遙控器使用方便，功能多．目前已廣泛應(yīng)用在電視機(jī)、VCD、DVD、空調(diào)等各種家用電器中，且價(jià)格便宜，市場(chǎng)上非常容易買到。如果能將遙控器上許多的按鍵解碼出來．用作單片機(jī)系統(tǒng)的輸入．則解決了常規(guī)矩陣鍵盤線路板過大、布線復(fù)雜、占用I／O口過多的弊病。而且通過使用遙控器，操作時(shí)可實(shí)現(xiàn)人與設(shè)備的分離，從而更加方便使用。下面以TC9012編碼芯片的遙控器為例。談?wù)勅绾斡贸Ｓ玫?1系統(tǒng)單片機(jī)進(jìn)行遙控的解碼。

通用紅外遙控系統(tǒng)由發(fā)射和接收兩大部分組成，應(yīng)用編/解碼專用集成電路芯片來進(jìn)行控制操作，如圖所示。發(fā)射部分包括鍵盤矩陣、編碼調(diào)制、LED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。

一、編碼格式

1、0和1的編碼

當(dāng)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)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(jìn)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(jìn)制的“1”，其波形如圖所示。

遙控器發(fā)射的信號(hào)由一串0和1的二進(jìn)制代碼組成．不同的芯片對(duì)0和1的編碼有所不同。通常有曼徹斯特編碼和脈沖寬度編碼。TC9012的0和1采用PWM方法編碼，即脈沖寬度調(diào)制，其0碼和1碼如圖所示(以遙控接收輸出的波形為例)。0碼由0.56ms低電平和0。56ms高電平組合而成,脈沖寬度為1.12ms．1碼由0.56ms低電平和1.69ms高電平組合而成,脈沖寬度為2．25ms。在編寫解碼程序時(shí)．通過判斷脈沖的寬度，即可得到0或1。

UPD6121G產(chǎn)生的遙控編碼是連續(xù)的32位二進(jìn)制碼組，其中前16位為用戶識(shí)別碼，能區(qū)別不同的電器設(shè)備，防止不同機(jī)種遙控碼互相干擾，如我們可以同時(shí)使用電視機(jī)、機(jī)頂盒、功放等遙控器，但它們不會(huì)產(chǎn)生誤觸發(fā)。該芯片的用戶識(shí)別碼固定為十六進(jìn)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位二進(jìn)制碼，周期約為108ms。一組碼本身的持續(xù)時(shí)間隨它包含的二進(jìn)制“0”和“1”的個(gè)數(shù)不同而不同，大約在45～63ms之間。

2、按鍵的編碼

當(dāng)我們按下遙控器的按鍵時(shí)，遙控器將發(fā)出如圖2的一串二進(jìn)制代碼，我們稱它為一幀數(shù)據(jù)。根據(jù)各部分的功能?？蓪⑺鼈兎譃?部分，分別為引導(dǎo)碼、用戶識(shí)別碼、用戶識(shí)別碼反碼、數(shù)據(jù)碼、數(shù)據(jù)反碼。遙控器發(fā)射代碼時(shí)．均是低位在前，高位在后。由圖3分析可以得到．引導(dǎo)碼高電平為4.5ms，低電平為4.5ms，當(dāng)接收到此碼時(shí)，表示一幀數(shù)據(jù)的開始。單片機(jī)可以準(zhǔn)備接收下面的數(shù)據(jù)。用戶識(shí)別碼由8位二進(jìn)制組成，共256種．圖中地址碼重發(fā)了一次，主要是加強(qiáng)遙控器的可靠性．如果兩次地址碼不相同，則說明本幀數(shù)據(jù)有錯(cuò)，應(yīng)丟棄。不同的設(shè)備可以擁有不同的用戶識(shí)別碼．因此。同種編碼的遙控器只要設(shè)置地址碼不同，也不會(huì)相互干擾。圖中的地址碼為十六進(jìn)制的0EH(注意低位在前)。在同一個(gè)遙控器中，所有按鍵發(fā)出的地址碼都是相同的，數(shù)據(jù)碼為8位，可編碼256種狀態(tài)，代表實(shí)際所按下的鍵。數(shù)據(jù)反碼是數(shù)據(jù)碼的各位求反，通過比較數(shù)據(jù)碼與數(shù)據(jù)反碼，可判斷接收到的數(shù)據(jù)是否正確。如果數(shù)據(jù)碼與數(shù)據(jù)反碼之間的關(guān)系不滿足相反的關(guān)系．則本次遙控接收有誤，數(shù)據(jù)應(yīng)丟棄。在同一個(gè)遙控器上．所有按鍵的數(shù)據(jù)碼均不相同。在圖3中，數(shù)據(jù)碼為十六進(jìn)制的0CH，數(shù)據(jù)反碼為十六進(jìn)制的0F3H(注意低位在前)，兩者之和應(yīng)為0FFH。

