分两个部分组成。
发射部分由红外LED发射器构成,它会通过红外发射现象来发送编码的红外信号。
在接收端,红外接收器则会接收到这些信号,并将其转换成电信号进行解码。
之后,解码器会解析出信号的编码含义,然后执行相应的指令。
这就是红外遥控器的基本工作原理。
二、红外遥控器软件解码的实现在红外遥控器的工作中,软件解码起到了重要的作用。
所谓软件解码,就是在终端设备中运行的一种程序,能够将遥控器发射的红外编码转换成可读的指令。
而这些指令就可以用于控制各种家电、设备等。
软件解码的实现主要有两种方式。
第一种是使用硬件解码器,这需要在终端设备上安装一个专门的硬件解码器,用于解析红外信号,并输出相应的指令。
第二种方法则是使用软件解码器,这需要在终端设备上安装一个软件程序,用于解析红外信号并输出指令。
在软件解码的实现中,最常见的是使用赛贝尔红外编解码库。
这个库已经成为了广泛使用的一种红外编解码方案。
它可以用于各种嵌入式设备、物联网设备、手机、电视机顶盒等多种应用场景中。
三、红外遥控器软件解码的应用目前,红外遥控器软件解码已广泛应用于各种智能家居、物联网设备、工控设备等领域。
下面列举一些具体的应用案例:1、智能家居:通过使用红外遥控器软件解码,可以实现对家中的各种电器、设备的遥控控制。
如电视、空调、照明设备等。
2、物联网设备:红外遥控器软件解码还可以用于物联网设备中,如智能家居中的智能门锁、智能家电等。
红外遥控解码程序红外接收头的型号有很多HS0038 VS838等功能⼤致相同,只是引脚封装不同。
红外接收有⼏种统⼀的编码⽅式,采样哪种编码⽅式取决于遥控器使⽤的芯⽚,接收头收到的都是⼀样的。
电视遥控器使⽤的是专⽤集成发射芯⽚来实现遥控码的发射,如东芝TC9012,飞利浦AA3010T等,通常彩电遥控信号的发射,就是将某个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38KHz的载波上,然后经放⼤、驱动红外发射管将信号发射出去。
不同公司的遥控芯⽚,采样的遥控码格式也不⼀样,较普遍的有两种,⼀种NEC标准,⼀种是PHILIPS标准。
NEC标准:遥控载波的频率为38KHz(占空⽐1:3)当某个键按下时,系统⾸先发射⼀个完整的全码,如果按键超过108ms仍未松开,接下来发射的代码(连发代码)将由起始码(9ms)和结束码(2.5ms)组成。
⼀个完整的全码 = 引导码 +⽤户码 +⽤户码 + 数据码 + 数据码 + 数据反码。
其中,引导码⾼电平9ms,低电平4.5ms;系统码8位,数据码8位,共32位;其中前16位为⽤户识别码,能区别不同的红外遥控设备,以防⽌不同的机种遥控码互相⼲扰。
后16位为8位的操作码和8位的操作反码,⽤于核对数据是否接收准确。
收端根据数据码做出应该执⾏上⾯动作的判断。
连发代码是在持续按键时发送的码。
它告知接收端。
某键是在被连续的按着。
NEC标准下的发射码表⽰发射数据0时⽤”0.56ms⾼电平 + 0.565ms低电平 = 1.125ms”表⽰;数据1⽤”⾼电平0.56ms + 1.69ms = 2.25ms”表⽰。
遥控器发射信号:需要注意的是:当⼀体化接收头收到38kHz红外信号时,输出端输出低电平,否则为⾼电平。
所以⼀体化接收头输出的波形和发射波形是反向的PHILIPS标准:载波频率38KHz:没有筒,点按键时,控制码1和0之间切换,若持续按键,则控制码不变。
⼀个全码 = 起始码’11’ +控制码 + ⽤户码 + ⽤户码数据0⽤“低电平1.778ms + ⾼电平1.778ms”表⽰;数据1⽤“⾼电平1.778ms + 低电平1.778ms”表⽰。
红外遥控工作原理
红外遥控,是一种利用红外线传输信号来实现设备遥控的技术。
它的工作原理主要包括编码、传输和解码三个步骤。
