用單片機(jī)解碼紅外遙控器

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(mǎi)到。如果能將遙控器上許多的按鍵解碼出來(lái)．用作單片機(jī)系統(tǒng)的輸入．則解決了常規(guī)矩陣鍵盤(pán)線路板過(guò)大、布線復(fù)雜、占用I／O口過(guò)多的弊病。而且通過(guò)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-p.htm" target="_blank" title="TC9012貨源和PDF資料">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。

一、編碼格式

1、0和1的編碼

遙控器發(fā)射的信號(hào)由一串O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-p.htm" target="_blank" title="TC9012貨源和PDF資料">TC9012的O和1采用PWM方法編碼，即脈沖寬度調(diào)制，其O碼和1碼如圖1所示(以遙控接收輸出的波形為例)。O碼由O．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(xiě)解碼程序時(shí)．通過(guò)判斷脈沖的寬度，即可得到0或1。

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(chēng)它為一幀數(shù)據(jù)。根據(jù)各部分的功能。可將它們分為5部分，分別為引導(dǎo)碼、地址碼、地址碼、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2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(kāi)始。單片機(jī)可以準(zhǔn)備接收下面的數(shù)據(jù)。地址碼由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(shuō)明本幀數(shù)據(jù)有錯(cuò)．應(yīng)丟棄。不同的設(shè)備可以擁有不同的地址碼．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(guò)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．?dāng)?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2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(zhuān)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(jiàn)圖3和圖4。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(wú)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)．O和1編碼的高電平經(jīng)遙控頭倒相后會(huì)輸出信號(hào)O．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(kāi)始計(jì)時(shí)．到下一個(gè)脈沖到來(lái)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(kāi)始計(jì)時(shí)．通過(guò)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 O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O。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。

以接收TC9012-p.htm" target="_blank" title="TC9012貨源和PDF資料">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(kāi)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O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(shuō)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。

示例程序如下： E1INT：

PUSHACC

PUSH PSW

CLRTR1

MOV RM?TLEN，TH1 、

MOVTH1，#00H

MOV TL1，#00H

SETBTR1

MOV A，RMJLEN

JNZ LBL?RM?DAT?BIT

MOV RM?ADDR．#00H

MOV RM?RADDR，#00H

MOV RM?DAT，#00H

MOV RM?RDAT，#00H

MOV RM?BIT_CNT，#00H

CLR RM?OK

CLR RM?GUIDE

POPPSW

POPACC

RET1 I BI RM DAT BIT：

MOV A，RM_TLEN

CJNE A，#23H，LBL?RM_ADDR_DAT

SETB RM?GUIDE

SJMP LBLE1 INT-RET

LBLRM_ADDR_DAT;

JNB RM?GUIDE，LBL?RM?ERROR

CJNE A,#04H,LBL_RM_ONE

CLR C

SJMP LBL_RM?SHIFT

LBLRM?ONE：

CJNE A。#08H。LBL?RM?ERROR

SETB C

LBL_RM_SHIFT：

MOV A，RM?RDAT

RRC A

MOV RM?RDAT．A

MOV A，RM?DAT

RRC A

MOV RM?DAT，A

MOV A，RM?RADDR

RRC A

MOV RM RADDR．A

MOV A。RM?-ADDR

RRC A

MOV RM?．ADDR．A

LBL?RM?END：

INC RM?BIT?CNT

MOV A,RM_BIT_CNT

CJNE A，#32，LBLE1 INT_RET

CLRTR1

MOV TH1,#00H

MOVTL1,#00H

MOV HOUR．RM?ADDR

MOV MINUTE，RM?DAT

MOV RM?_ADDR，#00H

MOV RM?RADDR，#00H

MOV RM?DAT，#00H

MOV RM?RDAT，#00H

MOV RM一8IT_CNT，#00H

CLR RM?GUIDE

SEITB RM?OK

SJMP LBL?E1 INT?RET LBL?RM?ERROR：

CLRTR1

MOV TH1,#0OH

MOVTL1,#00H

MOV RM?_ADDR，#00H

MOV RM?RADDR,#00H

MOV RM?DAT,#00H

MOV RM?RDAT，#00H

MOV RM?B1T?CNT,#00H

CLR RM?GUIDE

LBL?E1 INT?RET：

POPPSW

POPACC

RETI

四、遙控代碼與鍵盤(pán)碼的轉(zhuǎn)換

在應(yīng)用系統(tǒng)中，帶遙控器的儀器設(shè)備一般都帶按鍵。而且二者功能相同。將遙控鍵值轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的按鍵值后。遙控按鍵散轉(zhuǎn)表格可以與鍵盤(pán)散轉(zhuǎn)表格復(fù)用。轉(zhuǎn)換方法可用查表法。通過(guò)查表。使遙控的按鍵值轉(zhuǎn)換成本機(jī)鍵盤(pán)的值。這樣既可以使用按鍵操作，也可以使用遙控操作，而且相應(yīng)的處理程序非常簡(jiǎn)單。

以上以Tc9012編碼格式為例，說(shuō)明了解碼的原理與方法。只要注意一幀數(shù)據(jù)的格式及引導(dǎo)碼、O碼和1碼的時(shí)間長(zhǎng)度．其它編碼芯片如 HT6121、M50560、LC7461等也非常容易解碼。