基于功能碼的紅外遙控軟件解碼技術(shù)＊

李從宏

（南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 電氣與電子工程學(xué)院，南京210046）

李從宏（講師），研究方向?yàn)榍度胧较到y(tǒng)設(shè)計(jì)、信號處理。

引 言

紅外遙控是一種無線、非接觸控制技術(shù)，具有抗干擾能力強(qiáng)、信息傳輸可靠、功耗低、成本低、易實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)，是目前使用最廣泛的一種通信和遙控手段。一般的軟件解碼技術(shù)在接收信號時(shí)采用了查詢方式［1］，在處理信號時(shí)，對接收到的所有碼信息進(jìn)行處理［1－3］，占用、浪費(fèi)系統(tǒng)的資源較嚴(yán)重，且容易得到錯(cuò)誤信息。因此，本文通過對紅外遙控器發(fā)射碼序的特征進(jìn)行分析，提出一種僅基于功能碼的軟件解碼技術(shù)，并在編程時(shí)采用中斷技術(shù)，占用較少的系統(tǒng)資源且系統(tǒng)的響應(yīng)速度得到提高。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 紅外搖控發(fā)射電路設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)中使用SC6122［4］作為遙控發(fā)射器主芯片，發(fā)射電路如圖1所示。

圖1 紅外遙控發(fā)射電路

1.2 紅外遙控接收電路設(shè)計(jì)

紅外遙控接收器的實(shí)現(xiàn)方法很多，在本系統(tǒng)中，紅外接收頭采用價(jià)格便宜、性能可靠的一體化的紅外接收頭HS0038。它接收紅外信號頻率為38kHz，周期約為26 μs，具備對信號進(jìn)行放大、檢波、整形的功能，輸出TLL電平的編碼信號，能很好地與宏晶科技的STC12C5410AD單片機(jī)進(jìn)行連接。由于HS0038輸出的信號與發(fā)射器發(fā)射碼的相位相反，所以將其信號輸出腳連接到單片機(jī)的外部中斷引腳，并采用下降沿觸發(fā)方式觸發(fā)中斷。接收電路如圖2所示。

圖2 紅外遙控接收電路

2 軟件解碼設(shè)計(jì)

2.1 遙控發(fā)射碼結(jié)構(gòu)分析

與本系統(tǒng)相配套的遙控發(fā)射器以SC6122芯片為核心。其發(fā)射出的編碼結(jié)構(gòu)為：當(dāng)一個(gè)鍵按下超過36ms時(shí)，振蕩器使芯片激活，發(fā)射一組編碼脈沖。編碼脈沖由1位引導(dǎo)碼、低8位地址碼、高8位地址碼、8位數(shù)據(jù)碼、8位數(shù)據(jù)的反碼及1位結(jié)果碼組成。如果該鍵按下超過108ms仍未松開，則僅發(fā)射連發(fā)碼。遙控碼的特征波形如圖3所示。

圖3 遙控碼的特征波形

2.2 確定需解析的碼

［1～3］中，對所有的碼都進(jìn)行捕獲、存儲(chǔ)、解析，且需要對整個(gè)發(fā)射過程的總時(shí)間進(jìn)行計(jì)算。這樣會(huì)造成系統(tǒng)資源的浪費(fèi)，難以適應(yīng)實(shí)時(shí)性要求高的場合。本文通過分析紅外遙控編碼脈沖的特征且考慮到紅外遙控器使用的場合，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，僅需對引導(dǎo)碼和功能碼進(jìn)行跟蹤捕獲就可準(zhǔn)確解碼。故在本文中，僅對引導(dǎo)碼、功能碼進(jìn)行捕獲。捕獲引導(dǎo)碼的主要作用是通知單片機(jī)發(fā)射器有某個(gè)按鍵被按下，做好對功能碼進(jìn)行捕獲的準(zhǔn)備；捕獲功能碼的作用是讓單片機(jī)判斷出被按下鍵所對應(yīng)的值。由于功能碼決定了按鍵的作用，故僅需將功能碼進(jìn)行存儲(chǔ)、解析，只占用8個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)空間，縮短了數(shù)據(jù)處理的時(shí)間，大大地提高了系統(tǒng)實(shí)時(shí)處理的能力。

2.3 解碼過程

在本解碼技術(shù)中，使用單片機(jī)系統(tǒng)的兩個(gè)中斷系統(tǒng)T0和ⅠNT0，將T0設(shè)為定時(shí)方式1，外部中斷ⅠNT0設(shè)為下降沿中斷觸發(fā)方式。通過分析遙控器發(fā)射碼的特征可知，數(shù)據(jù)位“0”的周期為1 125 μs，數(shù)據(jù)位“1”的周期為2 250 μs，引導(dǎo)碼的周期為13 500μs，故將定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間設(shè)為100μs較好，不會(huì)產(chǎn)生誤碼，且系統(tǒng)的抗干擾能力強(qiáng)。解碼器主程序和外部中斷ⅠNT0中斷程序的流程分別如圖4、圖5所示。

圖4 解碼主程序流程

圖4和圖5中的times數(shù)組是表示功能碼的8位二進(jìn)制，value是經(jīng)過處理后所得到的功能值；count變量用來記錄T0發(fā)生中斷的次數(shù)，其與定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間100μs的積就是遙控器發(fā)射碼的時(shí)間值。

圖5 外部中斷INT0中斷程序流程

結(jié) 語

在本文中，根據(jù)紅外遙控發(fā)射器發(fā)射碼的特征，僅對功能碼進(jìn)行解析、存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理，且采用中斷響應(yīng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了快速、高效的紅外搖控軟件解碼。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測試，本軟件解碼技術(shù)沒有出現(xiàn)解碼錯(cuò)誤的現(xiàn)象，可靠實(shí)用，且在解碼方面降低了硬件成本。

參考文獻(xiàn)

［1］唐柳，方鳳才.一種基于AT89S52單片機(jī)的紅外遙控發(fā)射碼解碼技術(shù)［J］.廣西師范學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2009，26（2）：44－47.

［2］李澤光.基于單片機(jī)的紅外搖控器解碼器的設(shè)計(jì)［J］.現(xiàn)代電子技術(shù)，2007（9）：36－37.

［3］施新華.利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的紅外遙控技術(shù)［J］.上海電機(jī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2006，9（3）：69－71.

［4］Hangzhou Silan Microelectronics Joint－stock Co.，Ltd.SC6122.pdf［OL］.［2010－05］.http：／／ www.laogu.com／chip＿855850.htm：4－6.