红外遥控系统原理及单片机解码程序设计

[摘要]：红外线遥控是目前使用非常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。本文将重点介绍红外遥控系统原理以及单片机解码程序设计。

[关键词]：红外遥控 解码 单片机

1红外遥控系统组成

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；接收部分包括红外接收器、光电转换放大器、解调等。

2红外遥控发射和接收原理

按下遥控器的某一个键，遥控器会发出一连串经过调制后的信号，这个信号经过红外一体化模块接收后，输出解调后的数字脉冲，每个按键对应不同的脉冲，故识别出不同的脉冲就能识别出不同的按键。按键信息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。

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。

3单片机解码程序设计

红外一体化接收头输出信号连接到单片机外中断输入引脚，设置为下降沿中断方式。引导码解码过程只解码带数据的引导码，不对连发码引导码进行解码。这就要求使用过程中，长按操作不起作用。

关键解码流程设计如图4所示。

中断解码完成后，完成酥局梦弧V鞒绦蛑胁檠到完成标志，就对解码数据进行反码校验并进行对应的处理。

4效果与应用

以上设计的单片机解码程序，成功应用于万年历、计算器、电机控制、旋转LED广告灯灯各种单片机项目教学过程中，完全取代矩阵键盘进行操作，电路简单，程序可靠。稍有不足的是要占用一个外中断，并且在中断解码操作时，会占用CPU时间。

对于时序有严格要求的项目应用，可以考虑“外中断+定时器”的方式，在每个下降沿时进入中断，对数据进行处理。两次进中断的时间间隔采用定时器来记录，省略此前中断解码流程中设计的各种延时和等待操作，减少时间占用，提高CPU利用率。

参考文献：

[1]黄莺.单片机原理与应用.中国传媒大学出版社，2015.

[2]周坚.单片机项目教程-C语言版.北京航空航天大学出版社，2013.