基于单片机的红外遥控解码器的设计

摘 要：通过对红外遥控器各按键发送的脉冲波形的分析可以识别码型，从而

为软件解码提供依据。本设计用单片机编码和解码实现了红外信号的传输，该电路结构灵活，成本低，易于改进和扩充，该电路设计简单，易于移植到其他红外发射、接收装置，适合红外遥控的二次开发。

关键词：AT89S51单片机；红外信号；1602LCD

中图分类号：TM 文献标识码：A 文章编号：1009-914x（2014）08-01-01

1红外解码系统的背景、意义

1.1红外解码系统的背景

传统的遥控器大多数采用了无线电遥控技术，随着科技的进步，红外线遥控技术的成熟，红外也成为了一种被广泛应用的通信和遥控手段。继彩电、录像机之后，在录音机、音响设备、空调机等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。红外线抗干扰能力强，且不会对周围的无线电设备产生干扰电波，同时红外发射接收范围窄，安全性较高。

红外遥控虽然被广泛应用，但各产商的遥控器不能相互兼容。当今市场上的红外线遥控装置一般采用专用的遥控编码及解码集成电路，所以其灵活性较低，应用范围有限。而采用单片机进行遥控系统的应用设计，遥控装置将同时具有编程灵活、控制范围广、体积小、功耗低、功能强、成本低、可靠性高等特点，因此采用单片机的红外遥控技术具有广阔的发展前景。

1.2红外解码系统的意义

红外遥控的特点是不影响周边环境、不干扰其它电器设备。由于其无法穿透墙壁，所以不同房间的家用电器可使用通用的遥控器，且不会产生相互干扰。电路调试简单，只要按给定电路连接无误，一般不需任何调试即可投入工作，编解码容易，可进行多路遥控。

信息可以直接通过红外光进行调制传输，例如，信息直接调制红外光的强弱进行传输，也可以用红外线产生一定频率的载波，再用信息对载波进行调制，接收端去掉载波，取到信息。从信息的可靠传输来说，这就是我们看到的多数红外遥控器所采用的方法。

随着科学技术的发展，单片机因其高可靠性和高性价比，在智能化家用电器、仪器仪表等诸多领域内得到了广泛的应用。当前单片机对家用电器控制呈现出外型简单化、功能多样化、性能优越化的发展趋向。红外遥控器具用使用方便、功耗低、抗干扰能力强的特点，因此它的应用前景不可估量。

2 红外解码系统内容

2.1 红外解码系统功能说明

通过按下红外遥控器的按键，发送红外遥控信号，遥控器发出的信号经过HS0038集成红外接收头接收，将接收到的信号送入单片机，通过单片机解码编码处理后，把遥控器发过来的按键实际编码值显示在1602液晶屏上，进而实现了对红外遥控器的解码，解出码后可以利用遥控器实现更多领域的红外遥控。

2.2 红外解码系统技术参数

控制系统主要是由单片机、电源电路、红外遥控器发射、红外接收电路、LCD显示电路等部分组成，红外接收头接收到的编码信息通过单片机处理，单片机根据不同的遥控器按键进行处理并在LCD上显示相应的按键值编码信息。

2.2.1单片机及其硬件电路

AT89S51是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S51为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。

2.2.2 红外遥控器电路

采用TC9012芯片编码的遥控器，TC9012是一块用于东芝系列红外遥控系统中的专用发射集成电路，采用CMOS工艺制造。它可外接32个按键，提供8种用户编码，另外还具有3种双重按键功能。TC9012的管脚设置和应用线路都进行了高度优化，以配合PCB的布图和低成本的要求。

TC9012采用低压CMOS工艺制造，低功耗超小静态电流，低工作电压，精简指令码，8种用户编码可选择，TSOP-20、SOP20、COB可选的封装形式。

2.2.3 红外发射电路

将脉冲编码信号调制在载波振荡器产生的载波上，然后用这个脉冲编码调制信号去驱动红外发光二极管，以发出经过调制的红外光波。

TC9012作为红外遥控器控制核心，遥控编码脉冲信号由引导码、系统码、系统反码、功能码、功能反码等信号组成。以PPM码（脉冲位置调制码）对红外数据调制在38KHz的载波上对外进行发射信号。

2.2.4红外接收显示电路

HS0038是用于红外遥控接收的小型一体化接收头，集成红外线的接收、放大、解调，不需要任何外接元件，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，中心频率38.0KHz。接收器对外有3个引脚：OUT、GND、VCC与单片机接口非常方便。

3红外解码系统操作说明

通过按下红外遥控器的不同按键，发射出不同的遥控编码信号，经过HS0038集成红外接收头接收，把接收到的信号送入单片机处理，单片机解码编码处理后，把遥控器按下的按键实际编码值显示在1602液晶屏上，进而通过1602液晶屏可以读出红外遥控器对应按键发出的源码值。

主程序流程首先初始化红外接收端口，然后检测是否接收到红外信号，如果接收到红外信号就调用接收子程序，然后通过LCD1602显示当前按键的解码值。

红外接收子程序首先读取T0定时器的长度，如果是1.125ms就认为是“0”，将其存入缓冲区并且计数器加一，如果是2.25ms就认为是“1”，将其存入缓冲区并且计数器加一。如果计数器值为32时，就接收结束标志位并且将计数器清0，如果计数器值不为32时，就认为是接收误码，计数器也将清0，此时重新等待读取红外信号。

结束语

TC9012型红外遥控器被广泛用在家用电器和仪器仪表中，在了解了其发射的编码脉冲信号波形后，设计了基于单片机AT89S51的红外遥控器解码器，对解码器硬件和相应软件进行分析并给出程序流程图。将红外遥控器用在生活中，作为参数设置和系统控制用红外遥控器，既操作灵活，又能提高系统抗干扰能力，在实际中收到了良好效果。

本设计采用HS0038集成红外接收头进行红外遥控信号接收，通过51系列单片机对红外遥控器解码编码处理，解码后的信息码值用1602液晶对其进行显示，为红外遥控进一步的开发应用提供了便利条件。

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作者简介：苏宝林（1977～），男，天津市武清区人，讲师，硕士，毕业于华南农业大学，绥化学院电气工程学院从事教学与科研工作，研究方向：单片机技术、EDA技术。