【正文】 到控制脈沖后，經(jīng)單 片機處理由顯示設(shè)備顯示出當前受控電器的序號。 第二章 紅外遙控控制原理 紅外遙控就是把紅外線作為載體的遙控方式。同時，由于采用紅外線遙控器件時，工作電壓低，功耗小，外圍電路簡單，因此它在日常工作生活中的應用越來越廣泛。 常用的紅外遙控系統(tǒng) 一般分發(fā)射和接收兩個部分。在接收過程中，紅外波信號通過光電二級管轉(zhuǎn)換為 38kHz的電信號，此信號經(jīng)過放大、檢波、整形、解調(diào)、送到解碼與接口電路，從而完成相應的遙控功能。它實際上是一只特殊的發(fā)光二極 4 管；由于其內(nèi)部材料不同于普通發(fā)光二極管，因而在其兩端施加一定電壓時，它便發(fā)出的是紅外線而不是可見光。紅外發(fā)光二極管一般有黑色、深藍、透明三種顏色。紅外發(fā)光二極管的發(fā)光效率要用專門的儀器才能精確測定，而業(yè)余條件下只能用拉鋸法來粗略判判定 [2]。在實際應用中要給紅外接收二極管加反向偏壓，它才能正常工作，亦即紅外接收二極管在電路中應用時是反向運用，這樣才能獲得較高的靈敏度。 5 圖 紅外接收二極管 由于紅外發(fā)光二極管的發(fā)射功率一般都較?。?100mW 左右），所以紅外接收二極管接收到的信號比較微弱，因此就要增加高增益放大電路。最近幾年不論是業(yè)余制作還是正式 產(chǎn)品，大多都采用成品紅外接收頭。均有三只引腳，即電源正（ VDD）、電源負（ GND）和數(shù)據(jù)輸出（ VO 或 OUT）。成品紅外接收頭的優(yōu)點是不需要復雜的調(diào)試和外殼屏蔽，使用起來如同一只三極管，非常方便。紅外遙控常用的載波頻率為 38kHz這是由發(fā)射端所使用的 455kHz晶振來決定的。 12≈ ≈ 38kHz。 紅外通信是利用 950nm近紅外波段的紅外線作為傳遞信息的媒體 ，即通信信道。常用的有通過脈沖寬度來實現(xiàn)信號調(diào)制的 脈寬調(diào)制 PWM（ Pulsewidth modulation）和通過脈沖串之間的時間間隔來實現(xiàn)信號調(diào)制的脈時調(diào)制 PTM(Pulsetime modulation)兩種方 法 。 通常發(fā)送端采用脈時調(diào)制（ PTM）方式，將二進制數(shù)字信號調(diào)制成某一頻率的脈沖序列，并驅(qū)動紅外發(fā)射管以光脈沖的形式發(fā)送出去；接收端將接收到的光脈轉(zhuǎn)換成電信號，再經(jīng)過放大、濾波等處理后送給解調(diào)電路進行解調(diào)，還原為二進制數(shù)字信號后輸出 。而對于接收端來說，沒有接收到紅外光，則認為是 1；接收到則認為是 0。 FIR 采用了全新的 4PTM 調(diào)制解調(diào)，即通過分析脈沖的相位來辨別所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息，每 2 個二進制數(shù)據(jù)位有 4 種狀態(tài)，把每個位分為4 個相，脈沖出現(xiàn)不同的相位上表示兩位數(shù)據(jù)的不同狀態(tài)。這兩種顯示器成本低廉，配置靈活，與單片機接口方便。對于萬用表來說，在配置一些指示燈的前提下，只顯示數(shù)字就夠了，故沒必要采用 LCD，用 LED 就夠了 按鍵控制方式的選擇 由于本設(shè)計所控制的電器數(shù)目較少，所以不用外接擴充鍵盤，直接使 用單片機上的接口，直接使用 8 個點觸式開關(guān)即可。 