首先,在红外遥控器上操作时,按钮上的按键会触发相应的电路,根据按键的不同,会产生不同的信号编码。
这个编码通常使用红外编码格式,如NEC、RC-5等,来表示不同的按键。
接下来,在电路中,编码后的信号会通过红外发射器发射出去。
红外发射器能够将电信号转换为红外光信号,并通过空气传输。
红外线通常位于可见光和微波之间的光谱范围,人眼无法看到,但红外接收器能够接收到这些红外信号。
最后,在接收设备一侧,有一个红外接收器。
当红外信号射向红外接收器时,它会将红外光转换为电信号,并传送到解码电路中。
解码电路会根据预设的编码格式,解析出信号所代表的功能。
例如,如果是音量加号,解码电路会将该信号传递给被遥控设备的电路,以调大音量。
综上所述,红外遥控的工作原理即通过红外线的编码和解码来实现信号的传输和功能控制。
用户通过遥控器上的按键触发编码电路,将其转换为红外信号,再经过红外发射器发射出去。
设备接收红外信号后,通过解码电路将其转换为功能信号,最终实现设备的遥控控制。
4 功能模块设计4.1 红外的发射和接收红外线波长在750nm至1um之间的电磁波,它的频率低于可见光,是一种人的眼睛看不到的光线。
红外遥控具有抗干扰能力强,信息传输可靠,功耗低,成本低,易于实现等显著优点。
红外遥控由发送和接收两部分组成,发送端采用单片机将待发送的二进制信号编码调制为一系列的脉冲信号,通过红外发射管发射红外信号。
红外接收采用性能可靠的一体化红外接收头接收红外信号,它同时对信号进行放大,检波,整形,得到TTL电平的编码信号,再送给单片机,经单片机解码并进行相关操作。
发送与接收示意图如下所示:图4 发送与接收示意图由上所述可知,遥控系统分为编码,调制,解调和解码如图5所示四大部分:图5 遥控与接收系统4.1.1 编码如图4,二进制信号中的‘1’的高低电平均等于0.26ms,相当于10个26us的宽度;二进制信号中的‘0’的低电平宽0.52ms,高电平宽0.26ms。
图6 编码示意图4.1.2 调制红外信号的调制有脉冲宽度调制(PWM),脉冲位置调制(PPM)等方法,本设计采用脉宽调制。
二进制的调制由单片机来完成,它把编码后的二进制信号调制成频率为38khz 的间断脉冲串,此脉冲串即是用于红外发射二极管发送的信号。
如图7,A是二进制信号的编码波形,B是频率为38khz(周期约为26us)的连续脉冲串,C是经调制后的间断脉冲串,即是用于发送的信号。
图7中,待发的二进制数据为101。
图7 信号调制示意图4.1.3 解调二进制信号的解调由一体化红外接收头来完成,它把接收到的信号(图8中的波形D 也是图7中的波形C)经内部处理并解调复原,输出图8中的波形E(正好是图7中A的取反)。
接收头的解调可理解为:在输入脉冲串时输出低电平,否则输出高电平。
二进制的解码由单片机来完成,它把红外接收头送来的二进制编码波形通过解码,还原成发送端发送的数据。
如图8,把波形E解码还原成数据信息101。
图8 信号解调示意图4.1.4 解码在发送字节的开始先通过单片机发送20个脉冲宽度(每个脉冲周期26us)的高电平作为传输的开始(同步帧),接着发送8位二进制数据(高位在前,低位在后),最后发送10个脉冲宽度的低电平作为传输的结束,如图9所示:图9 字节传输当接收到同步帧后,进入解码部分。
遥控器使用方便,功能多.目前已广泛应用在电视机、VCD、DVD、空调等各种家用电器中,且价格便宜,市场上非常容易买到。
如果能将遥控器上许多的按键解码出来.用作单片机系统的输入.则解决了常规矩阵键盘线路板过大、布线复杂、占用I/O口过多的弊病。
而且通过使用遥控器,操作时可实现人与设备的分离,从而更加方便使用。
一、编码格式1、0和1的编码遥控器发射的信号由一串O和1的二进制代码组成.不同的芯片对0和1的编码有所不同。
