裴德鳳

摘 要 根據(jù)HS0038的性能，結(jié)合瑞薩M37544單片機(jī)，本文介紹紅外遙控系統(tǒng)的工作原理及空調(diào)器紅外遙控通訊協(xié)議，給出紅外遙控接收系統(tǒng)的硬件電路，重點(diǎn)闡述通過(guò)查詢(xún)方式完成程序編寫(xiě)的方法，該種控制方式具有可靠性高、成本低的特點(diǎn)，在單片機(jī)控制系統(tǒng)中可以廣泛的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 單片機(jī) 紅外遙控 空調(diào) 查詢(xún)方式

中圖分類(lèi)號(hào)：TP368.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0引言

紅外遙控是目前使用很廣泛的一種通信和遙控技術(shù)，由于紅外遙控裝置具有體積小，功耗低，功能強(qiáng)、成本低等特點(diǎn)，因而，在家用電器產(chǎn)品及工業(yè)設(shè)備中得到廣泛采用，本文以家用空調(diào)為例，闡述如何通過(guò)M37544單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)遙控器解碼功能。

1紅外遙控系統(tǒng)簡(jiǎn)介

紅外遙控系統(tǒng)有發(fā)射和接收兩大部分組成，發(fā)射部分包括鍵盤(pán)矩陣，編碼調(diào)制，LED紅外發(fā)送器。接收部分包括光、電轉(zhuǎn)換放大器、解調(diào)、解碼電路。如圖1所示。

2空調(diào)系統(tǒng)遙控接收通訊協(xié)議

本文所介紹的空調(diào)使用的遙控器引導(dǎo)碼格式為：先發(fā)3ms高電平、再發(fā)3ms低電平，再發(fā)3ms高電平，再發(fā)4.5ms低電平，引導(dǎo)碼格式如圖2所示：

數(shù)據(jù)碼格式如圖3所示，數(shù)據(jù)“1”格式為發(fā)1.2 ms 低電平，數(shù)據(jù)“0”格式為發(fā)0.56ms低電平，間隔碼為0.56ms高電平。

上述由引導(dǎo)碼和“0”，“1”組成的數(shù)據(jù)碼經(jīng)38KHZ載頻進(jìn)行二次調(diào)制以提高發(fā)射效率，達(dá)到降低電源功耗的目的，然后再通過(guò)紅外發(fā)射二極管產(chǎn)生紅外線向空間發(fā)射。

遙控器先發(fā)送引導(dǎo)碼，緊跟其后再發(fā)送8個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)，共64位。在64位二進(jìn)制數(shù)據(jù)中，包含空調(diào)運(yùn)行所有狀態(tài)，包括開(kāi)關(guān)機(jī)、運(yùn)行模式、風(fēng)速、風(fēng)擺、睡眠、定時(shí)等信息，其具體通訊協(xié)議如下表1所示：

3硬件電路的設(shè)計(jì)

接收部分采用一體化接收頭HS0038，該器件集紅外線接收、放大、解調(diào)，還原成同步格式相同，但高低電位剛好相反的脈沖信號(hào)，輸出TTL電平，再送給單片機(jī)，經(jīng)單片機(jī)解碼并執(zhí)行，控制相應(yīng)的控制對(duì)象。

在單片機(jī)的接收電路中，通常會(huì)用單片機(jī)外部中斷口進(jìn)行接收，由于本控制器采用M37544單片機(jī)作為控制核心，該芯片有兩個(gè)外部中斷口，在系統(tǒng)中分別用來(lái)作為電源過(guò)零檢測(cè)和風(fēng)機(jī)反饋脈沖輸入端口，所以遙控接收只能使用普通的I/O端口，其接收頭的輸出端口直接接到MCU的P1.4端口，通過(guò)軟件測(cè)量P1.4端口的高低電平時(shí)間，從而判斷接收的是“0”還是“1”。硬件電路如圖4所示：

4查詢(xún)法接收程序設(shè)計(jì)

在接收程序中先判斷引導(dǎo)碼格式是否有誤，如果有一段引導(dǎo)碼不符合規(guī)定的長(zhǎng)度，則本次接收無(wú)效，程序返回，只有在引導(dǎo)碼正確無(wú)誤的基礎(chǔ)上，再來(lái)判斷數(shù)據(jù)碼，接收數(shù)據(jù)碼時(shí)，通過(guò)指令的執(zhí)行時(shí)間來(lái)判斷代碼的長(zhǎng)度，當(dāng)接收的高電平持續(xù)時(shí)間大于1 ms時(shí)，認(rèn)為該位為數(shù)據(jù)“1”，當(dāng)持續(xù)時(shí)間小于1 ms時(shí)，認(rèn)為該位為數(shù)據(jù)為“0”，當(dāng)連續(xù)接收8位后，保存該字節(jié)數(shù)據(jù)，用同樣的方法繼續(xù)接收其余數(shù)據(jù)，直到8個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)全部接收完畢。

當(dāng)8個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)全部接收完畢，判斷特征碼是否正確，如果正確則將遙控接收標(biāo)志位（QZFLAG.0）置1，在處理程序中處理相關(guān)信息，如不正確，則將遙控接收標(biāo)志（QZFLAG.0）清0，本次接收無(wú)效，程序不再處理接收信息。

遙控接收程序流程如圖5。

因該程序代碼較長(zhǎng)，給出程序編寫(xiě)偽碼如圖6所示。

在具體測(cè)試遙控接收端口p1.4為低電平的持續(xù)時(shí)間程序片段如下圖7所示。該程序通過(guò)指令的循環(huán)執(zhí)行，不停累加寄存器R0的值，直至P1.4端口的狀態(tài)發(fā)生變化，累加結(jié)束，然后根據(jù)R0寄存器的值和指令執(zhí)行時(shí)間，計(jì)算P1.4端口持續(xù)低電平的時(shí)間;在測(cè)試p1.4端口為高電平時(shí)的持續(xù)時(shí)間與上述方法相同。

5結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)試驗(yàn)測(cè)試，上述遙控接收方式?jīng)]有出現(xiàn)丟碼現(xiàn)象，接收數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無(wú)誤，該種方式成本低、可靠性，編程簡(jiǎn)單，不必占用單片機(jī)外部中斷端口，可以在單片機(jī)控制系統(tǒng)中廣泛使用。

參考文獻(xiàn)

[1] 聶詩(shī)良，李磊民.采用單片機(jī)發(fā)送并接收紅外遙控信號(hào)的方法[J].信息技術(shù)，2004，28（02）.

[2] 李寶營(yíng)，趙永生，祁建廣.基于單片機(jī)的紅外遙控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].機(jī)電工程技術(shù)，2008，37（12） ：77-79.