紅外遙控發(fā)射器遙控方式 本遙控發(fā)射器采用碼分制遙控方式，“ 碼分制”是對信號進行正交編碼，利用數(shù)學上的正交特性區(qū)別不同信號，在頻率上、時間上和空間上不分割，接受端根據(jù)相應的“碼型”來識別和選擇所需的信號。當不同的指令鍵被按下時，指令信號電路產(chǎn)生不同脈沖編碼的指令信號，也就是進行編碼，然后經(jīng)調(diào)制電路調(diào)制，變?yōu)榫幋a脈沖編碼脈沖調(diào)制信號，再由驅(qū)動電路驅(qū)動紅外發(fā)射器發(fā)射紅外信號 [5]。 單片機第 9 腳（ RST）所接的是一個最簡單的 RC 上電復位電路。 晶體三極管主要用于放大電路中起放大作 用， 本設(shè)計采用的是一個 NPN 型的三級管 9013，為了得到更大的放大倍數(shù)，采用了類似共射級接法。 發(fā)射電路原理圖 下圖為該系統(tǒng)遙控發(fā)射器電路原理圖，其中第 1 腳至第 5 腳接 5 個點觸式的開關(guān)，用來遙控電器電源開關(guān)，第 9 腳為單片機的復位腳，采用簡單的 RC上復位電路， 15 腳作為紅外線遙控碼的輸出口，用于輸出 40kHz載波編碼， 18,19腳接 12MHz晶振 [5][6]。 [12][13] 接收電路原理圖 以下是為該系統(tǒng)的遙控接收器電原理圖。第 35 至 39 口接作為 5 個電器的電源控紅外接收 前置放大 解調(diào) 指令解碼 驅(qū)動 執(zhí)行 9 制輸出，后接繼電器，此處是實現(xiàn)控制電器開關(guān)的主要。同時電流流過發(fā)光二極管，二極管發(fā)光，我們就可以知道控制是否成功。 圖 接收電路電路圖 系統(tǒng)功能實現(xiàn)方法 遙控碼的編碼格式 該遙控器采用脈沖個數(shù)編碼，不同的脈沖個數(shù)代 表不同的碼，最小為 2 個脈沖，最大為 9 個脈沖，為了使接收可靠，第一位碼寬為 3ms，其余為 1ms，遙控碼數(shù)據(jù)幀間隔大于 10ms，如下圖所示：第 11 腳輸出編碼波形 [4][8]。發(fā)射電路的第 15 腳的輸出調(diào)制波如下圖所示 [4][8]： 第 1 5 腳 輸 出 編 碼 波 形 圖 第 15 腳輸出編碼波形 數(shù)據(jù)幀的接收處理 當紅外線接收器輸出脈沖幀數(shù)據(jù)時 ， 第一位碼的低電平將啟動中斷程序 ，實時接收數(shù)據(jù)幀 。 當間隔位的高電平脈寬大于 3ms 時 ， 結(jié)束接收 ,然后根據(jù)累加器 A 中的脈沖個數(shù) ,執(zhí)行相應輸出口的操作 。 11 1 0 m s第 一 位3 m s1 m s停 止 位1 m s 圖 紅外線接收器的 一幀遙控碼波形圖 12 第四章 紅外遙控器的軟件系統(tǒng)設(shè)計 遙控發(fā)射部分 圖 遙控發(fā)射主程序 上圖是遙控發(fā)射的主程序，首先初始化程序 ,然后調(diào)用鍵掃描處理子程序 。 Y N 圖 紅外信號發(fā)射程序 紅外信號發(fā)射過程 ： 首先裝入發(fā)射脈沖個數(shù) (發(fā)射時為 3ms 脈沖 ， 停發(fā)時為1ms 脈沖 )， 此時若發(fā)射脈沖個數(shù)為 1 則返回主程序 ， 若不為 1 則發(fā) 1ms 脈沖 ，然