二、單片機(jī)遙控接收電路

紅外遙控接收可采用較早的紅外接收二極管加專用的紅外處理電路的方法。如CXA20106，此種方法電路復(fù)雜，現(xiàn)在一般不采用。較好的接收方法是用一體化紅外接收頭，它將紅外接收二極管、放大、解調(diào)、整形等電路做在一起，只有三個(gè)引腳。分別是+5V電源、地、信號(hào)輸出。常用的一體化接收頭的外形及引腳見紅外接收頭的信號(hào)輸出接單片機(jī)的INTO或INTl腳。典型電路如圖5所示。圖中增加了一只PNP型三極管對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行放大。

三、遙控信號(hào)的解碼算法及程序編制

平時(shí)，遙控器無鍵按下。紅外發(fā)射二極管不發(fā)出信號(hào)，遙控接收頭輸出信號(hào)1，有鍵按下時(shí)，0和1編碼的高電平經(jīng)遙控頭倒相后會(huì)輸出信號(hào)0．由于與單片機(jī)的中斷腳相連，將會(huì)引起單片機(jī)中斷(單片機(jī)預(yù)先設(shè)定為下降沿產(chǎn)生中斷)。單片機(jī)在中斷時(shí)使用定時(shí)器0或定時(shí)器1開始計(jì)時(shí)．到下一個(gè)脈沖到來時(shí)，即再次產(chǎn)生中斷時(shí)，先將計(jì)時(shí)值取出。清零計(jì)時(shí)值后再開始計(jì)時(shí)．通過判斷每次中斷與上一次中斷之間的時(shí)間間隔。便可知接收到的是引導(dǎo)碼還是0和1。如果計(jì)時(shí)值為9ms。接收到的是引導(dǎo)碼，如果計(jì)時(shí)值等于1.12ms，接收到的是編碼0。如果計(jì)時(shí)值等于2.25ms．接收到的是編碼1。在判斷時(shí)間時(shí)，應(yīng)考慮一定的誤差值。因?yàn)椴煌倪b控器由于晶振參數(shù)等原因，發(fā)射及接收到的時(shí)間也會(huì)有很小的誤差。

即我們通常所說的解碼，單片機(jī)得知發(fā)過來的是什么信號(hào)，然后再做出相應(yīng)的判斷與控制，如我們按電視機(jī)遙控器的頻道按鈕，則單片機(jī)會(huì)控制更換電視頻道，如按的是遙控器音量鍵，則單片機(jī)會(huì)控制增減音量。而解碼的關(guān)鍵是如何識(shí)別“0”和“1”，從位的定義我們可以發(fā)現(xiàn)“0”、“1”均以0.56ms的低電平開始，不同的是高電平的寬度不同，“0”為0.56ms,“1”為1.68ms,所以必須根據(jù)高電平的寬度區(qū)別“0”和“1”。如果從0.56ms低電平過后，開始延時(shí)，0.56ms以后，若讀到的電平為低，說明該位為“0”，反之則為“1”，為了可靠起見，延時(shí)必須比0.56ms長(zhǎng)些，但又不能超過1.12ms,否則如果該位為“0”，讀到的已是下一位的高電平，因此?。?.12ms+0.56ms）/2=0.84ms最為可靠，一般取0.84ms左右均可。根據(jù)碼的格式，應(yīng)該等待9ms的起始碼和4.5ms的結(jié)果碼完成后才能讀碼。

以接收TC9012遙控器編碼為例，解碼方法如下：

(1)設(shè)外部中斷0(或者1)為下降沿中斷，定時(shí)器0(或者1)為16位計(jì)時(shí)器，初始值均為O。

(2)第一次進(jìn)入遙控中斷后，開始計(jì)時(shí)。

(3)從第二次進(jìn)入遙控中斷起，先停止計(jì)時(shí)，并將計(jì)時(shí)值保存后，再重新計(jì)時(shí)。如果計(jì)時(shí)值等于前導(dǎo)碼的時(shí)間，設(shè)立前導(dǎo)碼標(biāo)志。準(zhǔn)備接收下面的一幀遙控?cái)?shù)據(jù)，如果計(jì)時(shí)值不等于前導(dǎo)碼的時(shí)間，但前面已接收到前導(dǎo)碼，則判斷是遙控?cái)?shù)據(jù)的0還是1。

(4)繼續(xù)接收下面的地址碼、數(shù)據(jù)碼、數(shù)據(jù)反碼。

(5)當(dāng)接收到32位數(shù)據(jù)時(shí)，說明一幀數(shù)據(jù)接收完畢。此時(shí)可停止定時(shí)器的計(jì)時(shí)，并判斷本次接收是否有效．如果兩次地址碼相同且等于本系統(tǒng)的地址，數(shù)據(jù)碼與數(shù)據(jù)反碼之和等于0FFH，則接收的本幀數(shù)據(jù)碼有效。否則丟棄本次接收到的數(shù)據(jù)。

(6)接收完畢，初始化本次接收的數(shù)據(jù)，準(zhǔn)備下一次遙控接收。