红外遥控器解码软件设计及应用

刘万斌，于 群

(山东科技大学 信息与电气工程学院，山东 青岛 266510)

红外遥控器是一种无线的、非接触控制装置，具有抗干扰能力强、信息传输可靠、功耗低、成本低的特点，广泛应用于日常生活和工业中[1]。由于不同公司生产的遥控器编码码制往往不同，通常不可移植。考虑到C语言与汇编语言相比具有书写方便易于开发等特点，本文设计了一种简单的红外线接收电路，通过C语言软件设计，实现对万用遥控器的解码，可以方便地应用于其他红外遥控设备。

1 系统的实现

1.1 红外信号的构成

红外通信主要由发射和接收两部分组成。发射端将待发送的二进制信号编码成一系列脉冲串信号，通过红外发射管发送。接收端接收信号的同时，对红外信号进行放大、检波、整形后得到TTL电平编码，送入单片机处理[2]。红外发射二极管发送的信号是频率为38 kHz的间断脉冲串，相当于用二进制信号的编码乘以频率为38 kHz的脉冲信号得到的间断脉冲串。如图1所示，A是二进制信号的编码波形，B是频率为38 kHz周期为26 μs的连续脉冲串，C是经调制后的间断脉冲串(相当于C=A×B)，用于红外发射二极管发送的波形。图1中，待发送的二进制数据为101。

图1 红外信号产生原理

1.2 红外发射接收部分设计

本文采用的红外遥控器共6个键，分别是开关、震动、气泡、定时、加温、减温。接收的部分选用HS0038红外接收探头，接收频率为38 kHz、周期为26 μs的红外信号。HS0038是黑色环氧树脂封装，不受日光、荧光灯等光源干扰，内附磁屏蔽，功耗低，灵敏度高。在用小功率发射管发射信号的情况下，其接收距离可达35 m；它能与TTL、CMOS电路兼容；HS0038为直立侧面收光型，同时能对信号进行放大、检波、整形得到TTL电平的编码信号。3个管脚分别是地、＋5 V电源、解调信号输出端。

红外解码电路如图2所示，当HS0038接收到红外信号时，输出端输出脉冲，触发三极管导通，发光二极管通电发光[3]，这样可以直观地看到发射、接收部分是否正常工作。输出端接AT87C52单片机的T0口，下降沿触发T0计数器计数[4]。

图2 红外解码电路图

2 解码方案

单片机T0口接收到脉冲下降沿后，T0计数器计数，下一次下降沿触发计数器停止，并把结果存在预先设置好的数组中。数组里面的数字代表一个信号的长短。虽然不同厂商的红外遥控器编码形制不同，但在所有的编码中，0、1信号只有长度的区别。根据这个原理，对采集到的信号组进行分析，定义长的信号为1，短的信号为0。反复实验就得到各个按键的编码，破解后的遥控器可以用作单片机的扩展键盘。图3为解码程序主流程图。

主要程序清单如下：

数据分析：以开关键为例，采到的数据如表1所示。

表1 开关键测试数据

由表1可以看出，开头与结尾的3个信号时间比较长，其余的信号可分为两种(大约是 1 100和 2 200)。开头的13 521是引导码，结尾的40 498和11 235是终止码。把2 200定义为逻辑1，1 100定义为逻辑0，得到第一个键码制为00FF30CF。用同样的方法得到其他键的码 值 分 别 为 00FF10EF、00FF20DF、00FF00FF、00FF807F、00FFA05F。前16位相同，是客户代码。

3 应用

遥控器解码之后，可以通过单片机将其用于其他装置(此系统已成功应用于本实验室的微机继电保护系统中)。由于计数器低8位的数值对整体影响不大，本文根据高8位的数值判断收到的信号为0或1，根据之前测得脉冲范围，规定TH0接收的数值在0x07～0x09之间，键位码为1；数值在0x02～0x05之间，键位码为 0。如此循环即可得到一个完整的码值。然后进入功能实现区，用户可以根据自己的需要，定义键位功能，具有很高的灵活性。

应用部分软件设计：

(1)读键位循环的代码如下：

基于AT87C52单片机的万能遥控器解码及其应用，提出了一种简易的红外遥控器解码方法，此法可以在完全不知遥控引导码和结束码使用的编码规则的情况下，直接解码，自主定义1和0。具有操作简便，可移植性强的特点。

[1]戴培山，冯承德，刘栋.基于 keilC51的红外解码设计[J].自动化仪器与仪表，2003(6)：11-23.

[2]卢灵，刘远峰.红外通信技术在温湿度变送器上的应用[J].微 计 算 机 信 息 ，2010(9-2)：158-160.

[3]童诗白，华成英.模拟电子技术基础(第四版)[M].北京：高等教育出版社，1980.

[4]魏立峰，王宝兴.单片机原理与应用技术[M].北京：北京大学出版社，2006.

[5]马忠梅，籍顺心，张凯，等.单片机的C语言应用程序设计(第四版)[M].北京：北京航空航天大学出版社，2007.