通常有曼彻斯特编码和脉冲宽度编码。
TC9012的O和1采用PWM方法编码,即脉冲宽度调制,其O码和1码如图1所示(以遥控接收输出的波形为例)。
O码由O.56ms低电平和0.56 ms高电平组合而成.脉冲宽度为1.12ms。
1码由0.56ms低电平和1.69ms高电平组合而成.脉冲宽度为2.25ms。
在编写解码程序时.通过判断脉冲的宽度,即可得到0或1。
2、按键的编码当我们按下遥控器的按键时,遥控器将发出如图2的一串二进制代码,我们称它为一帧数据。
根据各部分的功能。
可将它们分为5部分,分别为引导码、地址码、地址码、数据码、数据反码。
遥控器发射代码时.均是低位在前,高位在后。
由图2分析可以得到.引导码高电平为4.5ms,低电平为4.5ms。
当接收到此码时.表示一帧数据的开始。
单片机可以准备接收下面的数据。
地址码由8位二进制组成,共256种.图中地址码重发了一次。
主要是加强遥控器的可靠性.如果两次地址码不相同.则说明本帧数据有错.应丢弃。
不同的设备可以拥有不同的地址码.因此。
同种编码的遥控器只要设置地址码不同,也不会相互干扰。
图中的地址码为十六进制的0EH(注意低位在前)。
在同一个遥控器中.所有按键发出的地址码都是相同的。
数据码为8位,可编码256种状态,代表实际所按下的键。
数据反码是数据码的各位求反,通过比较数据码与数据反码.可判断接收到的数据是否正确。
如果数据码与数据反码之间的关系不满足相反的关系.则本次遥控接收有误.数据应丢弃。
红外遥控工作原理
红外遥控的工作原理主要是基于红外线的辐射和接收来实现的。
具体步骤如下:
1. 基站端:遥控设备通过按键等操作产生指令信号。
这些指令信号经过编码电路进行数字编码处理,得到对应的红外信号编码。
2. 红外发射器:红外发射器通过电信号控制,将编码后的红外信号转换成相应的红外辐射,并将其以红外脉冲的形式发送出去。
3. 环境传播:红外信号在环境中传播,其中包括空气、障碍物等。
红外信号在传播过程中会遇到一定的衰减。
4. 红外接收器:红外接收器通常由红外光敏器件、前置放大器和解码器组成。
红外光敏器件接收到经过传播的红外信号后,将其转换为对应的电信号,并经过前置放大器加以放大。
然后,解码器对放大后的信号进行解码处理,将其转换成对应的指令信号。
5. 电机驱动:接收到解码后的指令信号后,会通过电路控制电机或其他装置的运行,从而实现对目标设备或对象的遥控操作。
总结起来,红外遥控工作原理包括编码、发射、传播、接收和解码等步骤,通过红外辐射和接收器的协作实现遥控设备的控制。
红外线遥控工作原理红外线遥控技术广泛应用于遥控器、家用电器以及无人机等领域。
它通过发射和接收红外线信号实现物体的远程控制。
本文将介绍红外线遥控的工作原理以及应用。
一、红外线遥控的原理红外线是位于可见光和微波之间的一种电磁波,它的波长较长,无法被人眼所察觉。
红外线遥控利用红外线的特性来传输信号并控制目标设备。
1. 发射器红外线发射器由红外二极管和电路组成。
当遥控器上的按键被按下时,电路会向红外二极管提供电流,导致二极管产生红外线信号。
红外线通过透明的遥控器外壳发射出去,并传输到目标设备。
2. 接收器目标设备上的红外接收器可以接收到从遥控器发射出的红外线信号。
红外接收器会将接收到的信号转换成电信号,并传输给设备的控制电路。
3. 解码与执行控制电路接收到红外接收器传来的电信号后,会进行解码。
每个遥控器的按键都有对应的红外码,解码后的信号会与设备内部存储的红外码进行比对。
如果两者一致,控制电路将执行对应的指令,实现遥控操作。
二、红外线遥控的应用1. 家用电器红外线遥控广泛应用于电视、空调、音响等家用电器。
通过遥控器发送指令,用户可以在不离开座位的情况下调整设备的音量、温度或切换频道等功能。
红外线遥控的简单操作和方便性赢得了广大用户的喜爱。
