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紅外遙控的基本原理

作者:佚名    文章來源:本站原創    點擊數:    更新時間:2018-10-19

  遙控電路分為兩部分:發射部分和接收部分。
  
  1、發射部分:紅外遙控發射器由鍵盤矩陣、遙控專用集成電路、驅動電路和紅外發光二極管三部分電路組成,結構如下圖所示。

紅外遙控的基本原理框圖

 

  當有鍵按下時,系統延時一段時間(防止干擾),然后啟動振蕩器,鍵編碼器取得鍵碼然后從ROM中取得相應的指令代碼(由0和1組成的代碼),遙控器一般采用電池供電,為了節省電量和提高抗干擾能力,指令代碼都是經32—56KHz范圍內的載波的調制后輸出到放大電路,驅動紅外發射管發射出940nm的紅外光。當發送結束時振蕩器也關閉,系統處于低功耗休眠狀態
  
  下圖是載波調制示意圖,載波的頻率調制頻率在不同的場合會有不同,不過家用電器多采用的是38KHz的,也就是用455KHz的振蕩器經12分頻得到的。

載波調制示意圖


  
  現有的紅外遙控包括兩種方式:
  
  PWM(脈沖寬度調制)和PPM(脈沖位置調制)。兩種形式編碼的代表分別為NEC和PHILIPS的RC-5。
  
  PWM(脈沖寬度調制):以發射紅不發射載波為“O”,從不發射載波到發射載波為“1”,周期長度時一定的。
  
  (1)NEC標準:
  
  此標準下共有兩種編碼,一種是全碼:引導碼+系統碼(8位)+系統碼的反碼+功能碼(8位)+功能碼反碼,另一種是簡碼=引導碼+結束位。
  
  引導碼用來通知接收器其后為遙控數據,系統碼用來區分是哪一機型的數據,接收端依此來判斷后續的數據是否為須執行的指令。功能碼用來區分是哪一個鍵被按下,接收端根據功能碼做出應該執行什么動作的判斷。簡碼是在持續按鍵時發送的碼。它告知接收端,某鍵是在被連續地按著(最常見的就是音量和頻道的控制方式)。
  
  為了提高編碼的可靠性,NEC標準規定系統碼、功能碼后分別接著傳送其反碼,供誤碼校驗用。
  
  在下圖中表示的就是一個全碼,它的構成是:9ms的高電平和4.5ms的低電平組成的引導碼+碼值為00000001的系統碼+系統碼的反碼11111110+碼值為00011100的功能碼+功能碼的反碼11100011。(注意紅外遙控是先輸出低位的)當某鍵的按鍵時間超過108ms時就會輸出簡碼,直到釋放此鍵。

紅外編碼圖

  uPD6121在455kHz振蕩器下的,不同的芯片會有不同。
  
  (2)PHILIPS的RC-5標準:
  
  此標準下沒有簡碼,一個全碼=起始碼’11’+控制碼(1位)+系統碼(5位)+功能碼(6位),當點按時,控制碼在O和1之間切換,如果長按,則控制碼不變,一直發送全碼。
  
  下圖中的全碼構成是:兩位起始碼11+控制碼0+5位系統碼01010+6位功能碼011001。(注意此標準下高位先輸出),當再次按動此鍵時控制碼變為1,其他不變。

紅外編碼圖

  圖中的時間和編碼是以SAA3010在455kHz振蕩器下的。
  
  2、接收部分:
  
  接收部分是由下圖幾個部分組成的,但在實際應用中,圖中所有電路都集成在一個電路中,也就是我們常說的一體化紅外接收頭,一體化接收頭按載波頻率不同,型號也不一樣,購買時需加注意。還有一點需要注意的就是,由于與CPU接口的問題,大部分接收電路都是反碼輸出的,也就是說當沒有紅外信號時輸出為1.有信號時輸出為0。

Tags:紅外遙控,基本原理  
責任編輯:admin
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