詳細(xì)解讀紅外遙控解碼

紅外遙控是我們現(xiàn)實生活中必不可少的一員。遙控，顧名思義即在遙遠(yuǎn)的地方進行控制，其實也就是說遠(yuǎn)程通信。紅外遙控就是以紅外線為傳輸介質(zhì)的遙控。

紅外遙控器是怎么工作的？其實它內(nèi)部就是有一個單片機，單片機的I／O口控制一個紅外LED燈（當(dāng)然一般會加外部放大電路以增大傳輸距離），在內(nèi)部編碼后發(fā)送出去，然后電視或者空調(diào)之類的可以用紅外遙控控制的電器在接收到紅外信號后就會進行解碼，并根據(jù)制定好的協(xié)議執(zhí)行特定動作，比如電視可能換臺、調(diào)節(jié)音量等?，F(xiàn)在有的手機就帶有紅外遙控功能，其實也是用單片機的功能實現(xiàn)的。

紅外遙控解碼

有的時候，我們希望模擬一些遙控器的功能，這時候就要對這些遙控器的數(shù)據(jù)進行解碼。

在進行解碼前，我們先來了解一下紅外編碼。紅外編碼有很多種，最常用的編碼是NEC編碼。NEC格式的編碼如下：

NEC格式的紅外編碼是連續(xù)的32位二進制碼組。32位二進制碼組之前的引導(dǎo)碼，用于區(qū)分每次的傳輸；在起始碼之后的才是32位二進制碼組，其中8位用戶識別碼和8位反碼（反碼主要用于）校驗，用戶識別碼的作用主要是區(qū)分不同品牌的遙控器；接著就是8位操作碼和反碼，用于表示哪個按鍵被按下。

NEC格式的編碼除引導(dǎo)碼和起始碼外，用于交互數(shù)據(jù)的信息采用脈寬調(diào)制的串行碼，在38kHz的載波下，以脈寬為0．565ms、間隔0．56ms、周期為1．125ms的組合表示二進制的“0”；以脈寬為0．565ms、間隔1．685ms、周期為2．25ms的組合表示二進制的“1”，其波形如下所示：

了解了紅外編碼，就可以進行紅外解碼了。

實現(xiàn)方法

一般，進行紅外解碼我們需要先將接受到的有效信號與外界環(huán)境的干擾信號分離開，這就是載波的作用。現(xiàn)在市面上有很多一體化紅外接收頭，內(nèi)部是紅外接收二極管 ＋放大電路 ＋解調(diào)器。當(dāng)接收到紅外信號后，先將其放大，然后把38kHz的信號保留下來。需要注意的是一般一體化紅外接收頭接收到信號時輸出是低電平，沒有接收信號時是高電平。

上面是常用紅外接收頭的引腳，“OUT”腳接單片機的I／O口，“－”腳接電源負(fù)極，“＋”腳接電源正極。

接好電路，就要進行解碼工作了．其實解碼工作主要是識別引導(dǎo)碼，還有數(shù)據(jù)“0”“1”。我們看波形圖，只要識別紅外接收頭“OUT”引腳高低電平持續(xù)的時間就可以了。這個可以用定時器中斷完成，也可以用延時來判斷。由于只完成解碼工作，我們就用延時的方法更方便。

首先，紅外接收頭沒有接到信號時是高電平，等待其變低。之后，每隔900us測量一次，若在10次內(nèi)電平變高，說明這不是引導(dǎo)碼，退出重新開始；若10次內(nèi)并沒有變高，說明這就是引導(dǎo)碼，繼續(xù)下一步。接著可以不判斷起始碼，就是直接等待引腳電平變高再變低，就可以接收數(shù)據(jù)了。

接收數(shù)據(jù)，就是進行判斷“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”。

每一位“0”或者“1”在接收頭接收信號即低電平的時間都是一樣的，直接等待低電平過去，在高電平時延時600us，如果600us時還是高電平，說明是“1”；如果是低電平即高電平過去了，說明是“0”。將這些數(shù)據(jù)結(jié)合到一起，就是接收到的編碼了。