2. 汽车许多汽车配备了红外线遥控系统,用于解锁、遥控启动以及车门窗户的控制。
遥控汽车钥匙通过红外线发射信号,将指令传输到汽车控制系统,实现对汽车的远程控制。
3. 无人机无人机作为飞行器的一种,通过红外线遥控实现操控。
飞行员可以通过控制器来控制无人机的飞行、相机的角度调整等操作,以达到所需的效果。
红外线遥控技术的精确性和高速性,使得无人机能够在各种复杂的环境中实现精确的操控。
4. 安防系统红外线遥控也广泛应用于安防系统中,如门禁系统、报警器等。
用户可以通过遥控器控制门禁的开关、设置报警器的工作模式等,从而增强家庭和企业的安全性。
总结:红外线遥控技术凭借其便利性和广泛应用性,在日常生活中扮演着不可或缺的角色。
红外线遥控解码原理一、引言红外线遥控解码是一种常见的电子技术应用,广泛用于电视、空调、音响等家电产品中。
通过红外线遥控解码技术,可以实现遥控器与设备之间的无线通信,方便人们对设备进行远程操控。
本文将介绍红外线遥控解码的原理和实现方式。
二、红外线遥控解码原理红外线遥控解码的原理是利用红外线信号的特点进行解码。
遥控器通过按键操作产生一系列的红外信号,这些信号被红外发射器发射出去,然后被接收器接收并解码。
下面将详细介绍红外线遥控解码的原理。
1. 红外线信号的特点红外线是一种电磁波,波长在0.75微米到1000微米之间。
在这个波长范围内,红外线具有较好的穿透性,能够穿透一些物体,比如空气、玻璃等。
同时,红外线的波长也决定了它能够被人眼所感知。
2. 红外线遥控信号的编码方式红外线遥控信号一般采用脉冲宽度编码(Pulse Width Encoding)的方式进行编码。
即通过调节红外线信号的脉冲宽度来表示不同的信息。
通常会将一个编码周期分为若干个时间单位,每个时间单位内的脉冲宽度决定了信号的状态,比如高电平表示1,低电平表示0。
3. 红外线遥控信号的解码方式红外线遥控信号的解码一般分为两个步骤:解调和解码。
解调是指将接收到的红外线信号转换为电信号,解码是指将解调后的电信号转换为对应的按键信息。
解调通常采用红外线接收头来完成,红外线接收头是一种能够感知红外线信号并将其转换为电信号的传感器。
红外线接收头内部含有一个光电二极管,当红外线信号照射到光电二极管上时,会产生一个电压信号。
通过对这个电压信号进行放大和滤波处理,可以得到解调后的电信号。
解码是将解调后的电信号转换为对应的按键信息。
解码一般采用红外线遥控解码芯片来完成,这些芯片内部包含了一系列的逻辑电路和存储器,能够根据输入的电信号解码出对应的按键信息。
不同的遥控器厂商和设备类型会使用不同的解码协议,因此解码芯片需要根据具体的解码协议来进行解码。
三、红外线遥控解码的实现方式红外线遥控解码可以通过硬件电路和软件算法两种方式来实现。
红外线遥控器在家用电器和工业控制系统中已得到广泛应用,了解他们的工作原理和性能、进一步自制红外遥控系统,也并非难事。
1.红外线的特点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。
电路调试简单,若对发射信号进行编码,可实现多路红外遥控功能。
2.红外线发射和接收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,即电源正VDD、电源负(GND)和数据输出(Out)。
接收头的引脚排列因型号不同而不尽相同,图3列出了因接收头的外形不同而引脚的区别。
51单片机红外解码程序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。
下面,我们将使用下面两种设备:另外,使用51单片机进行解码。
2、原理图从原理图看出,IR的data脚与51的PD2(P3.2)相连。
