基于单片机模拟红外编码解码的设计

开放实验报告

课题名称基于单片机的红外解码器的设计学生姓名

系、年级专业信息工程系、11、12级电子信息工程指导教师江世明

2014年 5 月20日

基于单片机的红外解码器的设计

一．实验目的

1、了解红外编码原理，模拟红外发射信号；

2、用程序实现红外编码的解码；

二．实验内容

设计基于单片机的红外解码器，实现红外遥控信号智能解码，要求制作出实物，实现解码功能。

三．电路设计

1、红外编码原理

在实际应用中红外编码将二进制码调制到38MHz的载波频率上，通过在空中传播，由红外接收头接收之后，由内部的解调电路进行解调, 解调出来的就是我们发送的那些二进制码。红外编码方式根据日本NEC 协议编码。每次发送四个字节：用户码，用户反码，数据码，数据反码。数据 0和 1的区别通常体现在高低电平的时间长短上。一次按键首先发送9ms的低电平和4.5ms的高电平的引导码。

实际生活中，用遥控器发出的信号与上面的信号是相反的，经过红外线接收头解码以后就和上图一样了，值得大家注意的是发射模块的芯片不同，引导区的时间和数据都有所不同，但解决的方法都是一样的。

引导码后就是用户码。但是怎么来区分0和1呢？前面我们提到了PWM（脉宽调制）。根据脉冲的宽度来区别0和1.0.56ms低电平之后接0.56ms高电平为0，接1.12ms高电平为1.

2、红外解码方法

在实际生活中红外解码一般由红外接收头接收并解码。解码时先跳过9ms 高电平和4.5ms的低电平，然后跳过0.56ms的低电平，最后通过循环等待搞电平的结束并计时。通过判断高电平时间的长短来区分0（0.56ms）和1（1.12ms）。最后判断接收到的四个字节（用户码，用户反码，数据码，数据反码）中数据码和取反后的数据反码相不相等。

3、红外编解码电路

四、程序设计

见附录

五、系统仿真

仿真分析：

仿真照片如上图，当从4*4键盘按下K5时，单片机U1的数码管显示5，同时P3.0发送出如下图所示的脉冲。

上图包含了9ms高电平和4.5ms低电平的引导码和4字节（32位）的信息码，包括用户码（00000000），用户反码（11111111），数据码（00001001），数据反码（11110110）。

六、结论

通过本次试验用软件模拟了红外发送编码与接收解码的过程。基本上可以脱离硬件实现红外的发送与接收。但是本实验还是存在一些问题，发送信号没有用38Khz的载波频率载波和实际的发送信号应该与本实验相反。所以做实物时应该考虑这些问题。

附录：

发送程序：

#include

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

uchar IR[4]; //全局变量存放发送数据

sbit IRIN=P3^4;// 发送脚

sbit BEEP = P3^0;// 蜂鸣器

void SendData();

void Delay(uint x);

void Delay_112();

void Delay_56();

void Delay_50();

void Key_scan();

void Beep();

uchar DM[] =

{0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1 ,0x86,0x8e,0xff};

void main()

{

uchar t=16;

IR[2]=16;

while(1)

{

Key_scan();

P0 = DM[IR[2]];

if(t!=IR[2]) //保证每次只发送一个数据缺点：每个键不能重复发送

{

t=IR[2]; //保护IR[2]的值

Beep();

SendData();

IR[2]=t; //还原IR[2]的值

}

Delay(100);

}

}

void SendData()

{

uchar k,i,t;

IR[1]=~IR[0]; //用户码取反

IR[3]=~IR[2]; //数据码取反

IRIN=0;

Delay(9); //假设9ms低电平发射

IRIN=1;

Delay(4); //4.5ms高电平

Delay_50();

for(k=0;k<4;k++)

for(i=0;i<8;i++)

{

IRIN=0;

Delay_56();

t=IR[k]; //保存IR[k]的值

if(IR[k]>>=7) //取最高位

{

IRIN=1;

Delay_112();

}

else

{

IRIN=1;

Delay_56();

}

t<<=1; //次高位变为最高位

IR[k]=t;

}

IRIN=0;//保证最后一个脉冲的高电平时间

Delay_56();

IRIN=1;

}

void Key_scan()

{

uchar i;

P1=0x0f;

if(P1!=0X0f)

{

Delay(2); //消抖

if(P1!=0x0f)

switch(P1)

{

case 0x0e: i=0;break;

case 0x0d: i=1;break;

case 0x0b: i=2;break;

case 0x07: i=3;

}

Delay(1);

P1=0xf0;

switch(P1)

{

case 0xe0: i+=0;break;

case 0xd0: i+=4;break;

case 0xb0: i+=8;break;

case 0x70: i+=12;

}