单片机与红外遥控技术原理
单片机与红外遥控技术原理
摘要: 在自然界中，光线都是由电磁波所构成的，红外线也不例外。但它属于不可见光线中的一种，由德国科学家霍胥尔在1800年首次发现。至今为此，100多年的历史，使红外技术运用相当成熟与广泛。如在测量，通信，遥控等方面，如今，在家电遥控器里面，因红外线遥控具有稳定性，抗干扰，无电磁污染等优点，遥控几乎都是利用红外技术。下面我主要针对红外与遥控的原理，发送，接收，及传送协议与单片机的解码程序的编写与设计进行讲解，了解这方面的知识，在面对出现故障的遥控器，希望读都知道如何下手修理
关键词: 红外遥控;单片机;
引言：红外遥控是单工的红外通信方式，整个通信中，需要一个方射端和一个接收端。发送端将二进制信号调制成一串脉冲信号，可能通过红外发射管在空间发射出去。接收端则将会接收到的发射端传来的红外信号并解调成二进制信号，再送往微处理器处理，这就是整个遥控过过程的简单的原理。调制：为了使其在无线传输过程中免受其他信号的干扰,通常都是先将其调制在特定的载波频率上，这样的过程我们称之为调制。
解调：接收装置滤除有意加上的载波与杂波,只接收该特定频率的信号并将其还原成我们所要接收的信号,这个过程也就是解调。
1 红外信号发射器的简介目前我手里有一个TC9012芯片的红外编码编码遥控器，是一个比较经典的芯片，我就以它为例子向大家讲解一下，它的发射原理与接受控制。TC9012 是一块用于东芝系列红外遥控系统中的专用发射集成电路，它可外接32 个按键，提供8种用户编码，另外还具有3 种双重按键功能。是一个比较通用常见的红外编码芯片。如图1
图1
芯片上的引脚KI0～KI3四个引脚是键盘扫描输出脚 ，K00～K07八个引脚是键盘扫描输入脚 ，所以，根据矩阵键盘的组合，可以组合4*8=32个按键，足够我们用户电器使用了。
OSCO，OSCI是芯片455KHZ晶振输入.红外遥控常用的载波频率约为38KHZ，这是由晶振来决定的，常用到455KHZ晶振进行整数分频，分频系数一般取12，所以455/12=37.9KHZ约了38KHZ.
REM为输出，带载波的遥控信号输出端，即红外信号输出端。
LM为电源指示灯， VDD为电源正端（2～4V）， VSS为电源负端，接地.，
SEL为编码引脚，用户可自行与K00～K07任一个接。
图2
芯片通过按键扫描，检测到按键，并通过按键编码，码调制电路，再由红外发光二极管输出，一帧红外数据信号。TC9012 的一帧数据中含有32 位码，包含两次8 位用户码，8 位数据码和8 位数据码的反码及最后位的同步位。引导码由4.5ms 的载波和4.5ms 的载波关断波形所构成，以作为用户码、数据码以及他们的反码的先导。同步位（SY）是标志最后一位编码是“0”或“1”的标识位，它只有0.56ms的有载波信号构成。发射码的格式如下图3所示：这些信号的时间特征正是用来区分数据 “0” ， “1” 解码也正是利用这个特征。
图3
发射码中的用户码一共有8种组合，是用SEL引脚与K00～K07的不同引脚连接来区分的，
用户码的结构如下表格 论文范文http://www.chuibin.com/
S0
S1
S2
S3
S4
S5
S6
S7
S0 S1 S2 三位就是用SEL与K00～07来的连接来区分，如上电路图：引脚SEL与K00连接在一起，则S0 S1 S2为000;
更多相关的内容请看芯片资料。S3固定了1，S4，S5，S6，S7固定为0;
数据码共有32种组合，它的数据是由4*8的按键组成，用于我们按键的区别。
1.1 红外输出信号波形当按下一键时，发射器发射一信号串，除引导码外，其它全由1或0构成的二进制信号。脉宽调制的红外信号与脉冲调制的信号，在结构上不同。这里主要讲常用的脉宽调制信号，如下图所示的是0与1的信号结构;
数据0是由0.56ms的高低电平组成的，总时间为1.125秒，而数据1比数据0时间上多了1ms;接收时，正是利用这个时间不同来区分0和1的。
引导码是用来确认红外信号到来的，给我们做一个接收的准备，如果检测到了9ms的引导码，就可确认接收数据了。
1.2 红外数据的接收
一体化红外线接收头如图4
一体化红外线接收头外型如一只小型三极管，着色为黑色，可以避免乱光干拢，它将红外发光二极管,低噪音放大器,限幅器,带通滤波器,解调器,,以及整形驱动电路等集成在一起.一体化红外线接收头体积小,灵敏度高,外接元件少,抗干扰能力强,使用十分方便，运用很广泛。