2、红外发射原理要对红外遥控器所发的信号进行解码,必须先理解这些信号。
a) 波形首先来看看,当我们按下遥控器时,红外发射器是发送了一个什么样的信号波形,如下图:由上图所示,当一个键按下超过22ms,振荡器使芯片激活,将发射一组108ms的编码脉冲(由位置1所示)。
如果键按下超过108ms仍未松开,接下来发射的代码(连发代码由位置3所示)将仅由起始码(9ms)和结束码(4.5ms)组成。
下面把位置1的波形放大:由位置1的波形得知,这108ms发射代码由一个起始码(9ms),一个结果码(4.5ms),低8位地址码(用户编码)(9ms~18ms),高8位地址码(用户编码)(9ms~18ms),8位数据码(键值数据码)(9ms~18ms)和这8位数据的反码(键值数据码反码)(9ms~18ms)组成。
b) 编码格式遥控器发射的信号由一串0和1的二进制代码组成.不同的芯片对0和1的编码有所不同。
通常有曼彻斯特编码和脉冲宽度编码。
XS-091遥控板的0和1采用PWM方法编码,即脉冲宽度调制。
下图为一个发射波形对应的编码方法:放大0和1的波形如下图:这种编码具有以下特征: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”。
3、红外接收原理a) 波形红外接收头将38K载波信号过虑,接收到的波形刚好与发射波形相反:放大,位定义0和位定义1波形如下:4、解码原理及算法注:代码宽度算法:16位地址码的最短宽度:1.12×16=18ms 16位地址码的最长宽度:2.24ms×16=36ms可以得知8位数据代码及其8位反代码的宽度和不变:(1.12ms+2.24ms)×8=27ms所有32位代码的宽度为(18ms+27ms)~(36ms+27ms)对于红外线遥控对于很多电子爱好者来讲,都感觉到非常神奇,看不到,摸不着,但能实现无线遥控,其实控制的关键就是我们要用单片机芯片来识别红外线遥控器发出红外光信号,即我们通常所说的解码。
红外智能遥控的原理和应用1. 红外智能遥控的基本原理红外智能遥控技术是利用红外线传输信号实现设备之间的遥控操作。
其基本原理包括红外发射、红外接收和信号解码三个主要环节。
•红外发射:遥控器通过红外发射器将信号转化为红外光信号并发送出去。
红外发射器通常采用红外二极管作为发射源,其工作频率一般为38kHz。
•红外接收:被遥控设备接收器接收到红外信号后,转化为电信号并进行解码处理。
红外接收器通常采用红外二极管和光敏电阻等元件组成。
•信号解码:接收器将接收到的红外信号转化为二进制信号,并通过解码算法还原出原始信号。
常用的解码算法有NEC、RC-5、RC-6等。
2. 红外智能遥控的应用领域红外智能遥控技术在各个领域都有广泛的应用。
以下列举了几个主要的应用领域。
2.1 家居自动化在家居自动化领域,红外智能遥控技术可以实现对空调、电视、音响等设备的远程控制。
通过配合智能家居设备,可以实现手机APP控制家电设备,实现智能化家居体验。
2.2 工业自动化在工业自动化领域,红外智能遥控技术可以实现对生产线上的设备进行遥控操作。
工业领域中常见的应用包括遥控机器人、遥控无人机等。
2.3 医疗器械红外智能遥控技术在医疗器械领域也有广泛的应用。
医疗器械常常需要通过遥控进行操作,如遥控手术器械、遥控医疗设备等。
2.4 安防领域在安防领域,红外智能遥控技术可用于实现对安防摄像头、门禁系统、报警设备等的遥控和监控。
通过红外智能遥控技术,可以实现对安防设备的远程开关操作和视频监控。
2.5 汽车领域红外智能遥控技术也被广泛应用于汽车领域。
通过遥控汽车的车门、天窗、尾箱等功能,提高了汽车的舒适性和便利性。
3. 红外智能遥控的优势和局限性3.1 优势•空间范围广:红外智能遥控技术可以在遥控设备和被控设备之间建立一条无线通信通道,遥控距离相对较远,可以实现无需直接触摸被控设备就能进行遥控操作。
