探究采用單片機發(fā)送并接收紅外遙控信號的方法

胡強

摘 要：在本文就采用單片機發(fā)送并接收紅外遙控信號的方法展開的研究中，筆者選擇了PIC-12043S/T紅外接收頭作為研究對象，并對單片機紅外遙控的原理、單片機紅外遙控的實現(xiàn)展開了詳細論述，而這一論述較好證明了本文研究的可行性。

關(guān)鍵詞：單片機；發(fā)送；接受；紅外遙控信號

作為一種無線、非接觸的控制技術(shù)，紅外遙控廣泛的應用于我國家用電器的控制領(lǐng)域，較強的抗干擾能力、可靠的傳輸能力、較低的功耗與成本是這一廣泛應用實現(xiàn)的原因所在，而為了保證紅外遙控能夠在更多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)較好應用，正是本文就采用單片機發(fā)送并接收紅外遙控信號方法展開具體研究的原因所在。

1 單片機紅外遙控的原理

1.1 單片機紅外遙控概述

對于紅外遙控來說，其本身由發(fā)送與接收兩部分組成，對于紅外遙控的接收部分來說，價格便宜、性能可靠的一體化紅外接頭是紅外遙控主要采用的部件，本文研究中所采用的PIC-12043S/T紅外接收頭就是其中代表。而對于紅外遙控的發(fā)送部分來說，發(fā)送端需要在單片機的支持下進行二進制編碼的調(diào)制，這樣就能夠通過單片機實現(xiàn)脈沖串信號的發(fā)送。值得注意的是，在PIC-12043S/T等紅外接收頭的實際應用中，其本身需要將接收到的信號進行放大、檢波與整形，景觀這一系列處理的信號才能夠交由單片機進行解碼與執(zhí)行，相關(guān)嚴控功能也才能夠得以真正實現(xiàn)[1]。

1.2 二進制信號的編碼

結(jié)合上文內(nèi)容我們不難發(fā)現(xiàn)，二進制信號的編碼是應用單片機紅外遙控的關(guān)鍵所在，而在本文研究中筆者選擇了采用不同脈寬寬度的二進制信號編碼方法，這一二進制信號編碼能夠在單片機的支持下得以較好完成。值得注意的是，在應用采用不同脈寬寬度的二進制信號編碼方法時，為了較好適應不同數(shù)據(jù)傳輸速度的需要，我們可以在適當時候?qū)γ}沖的寬度進行調(diào)節(jié)，這樣就能夠較好滿足具體的紅外遙控需要[2]。

1.3 二進制信號的調(diào)制

除了二進制信號的編碼外，二進制信號的調(diào)制同樣屬于采用單片機發(fā)送并接收紅外遙控信號的重要組成，這點我們結(jié)合上文內(nèi)容不難發(fā)現(xiàn)，具體的二進制信號調(diào)制同樣能夠在單片機的支持下得以較好實現(xiàn)。在應用單片機進行的具體二進制信號調(diào)制中，結(jié)合本文所采用的PIC-12043S/T型號紅外接收頭，我們就需要在單片機的支持下將二進制信號調(diào)制成頻率為37.9KHz頻率的間斷脈沖串，這一間斷脈沖串的求得需要進行二進制信號編碼與37.9KHz頻率的脈沖信號相乘，這樣才能夠得到具體可以用于紅外遙控的信號，這一信號也才能夠真正支持紅外發(fā)射二極管的信號發(fā)送。

1.4 二進制信號的調(diào)解

在完成二進制信號的調(diào)制后，為了保證單片機發(fā)送并接收紅外遙控信號得以更好實現(xiàn)，我們還需要開展具體的二進制信號調(diào)解工作，這一二進制信號的調(diào)解需要在PIC-12043S/T型號紅外接收頭的支持下實現(xiàn)。對于PIC-12043S/T型號紅外接收頭來說，其本身能夠?qū)⒔邮盏降募t外信號經(jīng)內(nèi)部處理并解調(diào)復原，而由于PIC-12043S/T型號紅外接收頭直接與單片機相連，這就使得經(jīng)過調(diào)解的二進制信號能夠直接傳輸給單片機。

