基于功能码的红外遥控软件解码技术＊

2010-06-22李从宏

单片机与嵌入式系统应用 2010年9期

李从宏

（南京工业职业技术学院电气与电子工程学院，南京210046）

李从宏（讲师），研究方向为嵌入式系统设计、信号处理。

引言

红外遥控是一种无线、非接触控制技术，具有抗干扰能力强、信息传输可靠、功耗低、成本低、易实现等优点，是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段。一般的软件解码技术在接收信号时采用了查询方式［1］，在处理信号时，对接收到的所有码信息进行处理［1－3］，占用、浪费系统的资源较严重，且容易得到错误信息。因此，本文通过对红外遥控器发射码序的特征进行分析，提出一种仅基于功能码的软件解码技术，并在编程时采用中断技术，占用较少的系统资源且系统的响应速度得到提高。

1 系统设计

1.1 红外摇控发射电路设计

本系统中使用SC6122［4］作为遥控发射器主芯片，发射电路如图1所示。

图1 红外遥控发射电路

1.2 红外遥控接收电路设计

红外遥控接收器的实现方法很多，在本系统中，红外接收头采用价格便宜、性能可靠的一体化的红外接收头HS0038。它接收红外信号频率为38kHz，周期约为26 μs，具备对信号进行放大、检波、整形的功能，输出TLL电平的编码信号，能很好地与宏晶科技的STC12C5410AD单片机进行连接。由于HS0038输出的信号与发射器发射码的相位相反，所以将其信号输出脚连接到单片机的外部中断引脚，并采用下降沿触发方式触发中断。接收电路如图2所示。

图2 红外遥控接收电路

2 软件解码设计

2.1 遥控发射码结构分析

与本系统相配套的遥控发射器以SC6122芯片为核心。其发射出的编码结构为：当一个键按下超过36ms时，振荡器使芯片激活，发射一组编码脉冲。编码脉冲由1位引导码、低8位地址码、高8位地址码、8位数据码、8位数据的反码及1位结果码组成。如果该键按下超过108ms仍未松开，则仅发射连发码。遥控码的特征波形如图3所示。

图3 遥控码的特征波形

2.2 确定需解析的码

［1～3］中，对所有的码都进行捕获、存储、解析，且需要对整个发射过程的总时间进行计算。这样会造成系统资源的浪费，难以适应实时性要求高的场合。本文通过分析红外遥控编码脉冲的特征且考虑到红外遥控器使用的场合，在实际应用时，仅需对引导码和功能码进行跟踪捕获就可准确解码。故在本文中，仅对引导码、功能码进行捕获。捕获引导码的主要作用是通知单片机发射器有某个按键被按下，做好对功能码进行捕获的准备；捕获功能码的作用是让单片机判断出被按下键所对应的值。由于功能码决定了按键的作用，故仅需将功能码进行存储、解析，只占用8个字节的存储空间，缩短了数据处理的时间，大大地提高了系统实时处理的能力。

2.3 解码过程

在本解码技术中，使用单片机系统的两个中断系统T0和ⅠNT0，将T0设为定时方式1，外部中断ⅠNT0设为下降沿中断触发方式。通过分析遥控器发射码的特征可知，数据位“0”的周期为1 125 μs，数据位“1”的周期为2 250 μs，引导码的周期为13 500μs，故将定时器的定时时间设为100μs较好，不会产生误码，且系统的抗干扰能力强。解码器主程序和外部中断ⅠNT0中断程序的流程分别如图4、图5所示。