智能紅外線家電遙控系統(tǒng)的設計(編輯修改稿)
2024-07-27 02:54 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 用 38kHz)而成為合成信號，經(jīng)過放大器的提升功率而推動紅外線發(fā)射二極管，將紅外信號發(fā)射出去，所要發(fā)射的句柄必須加上載波才能使信號的傳送距離加長，一般的遙控器有效距離為 7 米。 圖 紅外線發(fā)射器的工作方塊圖8 / 34 紅外線接收模組 圖 （1）為紅外線接收的工作方塊圖，其主要控制組件為紅外接收模塊，其內(nèi)部含有高頻濾波電路，專門用來濾除紅外線合成信號的載波信號（38kHz）而送出發(fā)射器的控制信號。當紅外線合成信號進入紅外線接收模塊，在其輸出端便可以得到原先的數(shù)字控制編碼，只要經(jīng)過單片機的譯碼程序進行譯碼，便可得知按下了哪個鍵，而做出相對應的控制處理完成紅外線遙控操作。圖 （1）紅外線接收的工作方塊圖圖 （2）紅外線發(fā)射 LED 及接收模塊9 / 34 遙控格式與編碼方式 由于每家廠商設計出 來的遙控器都不 一樣，即使是使用相同的控制芯片，也會做特殊的編碼設計，以避免遙控器間互相的干擾。本論 文以國內(nèi)較常用的廠牌之電視機及冷氣機遙控器做實驗 ，首 先，以 TOSHIBA電視機遙控器 為例 ，其使用國內(nèi)遙控器最常用的編碼芯片 PT2221 ，編碼方式由前導信碼、編碼資料、結(jié)束信號共 32 位元 ，其中的編碼資 料包含廠商固定編碼及按鍵編碼 ，廠商固定編碼為避免與其他家電廠商重復 ，而按鍵編碼則是遙控器上的各個按鍵編碼。圖 為紅外線發(fā)射信號編碼格式。圖 紅外線發(fā)射信號編碼格式10 / 34 紅外線遙控器編碼信號測量 由于紅外線數(shù)位信號并非周期信號，因此必須靠數(shù)位式示波器的記憶功能來記錄并追蹤信號的存在。示波器首先調(diào)在 AUTO 調(diào)整適當?shù)? Tim/Div 待波形信號 出現(xiàn)，將 Trigger 調(diào)在中央位置后，再 切換至 Normal 觀察設定無誤則調(diào)至 Single 準備正式量測記 錄波形，觀測之前紅外線接收模塊之輸入端須做處理 圖 為觀察紅外線遙控器信號電路 。圖 觀察紅外遙控器信號電路11 / 34 波形圖以儲存式示波器量測 PT2221 紅外線編碼芯片電源鍵的波寬。 啟始位元 (start bit) 低準位波寬為 9ms,高準位波寬為 圖 啟始位元低準位波寬波形圖，圖 啟始位元高準位波寬波形圖。圖 啟始位元低準位波寬波形12 / 34圖 啟始位元高準位波寬波形圖 短碼位元 短碼的波寬為 ,圖 為短碼的波寬波形圖。 短碼的波寬波形圖13 / 34 長碼位元 長碼的波寬為 ,圖 為長碼的波寬波形圖。圖 為長碼的波寬波形圖14 / 34 PT2221 電源鍵波形量測信號說明 由儲存式 示波器之 ch1 量測遙控器編碼芯 pt2221 電源鍵的一組發(fā)射碼，經(jīng)記錄波寬值并與程序模擬器測定值比較如下表所示，表 及表 為示波器量測值與程序模擬器量測值比較。表 示波器量測值與程序模擬器量測值比較15 / 34表 示波器量測值與程序模擬器量測值比較(續(xù))16 / 34第三章 系統(tǒng)軟件架構(gòu) 程序說明及流程圖 紅外線家電遙控器的控制程序文件名為 。控制程序包含遙控器的譯碼程序及繼電器的控制程序 圖為主程序控制的工作流程。在主控程序循環(huán)中主要工作為等待紅外線信號的出現(xiàn)，并跳過前導信號，開始收集連續(xù) 32 位的編碼數(shù)據(jù)，存入內(nèi)存的連續(xù)空間。紅外線信號譯碼后輸出 4 字節(jié)數(shù)據(jù)，經(jīng)由程序比較處理，再控制繼電器動作及壓電喇叭發(fā)出聲響做動作指示。工作指示燈 LED 所扮演的角色為狀態(tài)指示，當確認紅外線的信號出現(xiàn)時，LED 會亮起做指示。信號收集譯碼完畢后，LED 會熄17 / 34圖 主程序流程圖 18 / 34IR_IN 是將紅外線信號譯碼的子程序，其輸出結(jié)果為 4 字節(jié)數(shù)據(jù)，其動作原理及程序設計譯碼第二章已經(jīng)作出分析，紅外線信號譯碼數(shù)據(jù)是存放存在變量 IRCOM 處，占用連續(xù) 4 字節(jié)的內(nèi)存空間，并以 R0 寄存器間接尋址方式做存取。而程序中實際程序比較處理時，只比較了第 3 個字節(jié)（即按鍵編碼） ，程序中使用數(shù)字鍵 1234，其第 3 個字節(jié)正是數(shù)字 1234，程序代碼定義如下： ；IR 遙控器按鍵 1 2 3 4 比較碼CODE_K1 EQU 01HCODE_K2 EQU 02HCODE_K3 EQU 03HCODE_K4 EQU 04H在比較時便可以輕易處理。在一般情況下都可以正常動作，但在有噪聲干擾的時候則會產(chǎn)生誤動作。通常較理想的比較應該是完整比較，比較完 4 個字節(jié)數(shù)據(jù)，才做出相應動作，則較難產(chǎn)生誤動作。 控制程序說明如下： DELAY: 延遲子程序。LED_BL： 工作指示燈閃爍。BZ： 壓電喇叭發(fā)出聲響。DE： 短暫延遲。DEL： 延遲子程序OP: 紅外線譯碼后執(zhí)行相應的動作。IR_IN: IR 譯碼 4 字節(jié)數(shù)據(jù)。19 / 34 程序清單本程序清單如下：1 ； IO51 DECODE RC99 +RELAY22 。 IO51 PCB COPYRIGHT CMY 20223 。 ASM :KEIL4 。 5 。 decode C0 C1 C2 C3 ；IR 譯碼 4 字節(jié)數(shù)據(jù)6 。 check C2 ；比較第 3 字節(jié) 7 。8 。 IR 遙控器按鍵 1 2 3 4 比較碼9 CODE_K1 EQU 01H10 CODE_K2 EQU 02H
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