[技术问答] 清晰解读红外遥控系统之一:硬件和协议基础

[复制链接]
242|8
 楼主 | 2018-8-29 09:12 | 显示全部楼层 |阅读模式
      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,发射部分包括键盘矩阵、编码调制、LED红外发送器;接收部分包括光、电转换放大器。系统框图:


    遥控发射器专用芯片很多,这里我们以运用比较广泛,解码比较容易的一类(NEC协议)来加以说明,当发射器按键按下后,即有遥控码发出,所按的键不同遥控编码也不同。


本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册

x
 楼主 | 2018-8-29 09:13 | 显示全部楼层
(1)这种遥控码具有以下特征:采用脉宽调制的串行码,以脉宽(高电平期间)为0.565ms、间隔(低电平期间)0.56ms、周期为1.125ms的组合表示二进制的“0”;以脉宽(高电平期间)为0.565ms、间隔(低电平期间)1.685ms、周期为2.25ms的组合表示二进制的“1”,其发送波形如图所示。

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册

x
 楼主 | 2018-8-29 09:14 | 显示全部楼层
      上述的“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,发射波形如图所示。(下图中用户识别码不一定有反码。由于接收头默认高,所以接收波形跟发送是相反的)

看出产生的遥控编码是连续的32位二进制码组,其中前16位为用户识别码,能区别不同的电器设备,防止不同机种遥控码互相干扰;后16位为8位操作码(功能码)及其反码。遥控器在按键按下后,周期性地发出同一种32位二进制码,周期约为108ms。一组码本身的持续时间随它包含的二进制“0”和“1”的个数不同而不同(因为1比0长),大约在45~63ms之间。

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册

x
 楼主 | 2018-8-29 09:16 | 显示全部楼层
(2)遥控解码

      识别过程如下:当一个键按下超过36ms,振荡器使遥控发射芯片激活,将发射一组108ms的编码脉冲。这108ms发射代码由一个起始码(9ms),一个延长码(4.5ms),低8位地址码(9ms~18ms),高8位地址码(9ms~18ms),8位数据码(9ms~18ms)和这8位数据的反码(9ms~18ms)组成。如果键按下超过108ms仍未松开,接下来发射的代码(连发代码重发)将仅由起始码(9ms)和结束码(2.5ms)组成。代码格式(以接收代码为准,注意接收代码与发射代码反向)如下:
       (A)位定义

        (B),单发按键格式

根据上图:16位地址码的最短宽度:1.12×16=18ms,16位地址码的最长宽度:2.24ms×16=36ms 。易知8位数据代码及其8位反代码的宽度和不变(有一个0必有一个1):(1.12ms+2.24ms)×8=27ms,所以32位代码的宽度为(18ms+27ms=45ms)~(36ms+27ms=63ms)。
        (C),连发按键格式

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册

x
 楼主 | 2018-8-29 09:16 | 显示全部楼层
(3) 解码的关键

      (A)解码的关键是如何识别“0”和“1”,从位的定义我们可以发现“0”、“1”均以0.56ms的低电平开始,不同的是高电平的宽度不同,“0”为0.56ms,“1”为1.68ms,所以必须根据高电平的宽度区别“0”和“1”。如果从0.56ms低电平过后,开始延时0.56ms以后,若读到的电平为低,说明该位为“0”,反之则为“1”,为了可靠起见,延时必须比0.56ms长些,但又不能超过1.12ms,否则如果该位为“0”,读到的已是下一位的高电平,因此取(1.12ms+0.56ms)/2=0.84ms最为可靠,一般取0.84ms。         

      (B)以上也就是保证在第三个0.56ms内采样。另外根据码的格式,应该等待9ms的起始码和4.5ms的结果码完成后才能读码。
| 2018-8-29 12:37 | 显示全部楼层
支持下,谢谢分享!
| 2018-10-13 18:23 | 显示全部楼层
分享的很有用,支持一下
| 2018-10-23 12:06 | 显示全部楼层
 (A)解码的关键是如何识别“0”和“1”,从位的定义我们可以发现“0”、“1”均以0.56ms的低电平开始,不同的是高电平的宽度不同,“0”为0.56ms,“1”为1.68ms,所以必须根据高电平的宽度区别“0”和“1”。
| 2018-10-23 12:06 | 显示全部楼层
0-1确实区分的好困难
扫描二维码,随时随地手机跟帖
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

快速回复

您需要登录后才可以回帖
登录 | 注册
高级模式
我要创建版块 申请成为版主

论坛热帖

快速回复 返回顶部 返回列表