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(hào)處理。

引 言

紅外遙控是一種無(wú)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(hào)時(shí)采用了查詢(xún)方式［1］，在處理信號(hào)時(shí)，對(duì)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(guò)對(duì)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(hào)頻率為38kHz，周期約為26 μs，具備對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大、檢波、整形的功能，輸出TLL電平的編碼信號(hào)，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(hào)與發(fā)射器發(fā)射碼的相位相反，所以將其信號(hào)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(guò)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(guò)108ms仍未松開(kāi)，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(duì)所有的碼都進(jìn)行捕獲、存儲(chǔ)、解析，且需要對(duì)整個(gè)發(fā)射過(guò)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(chǎng)合。本文通過(guò)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(chǎng)合，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，僅需對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(guò)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(guò)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(guò)處理后所得到的功能值；count變量用來(lái)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(yǔ)

在本文中，根據(jù)紅外遙控發(fā)射器發(fā)射碼的特征，僅對(duì)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(cè)試，本軟件解碼技術(shù)沒(méi)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.

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［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.