將單片機的串口與電腦接好，就可以在串口顯示我們讀到的紅外遙控數(shù)據(jù)了。

實現(xiàn)代碼：

＃include ＜reg52．h＞

／／ －－－ 紅外接收一體化輸出口 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

sbit IR＿Out ＝ P3＾2；

bit START＿Flag ＝ 0；

bit BOOT＿REPEATING＿CODE＿Flag ＝ 0；

unsigned char DATA［4］ ＝ ｛0｝；

bdata unsigned char TEMP＿BIT；

sbit B0 ＝ TEMP＿BIT＾0；

sbit B1 ＝ TEMP＿BIT＾1；

sbit B2 ＝ TEMP＿BIT＾2；

sbit B3 ＝ TEMP＿BIT＾3；

sbit B4 ＝ TEMP＿BIT＾4；

sbit B5 ＝ TEMP＿BIT＾5；

sbit B6 ＝ TEMP＿BIT＾6；

sbit B7 ＝ TEMP＿BIT＾7；

／／ －－－ 有無遙控信號判斷函數(shù) －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

bit START＿Judge（）；

／／ －－－ 連發(fā)碼判斷函數(shù) －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

bit BOOT＿REPEATING＿CODE＿Judge（）；

／／ －－－ ＂0＂和＂1＂識別 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

bit H＿L＿LEVEL＿Judge（）；

bit START＿Judge（）

｛

bit TEMP＿Flag ＝ 1；

unsigned char i ＝ 0；

／／在正常無遙控信號時，一體化紅外接收頭輸出是高電平，程序一直在循環(huán)。

while （ IR＿Out ＝＝ 1）；

／／重復(fù)10次，目的是檢測在6876～8352微秒內(nèi)如果出現(xiàn)高電平就退出解碼程序

for（i ＝0；i ＜9； i＋＋）

｛

DELAY＿Us（800）； ／／ 測試實際延時約為764～928us

if （ IR＿Out ＝＝ 1 ）

｛

TEMP＿Flag ＝ 0；

break；

｝

｝

return TEMP＿Flag；

｝

bit BOOT＿REPEATING＿CODE＿Judge（）

｛

bit TEMP＿Flag ＝ 1；

while（ IR＿Out ＝＝ 0 ） ； ／／ 等待高電平避開9毫秒低電平引導(dǎo)脈沖

DELAY＿Ms（1）； ／／ 測試實際延時約為1．007ms

DELAY＿Ms（1）； ／／ 測試實際延時約為1．007ms

DELAY＿Us（200）； ／／ 0．086ms

DELAY＿Us（200）； ／／ 0．086ms

DELAY＿Us（200）； ／／ 0．086ms

／／ 共計2．272ms

if（ IR＿Out ＝＝ 0 ）

｛

TEMP＿Flag ＝ 1； ／／ 是連發(fā)碼

｝

else

｛

TEMP＿Flag ＝ 0； ／／ 不是連發(fā)碼，而是引導(dǎo)碼

｝

return TEMP＿Flag；

｝

bit H＿L＿LEVEL＿Judge（）

｛

while（ IR＿Out ＝＝ 0 ）； ／／ 等待地址碼第一位的高電平信號

DELAY＿Us（800）； ／／ 測試實際延時約為764～928us

if （ IR＿Out ＝＝ 1）

｛

DELAY＿Ms（1）； ／／ 測試實際延時約為1．007ms

return 1；

｝

else

｛

return 0；

｝

／／ －－－ 串口初始化 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

void UART＿Initial（）；

void DELAY＿Us（unsigned int Us）

｛

unsigned int x；

for（x ＝ 0； x ＜＝ （Us／200－1）； x＋＋）；

｝

void DELAY＿Ms（unsigned int Ms）

｛

unsigned int x，y；

for（x ＝ 0； x ＜＝ （Ms－1）； x＋＋）

｛

for（y ＝ 0； y ＜＝ 120； y＋＋）；

｝

｝

void main（）

｛

unsigned char i；

UART＿Initial（）；

IR＿Out ＝ 1；

while（1）

｛

START＿Flag ＝ START＿Judge（）；

BOOT＿REPEATING＿CODE＿Flag ＝ BOOT＿REPEATING＿CODE＿Judge（）；

if （ START＿Flag ＆＆ ！BOOT＿REPEATING＿CODE＿Flag ）

｛

for（i ＝0；i ＜4； i＋＋）

｛

B0 ＝ H＿L＿LEVEL＿Judge（）；

B1 ＝ H＿L＿LEVEL＿Judge（）；

B2 ＝ H＿L＿LEVEL＿Judge（）；

B3 ＝ H＿L＿LEVEL＿Judge（）；

B4 ＝ H＿L＿LEVEL＿Judge（）；

B5 ＝ H＿L＿LEVEL＿Judge（）；

B6 ＝ H＿L＿LEVEL＿Judge（）；

B7 ＝ H＿L＿LEVEL＿Judge（）；

DATA［i］ ＝ TEMP＿BIT；

｝

for（i ＝0；i ＜4； i＋＋）

｛

SBUF ＝ DATA［i］；

while（ TI ＝＝ 0 ）；

TI ＝ 0；

｝

｝

｝

｝

void UART＿Initial（）

｛

SCON ＝ 0x50； ／／ SCON： 模式 1， 8－bit UART， 使能接收

TMOD ｜＝ 0x20； ／／ TMOD： timer 1， mode 2， 8－bit reload

TH1 ＝ 0xFD； ／／ TH1： reload value for 9600 baud ＠

／／ 11．0592MHz

TR1 ＝ 1； ／／ TR1： timer 1 run

EA ＝ 0； ／／ 關(guān)閉總中斷

ES ＝ 0； ／／ 關(guān)閉串口中斷

｝

｝

注

1、紅外遙控的編碼不只NEC，還有很多也有廣泛應(yīng)用如RC－5，RC－6等。

2、上面的代碼所用指令是STC 89C52單片機，如需用其它芯片請另行更改。
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