关于红外遥控的自跟随插座设计

杜海涛 田忠帅 李传明

泰山医学院信息工程学院，山东 泰安 271016

关于红外遥控的自跟随插座设计

杜海涛 田忠帅 李传明

泰山医学院信息工程学院，山东 泰安 271016

本文针对目前数字电视机顶盒的普及，开关电视对用户来说成为一件比较麻烦的事情，设计并完善一款基于红外遥控的自跟随插座。系统硬件主要由电源电路、红外接收电路、指示电路、复位按键、自学习按键及继电器开关电路等部分组成。软件采用8051C语言进行编程，主要包括红外解码程序模块、EEPROM读写程序模块等组成。该系统可以实现使用任意遥控器的任意按键进行开关机操作，能使用户十分方便开关电视，并在一定程度上节约电能。

电视机；数字机顶盒；红外；插座

TV; set-top box; infrared remote control; socket

引 言

目前，随着家庭数字电视机顶盒的普及，对用户来说开关电视成为一件比较麻烦的事情。开电视时，需要先按下电视电源开关再按下机顶盒电源开关，然后再使用遥控器分别来打开电视和机顶盒电源，至此才能开始收看电视节目。而关闭电视时，需要先分别使用机顶盒遥控器和电视遥控器关闭机顶盒和电视，然后需要关闭处于待机中的电视和机顶盒电源开关。同时对于老年人和儿童，经常仅使用机顶盒遥控器待机键使其处于待机状态而忘记切断电视机及机顶盒电源变为常事，这一方面存在待机功耗浪费电能，另一方面存在生活隐患极易引起火灾等现象的发生。

本设计针对当前现状设计并开发完成了基于红外遥控的自跟随插座，从而能使用户十分方便开关电视，并在一定程度上避免不必要的电能浪费。本产品投入使用后，用户只需要使用一只机顶盒的遥控器就可以切断工作之中的有线电视和机顶盒的电源，为生活提供了更大的便利，并消除了可能存在的生活隐患。

1、系统方案设计

系统整体设计方案如图1所示。系统硬件主要包括基于单片机的红外接收与继电器控制模块，辅助相关功能模块实现其自跟踪的功能。系统软件主要包括基于红外接收和自学习功能模块的程序设计。该自跟踪插座的主要功能为：

1.1 自学习功能。利用单片机内部自带的EEPROM，该插座可以学习市面上任意一款遥控器的任意按键，以实现其自学习功能。

1.2 继电器控制功能。经过自学习后的该插座，可以在用户使用遥控器将相关设备切入待机状态后延迟5S自动切断电源。一是消除待机功耗节约电能，二是消除生活隐患防止意外发生。

图1 系统整体方案图

2、系统硬件组成

系统硬件设计方案如图2所示，主要由电源电路、红外接收电路、指示电路、复位按键、自学习按键及继电器开关电路等部分组成。该系统以STC11F01E单片机为核心，可完成红外接收、继电器开关、系统自学习等功能。

图2 系统硬件设计方案

2.1 主控芯片

本系统采用宏晶科技的低功耗、超低价微控制器STC11F01E作为本系统的核心。该微控制器为SOP16或DIP16封装，工作电压为3.7～5.5V，具有1K字节Flash程序存储器，25 6字节S R A M，且内置2K字节EEPROM，完全满足该系统设计需求。

2.2 红外接收电路

红外接收电路使用一种集红外线接收和放大于一体的红外接收器，不需任何外接元件就能完成从红外线接收到输出与TTL电平信号兼容的所有工作。其体积和普通的塑封三极管大小一样，适合于各种红外线遥控和红外线数据传输。

如图2所示，红外接收器对外有三个引脚。分别为管脚Out、管脚GND和管脚Vcc，其与单片机接口连接非常方便。管脚1直接与单片机IO口相连，管脚2接系统的地线，管脚3与系统的电源正极+5V相连。

图2 红外接收器示意图

2.3 继电器开关电路

如图3所示，就是常用的单片机驱动继电器控制电路。利用该电路完成对电源的开关控制。

图3 继电器控制电路

2.4 自学习功能设计

该模块主要基于STC11F01E内置的2K字节的EEPROM单元配合外置的自学习按键来实现。当初次使用该插座时，按住自学习按键同时按下数字机顶盒遥控器的待机键并对准该插座的红外接收器，此时该遥控器的待机键的红外码值就会写入M C U的EEPROM中，插座完成自学习功能。下次使用数字机顶盒遥控器的待机键就是该插座的电源关闭按键。

3、系统软件设计

本设计采用Keil C进行软件编程设计。该自跟随插座主要功能为：当用户使用任意型号数字机顶盒遥控器的开关机按键进行机顶盒由工作状态转为待机状态时，该插座能自动跟随其动作在延时5S后将整个插座电源彻底切断，从而使目前复杂的关机流程变得十分简单，同时有效减少了待机功耗。

本文主要介绍红外遥控解码程序及自学习功能模块的设计。

3.1 红外遥控接收模块程序设计

// 红外遥控解码程序。当遥控某按键按下，将生成对应该按键的红外码值。其中：变量bb为红外遥控解码程序得到的红外码值；

3.2 自学习功能模块程序设计

该系统具有自学习功能，配备自学习按键。自学习功能模块主要通过MCU自带EEPROM实现其功能。其主要功能为：当按住插排底座的自学习按键，遥控器对准红外接收区，按数字机顶盒遥控器上开关机按键，指示灯连续快速闪动四次，此时更改完成，此后关机键就是数字机顶盒遥控器的开关按键。

STC11F01E内置字节2KEEPROM，其读写程序可参考相关器件手册。

自学习功能模块相关程序如下：

if(czj==0) // 自学习按键按下有效时

{

/ 指示灯四次快速闪动，表示自学习配置完成。其中zsd对应系统指示灯，0表示指示灯亮，1表示指示灯灭。

结论

基于红外遥控的自跟随插座使家庭用户在安装数字电视机顶盒的情况下开关电视变得十分简单。而随着数字电视机顶盒的普及，由于本系统结构轻巧、成本低廉，并且方便、安全、智能，因此具有十分良好的推广前景和应用价值。

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[2] 李从宏.基于功能码的红外遥控软件解码技术[J].单片机与嵌入式系统应用,2010(9):72-73.

[3] 李泽光.基于单片机的红外遥控器解码器的设计[J].现代电子技术,2007(9):36-37.

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Design of Self-following Socket Based on infrared remote-control

According to the popularization of digital TV set-top box at present, it is a troublesome thing for the user to switch the tv, a self-following socket is designed and improved based on infrared remote control.The system hardware is mainly composed of power supply circuit, infrared receiving circuit, indicating circuit, reset button, self-learning circuit and relay circuit.The software is mainly composed of infrared decoding module, EEPROM read and write module and so on based on keil c.The system can be implemented using any remote keys to switch the tv.For the user it is convenient to switch television, and save electric energy in some degree.

TH811.9

A

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.24.066

杜海涛，男，1981年生，讲师，主要研究方向：计算机控制，嵌入式系统设计与应用