•信号稳定:红外智能遥控技术的信号传输相对稳定可靠,不容易受到其他干扰信号的影响。
单片机的红外遥控器解码原理与实现红外遥控器是我们日常生活中常见的电子设备,它通过使用红外线信号与接收器进行通信。
而在这个过程中,单片机起到了解码的重要作用。
本文将介绍单片机解码红外遥控器的原理以及实现方法。
一、红外遥控器的工作原理红外遥控器是一种使用红外线进行通信的设备,它主要由发送器和接收器两部分组成。
发送器将指令数据转换为红外脉冲信号并发送出去,接收器通过接收红外线信号并将其转换为电信号,进而解码为可识别的指令。
而单片机则负责接收并解码红外信号,将其转化为具体的操作。
二、单片机解码红外信号的原理单片机解码红外信号主要分为两个步骤:红外信号的接收和信号的解码处理。
1. 红外信号的接收单片机通过外部的红外接收器接收红外信号。
红外接收器可以通过外部电路将接收到的红外信号转换为电压信号,然后通过单片机的IO 口输入。
2. 信号的解码处理接收到的红外信号经过IO口输入后,单片机需要对信号进行解码处理。
解码的过程涉及到红外信号的标准化和解析。
对于常见的红外遥控器协议,单片机需要能够识别其编码方式,确定其协议格式。
这些协议通常包含了引导码、地址码和指令码等信息。
在解析红外信号时,单片机首先需要识别引导码。
引导码是红外信号的起始标志,通常由高、低电平组成,表示编码的开始。
单片机通过判断引导码的时间长度来确定信号的开始。
接下来,单片机需要识别地址码和指令码。
地址码是用来区分不同的红外遥控器设备,指令码则表示具体的操作指令。
单片机通过判断地址码和指令码的高、低电平时间长度来确定具体的操作。
三、单片机解码红外信号的实现方法单片机解码红外信号有多种实现方法,以下是一种简单的实现示例。
首先,需要连接红外接收器到单片机的IO口,将接收到的信号输入到单片机。
接收到的信号可以通过外部中断的方式触发单片机的中断服务程序。
然后,在中断服务程序中,单片机需要根据红外协议的规则,判断引导码、地址码和指令码的时间长度。
利用计时器或延时函数可以实现对信号时间的测量。
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。
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位数据码(9ms~18ms)和这8位数据的反码(9ms~18ms)组成。
如果键按下超过108ms仍未松开,接下来发射的代码(连发码)将仅由起始码(9ms)和结束码(2.25ms)组成。
图5 引导码图6连发码
3 遥控信号接收
接收电路可以使用一种集红外线接收和放大于一体的一体化红外线接收器,不需要任何外接元件,就能完成从红外线接收到输出与TTL
电平信号兼容的所有工作,而体积和普通的塑封三极管大小一样,它适合于各种红外线遥控和红外线数据传输。
接收器对外只有3个引脚:Out、GND、Vcc与单片机接口非常方便,如图7所示。
图7
①脉冲信号输出接,直接接单片机的IO 口。
②GND接系统的地线(0V);
③Vcc接系统的电源正极(+5V);
4 遥控信号的解码
红外线遥控器的解码程序,它可以把红外遥控器每一个按键的键值读出来,并且通过实验板上P1口的8个LED显示出来,在解码成功的同时并且能发出“嘀嘀嘀”的提示音。
; 红外遥控接收
MAIN:
JNB P2.2,IR ;遥控扫描
LJMP MAIN ;在正常无遥控信号时,一体化红外接收头输出是高电平,程序一直在循环。
; 解码程序
IR:
;以下对遥控信号的9000微秒的初始低电平信号的识别,波形见图5。
MOV R6,#10
IR_SB:
ACALL DELAY882 ;调用882微秒延时子程序
