紅外遙控原理(紅外開發(fā))

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1、紅外遙控器的原理一.關(guān)于遙控器遙控器其核心元器件就是編碼芯片，將需要實現(xiàn)的操作指令例如選臺、快進(jìn)等事先編碼，設(shè)備接收后解碼再控制有關(guān)部件執(zhí)行相應(yīng)的動作。顯然，接收電路及CPU也是與遙控器的編碼一起配套設(shè)計的。編碼是通過載波輸出的，即所有的脈沖信號均調(diào)制在載波上，載波頻率通常為38K。載波是電信號去驅(qū)動紅外發(fā)光二極管，將電信號變成光信號發(fā)射出去，這就是紅外光，波長范圍在840nm到960nm之間。在接收端，需要反過來通過光電二極管將紅外線光信號轉(zhuǎn)成電信號，經(jīng)放大、整形、解調(diào)等步驟，最后還原成原來的脈沖編碼信號

2、，完成遙控指令的傳遞，這是一個十分復(fù)雜的過程。紅外線發(fā)射管通常的發(fā)射角度為30-45度之間，角度大距離就短，反之亦然。遙控器在光軸上的遙控距離可以大于8.5米，與光軸成30度（水平方向）或15度（垂直方向）上大于6.5米，在一些具體的應(yīng)用中會充分考慮應(yīng)用目標(biāo)，在距離角度之間需要找到某種平衡。對于遙控器涉及到如下幾個主要問題：1.遙控器發(fā)出的編碼信號驅(qū)動紅外線發(fā)射管，必須發(fā)出波長范圍在940nm左右的的紅外光線，因為紅外線接收器的接收二極管主要對這部分紅外光信號敏感，如果波長范圍不在此列，顯然無法達(dá)到控制之目

3、的。不過，幾乎所有的紅外家電遙控器都遵循這一標(biāo)準(zhǔn)。正因為有這一物理基礎(chǔ)，多合一遙控器才有可能做成。2.遙控器發(fā)出一串編碼信號只需要持續(xù)數(shù)十ms的時間，大多數(shù)是十多ms或一百多ms重復(fù)一次，一串編碼也就包括十位左右到數(shù)十位二進(jìn)制編碼，換言之，每一位二進(jìn)制編碼的持續(xù)時間或者說位長不過2ms左右，頻率只有500kz這個量級，要發(fā)射更遠(yuǎn)的距離必需通過載波，將這些信號調(diào)制到數(shù)十khz，用得最多的是38khz，大多數(shù)普通遙控器的載波頻率是所用的陶瓷振蕩器的振蕩頻率的1/12，最常用的陶瓷振蕩器是455khz規(guī)格，故最常

4、用的載波也就是455khz/12=37.9khz，簡稱38k載波。此外還有480khz（40k）、440khz（37k）、432khz（36k）等規(guī)格，也有200k左右的載波，用于高速編碼。紅外線接收器是一體化的組件，為了更有針對性地接收所需要的編碼，就設(shè)計成以載波為中心頻率的帶通濾波器，只容許指定載波的信號通過。顯然這是多合一遙控器應(yīng)該滿足的第二個物理條件。不過，家用電器多用38k，很多紅外線接收器也能很好地接收頻率相近的40k或36k的遙控編碼。3.一個設(shè)備受控，除了滿足上面提到的兩個基本物理條件外，最

5、重要的變化多種多樣的當(dāng)然應(yīng)該是遙控器發(fā)出一串二進(jìn)制編碼信號了，這也是不同的遙控器不能相互通用的主要原因。由于市場上出現(xiàn)成百上千的編碼方式并存，并沒有一個統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn)，只有各芯片廠商事實上的標(biāo)準(zhǔn)，這也是模擬并替換各種原廠遙控器最大的難點。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，很多公司開發(fā)家電設(shè)備的遙控子系統(tǒng)時還不采用通用的編碼芯片，而是用通用的單片機(jī)隨心所欲地自編一些編碼，這就使通用遙控的問題更加復(fù)雜化了。4.采用同樣的編碼芯片，也不意味著可以通用，因為還有客戶碼?？蛻舸a設(shè)計的最初本意就是為了不同的設(shè)備可以相互區(qū)分互不干擾。

6、最初芯片廠商會從全局考慮給不同的家電廠商安排不同的客戶碼以規(guī)范市場，例如錄像機(jī)和電視機(jī)就用不同的設(shè)備碼，給甲廠分配的設(shè)備碼和乙廠分配的設(shè)備碼就區(qū)分在不同的范圍內(nèi)。5.采用同樣的編碼芯片、同樣的客戶碼下，也不能意味著一定可以通用，因為對命令碼的分配與使用上，仍然是沒有固定的模式可以遵循，遙控器編碼芯片簡單的支持?jǐn)?shù)十種命令碼，多的上千種，但遙控器往往只有數(shù)十個鍵，甚至只有幾個鍵，如何從中選取這數(shù)十個鍵，這些鍵如何分配使用，不同的系統(tǒng)設(shè)計師都自搞一套，這樣一來事情就更復(fù)雜化了。設(shè)計需考慮的問題是如何“同化”不同遙

7、控器發(fā)射信號之間的差異。遙控編碼方式涉及很多方面，首先是數(shù)字0和1的表示（調(diào)寬還是調(diào)相，脈寬和占空比）；其次是幀結(jié)構(gòu)（引導(dǎo)碼和結(jié)束碼，客戶碼和命令碼長度及發(fā)送方式）；再次是幀間結(jié)構(gòu)（僅發(fā)一次還是反復(fù)多次，多幀交替發(fā)送，幀間間隔變化）；最后是載波頻率，以38Khz居多，也有40Khz甚至200khz等特殊載波。設(shè)計相應(yīng)電路和軟件時對上述諸多因素加以分析、歸納，將編碼特點用一串二進(jìn)制位表示出來形成設(shè)備碼，對應(yīng)于一個具體的遙控器。同一個設(shè)備碼下也就是同一個遙控器不同的按鍵則用命令碼來表示。代碼型遙控器用軟件的方式

8、對這些統(tǒng)一的編碼進(jìn)行解釋，驅(qū)動一個個命令碼按指定設(shè)備碼格式加以“封裝”，形成所需要的遙控信號，達(dá)到控制家電的目的。二.紅外遙控器原理一般的紅外遙控系統(tǒng)是由紅外遙控信號發(fā)射器、紅外遙控信號接收器和微控制器及其外圍電路等三部分構(gòu)成的。遙控信號發(fā)射器用來產(chǎn)生遙控編碼脈沖，驅(qū)動紅外發(fā)射管輸出紅外遙控信號，遙控接收頭完成對遙控信號的放大、檢波、整形、解調(diào)出遙控編碼脈沖。遙控編碼脈沖是一組組串行二進(jìn)制碼，對于一般的紅外遙控系