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红外遥控的基本原理

作者:佚名    文章来源:本站原创    点击数:1728    更新时间:2018/10/19

  遥控电路分为两部分:发射部分和接收部分。
  
  1、发射部分:红外遥控发射器由键盘矩阵、遥控专用集成电路、驱动电路和红外发光二极管三部分电路组成,结构如下图所示。

红外遥控的基本原理框图

 

  当有键按下时,系统延时一段时间(防止干扰),然后启动振荡器,键编码器取得键码然后从ROM中取得相应的指令代码(由0和1组成的代码),遥控器一般采用电池供电,为了节省电量和提高抗干扰能力,指令代码都是经32—56KHz范围内的载波的调制后输出到放大电路,驱动红外发射管发射出940nm的红外光。当发送结束时振荡器也关闭,系统处于低功耗休眠状态
  
  下图是载波调制示意图,载波的频率调制频率在不同的场合会有不同,不过家用电器多采用的是38KHz的,也就是用455KHz的振荡器经12分频得到的。

载波调制示意图


  
  现有的红外遥控包括两种方式:
  
  PWM(脉冲宽度调制)和PPM(脉冲位置调制)。两种形式编码的代表分别为NEC和PHILIPS的RC-5。
  
  PWM(脉冲宽度调制):以发射红不发射载波为“O”,从不发射载波到发射载波为“1”,周期长度时一定的。
  
  (1)NEC标准:
  
  此标准下共有两种编码,一种是全码:引导码+系统码(8位)+系统码的反码+功能码(8位)+功能码反码,另一种是简码=引导码+结束位。
  
  引导码用来通知接收器其后为遥控数据,系统码用来区分是哪一机型的数据,接收端依此来判断后续的数据是否为须执行的指令。功能码用来区分是哪一个键被按下,接收端根据功能码做出应该执行什么动作的判断。简码是在持续按键时发送的码。它告知接收端,某键是在被连续地按着(最常见的就是音量和频道的控制方式)。
  
  为了提高编码的可靠性,NEC标准规定系统码、功能码后分别接着传送其反码,供误码校验用。
  
  在下图中表示的就是一个全码,它的构成是:9ms的高电平和4.5ms的低电平组成的引导码+码值为00000001的系统码+系统码的反码11111110+码值为00011100的功能码+功能码的反码11100011。(注意红外遥控是先输出低位的)当某键的按键时间超过108ms时就会输出简码,直到释放此键。

红外编码图

  uPD6121在455kHz振荡器下的,不同的芯片会有不同。
  
  (2)PHILIPS的RC-5标准:
  
  此标准下没有简码,一个全码=起始码’11’+控制码(1位)+系统码(5位)+功能码(6位),当点按时,控制码在O和1之间切换,如果长按,则控制码不变,一直发送全码。
  
  下图中的全码构成是:两位起始码11+控制码0+5位系统码01010+6位功能码011001。(注意此标准下高位先输出),当再次按动此键时控制码变为1,其他不变。

红外编码图

  图中的时间和编码是以SAA3010在455kHz振荡器下的。
  
  2、接收部分:
  
  接收部分是由下图几个部分组成的,但在实际应用中,图中所有电路都集成在一个电路中,也就是我们常说的一体化红外接收头,一体化接收头按载波频率不同,型号也不一样,购买时需加注意。还有一点需要注意的就是,由于与CPU接口的问题,大部分接收电路都是反码输出的,也就是说当没有红外信号时输出为1.有信号时输出为0。


Tags:红外遥控,基本原理  
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