1.5 二進制信號的解碼

在PIC-12043S/T型號紅外接收頭完成二進制信號的調(diào)解后，其會直接將調(diào)解后的二進制信號傳送給單片機，而單片機就需要在接收信號后開展二進制信號的解碼，這一解碼本質(zhì)上是將PIC-12043S/T型號紅外接收頭發(fā)送來的二進制信號還原成發(fā)送端發(fā)送的數(shù)據(jù)。

1.6 基于字節(jié)傳輸?shù)募t外遙控數(shù)據(jù)格式

除了上述單片機紅外遙控的原理外，基于字節(jié)傳輸?shù)募t外遙控數(shù)據(jù)格式同樣屬于這一原理的重要組成，這一組成主要負責更好實現(xiàn)字節(jié)的傳輸，首先發(fā)送20個脈沖寬度，其次發(fā)送8位數(shù)據(jù)，最后發(fā)送10個脈沖寬度的低電平作為傳輸結(jié)束就是這一原理的具體表現(xiàn)。

2 單片機紅外遙控的實現(xiàn)

為了能夠較好完成本文就采用單片機發(fā)送并接收紅外遙控信號方法展開的研究，我們還需要對單片機紅外遙控的實現(xiàn)進行詳細論述，而這一論述內(nèi)容主要包括電路設(shè)計與軟件設(shè)計2部分。

2.1 電路設(shè)計

在單片機紅外遙控實現(xiàn)的電路設(shè)計中，筆者選擇了AT89C2051單片機、晶振頻率fosc=24MHz、PIC-12043S/T型號紅外接收頭作為紅外接收面，這一PIC-12043S/T型號紅外接收頭能夠?qū)崿F(xiàn)與SE303紅外發(fā)射管35m的有效收發(fā)直射距離。

2.2 軟件設(shè)計

在單片機紅外遙控實現(xiàn)的軟件設(shè)計中，這一設(shè)計可以具體分為發(fā)射程序設(shè)計與接收程序設(shè)計。在具體的發(fā)射程序設(shè)計中，由于PIC-12043S/T型號紅外接收頭的紅外接收頻率為37.9KHz，所以這里的載波信號我們需要選擇37.9KHz的矩形波，而這一矩形波的周期為t=26?s，而需要發(fā)送的二進制信號調(diào)制則需要符合NEC通用編碼、8比特/幀、帶同步幀和結(jié)束幀。

而在接收程序設(shè)計中，在PIC-12043S/T型號紅外接收頭完成信號解調(diào)后，AT89C2051單片機就需要進行信號的解碼，這一信號的解碼需要在接收到同步幀后開始，并在接收完一幀并處理完數(shù)據(jù)后進行下一次接收。值得注意的是，這一單片機的解碼需要選擇軟件抽樣判決，并以15個脈沖為判決門限，這樣才能夠保證具體信號解碼的較好實現(xiàn)。

3 結(jié)論

在本文就采用單片機發(fā)送并接收紅外遙控信號方法展開的研究中，筆者詳細論述了單片機紅外遙控的原理、單片機紅外遙控的實現(xiàn)，而結(jié)合這一系列內(nèi)容我們能夠較為全面的了解采用單片機發(fā)送并接收紅外遙控信號的方法。而在對本文研究的單片機紅外遙控實現(xiàn)方法進行的實驗測試中，這一方法在紅外遙控信號的發(fā)送與接收中都沒有出現(xiàn)錯誤，而硬件成本也實現(xiàn)了一定降低，由此可見本文具備的較高現(xiàn)實意義。

參考文獻

[1]黃海陽，吳錘紅.一種基于單片機的紅外遙控信號解碼新方法[J].單片機與嵌入式系統(tǒng)應用，2012，（7）：30-33.

[2].Vishay發(fā)布業(yè)內(nèi)首款用于調(diào)制由分立光敏二極管接收的紅外遙控信號的解調(diào)IC[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2012，（3）：84.

（作者單位：成都理工大學）