JB P2.2,IR_ERROR ;延时882微秒后判断P2.2脚是否出现高电平如果有就退出解码程序
DJNZ R6,IR_SB ;重复10次,目的是检测在8820微秒如果出现高电平就退出解码程序
;识别连发码,和跳过4.5ma的高电平。
JNB P2.2, $ ;等待高电平避开9毫秒低电平引导脉冲
ACALL DELAY2400
JNB P2.2,IR_Rp ;这里为低电平,认为是连发码信号,见图6。
ACALL DELAY2400 ;延时4.74毫秒避开4.5毫秒的结果码;以下32数据码的读取,0和1的识别请看图2
MOV R1,#1AH ;设定1AH为起始RAM区
MOV R2,#4
IR_4BYTE:
MOV R3,#8
IR_8BIT:
JNB P2.2,$ ;等待地址码第一位的高电平信号
LCALL DELAY882 ;高电平开始后用882微秒的时间尺去判断信号此时的高低电平状态
MOV C,P2.2 ;将P2.2引脚此时的电平状态0或1存入C 中
JNC IR_8BIT_0 ;如果为0就跳转到IR_8BIT_0
LCALL DELAY1000
IR_8BIT_0:
MOV A,R1 ;将R1中地址的给A
RRC A ;将C中的值0或1移入A中的最低位
MOV R1,A ;将A中的数暂时存放在R1中
DJNZ R3,IR_8BIT ;接收地址码的高8位
INC R1 ;对R1中的值加1,换下一个RAM
DJNZ R2,IR_4BYTE ;接收完16位地址码和8位数据码和8位数据,
;存放在1AH/1BH/1CH/1DH的RAM中;解码成功
JMP IR_GOTO
IR_Rp:
;重复码执行处
;按住遥控按键时,每过108ms就到这里来
JMP IR_GOTO
IR_ERROR:
;错语退出
LJMP MAIN ;退出解码子程序
;遥控执行部份
IR_GOTO:
;这里还要判断1AH和1BH 两个系统码或用户码,用于识别不同的遥控器
;MOV A,1AH
;CJNE A,#xxH,IR_ERROR ;用户码1不对则退出
;MOV A,1BH
;CJNE A,#xxH,IR_ERROR ;用户码2不对则退出
;判断两个数据码是否相反
MOV A,1CH
CPL A
CJNE A,1DH,IR_ERROR ;两个数据码不相反则退出
;遥控执行部份
;MOV A,1DH ;判断对应按键
;CJNE A,#xxH,$+6
;LJMP -à跳到对应按键执行处
;CJNE A,#xxH,$+6
;LJMP -à跳到对应按键执行处
MOV P1,1DH ;将按键的键值通过P1口的8个LED显示出来!
CLR P2.3 ;蜂鸣器鸣响-嘀嘀嘀-的声音,表示解码成功LCALL DELAY2400
LCALL DELAY2400
LCALL DELAY2400
SETB P2.3 ;蜂鸣器停止
;清除遥控值使连按失效
MOV 1AH,#00H
MOV 1BH,#00H
MOV 1CH,#00H
MOV 1DH,#00H
LJMP MAIN
延时子程序
882
DELAY882: ;1.085x ((202x4)+5)=882
MOV R7,#202
DELAY882_A:
NOP
NOP
DJNZ R7,DELAY882_A
RET
; 1000
DELAY1000: ;1.085x ((229x4)+5)=999.285
MOV R7,#229
DELAY1000_A:
NOP
NOP
DJNZ R7,DELAY1000_A
RET
; 2400
DELAY2400: ;1.085x ((245x9)+5)=2397.85 MOV R7,#245
DELAY2400_A:
NOP
NOP
NOP
NOP
NOP
NOP
NOP
DJNZ R7,DELAY2400_A
RET
END。