单片机红外遥控.doc

1 概述
单片机控制系统广泛应用在电气设备和电子产品中, 而实现控制的外部操作多由键盘或计算机完成, 有一定的局限性, 比如, 对一些电子产品所显示数据的修改来说, 当安装位置较高时, 按键控制很不方便, 若采用PC, 则除了电路更复杂外, 造价也相应提高。为此, 我们研制了采用普通电视用的红外遥控器做控制器的单片机控制系统。
2 硬件设计
采用MCS251 系列单片机, 选用众合牌电视遥控器, 重新设置按键功能。将红外线接收头的输出端与单片机的外部中断( INT 0 或INT1) 连接, 操作遥控器时, 接收头有信号输出, 单片机产生中断。
2. 1 红外遥控器简介
2. 1. 1 基本组成
红外遥控器的核心是遥控发射集成电路, 众合牌电视遥控器采用的集成芯片是M50462AP, 其内部由图1 中虚线框内各部分电路组成。
 
图1 遥控发射集成电路
2. 1. 2 工作原理
当遥控器有键被按下时, 振荡电路立即接通并起振, 扫描信号发生器随即发出8 路不同时序的扫描时序脉冲, 依次对键盘矩阵进行扫描, 键盘编码器则由接收到的回送信号判断出被按键位置, 并输出相应的编码至译码器, 经译码器进行码元变换后的信号被重新编码调制后输出。
2. 1. 3 指令代码
集成芯片M50462AP 的输出信号是脉冲位置调制码, 其载频是中心频率为40kHz, 占空比为3 的方波信号。
一位脉冲位置调制码如图2 所示。当脉冲宽度为1ms 时, 代表一个二进制数/ 00; 脉冲宽度为2ms时, 代表一个二进制数/ 10。
 
图2 脉冲位置调制码
每一条传送指令由16 位这样的/ 00、/ 10代码组成, 这16 位代码的前8 位为用户码, 用户码的构成形成为1110xx10, 遥控器生产厂家可以将/ x0 设为/ 10或/ 00, 众合牌遥控器的用户码为, 即为E2H; 16 位代码的后8 位为数据码, 即按键功能操作码, 编码则如表1 所列。
表1 按键功能操作码编码表
 
表1 中新键功能可以根据需要自行设定, 这里给出的是我们为电子钟设计的。
遥控器发送一组指令的时间是44ms, 故操作遥控器一次可发出多组指令代码, 以备接收头接收。
我们设计的控制系统需要从中取出3 组数据。
2. 2 接收头的使用
红外接收头通称遥控预放器, 它将接收到的脉冲位置调制码转换成如图3 所示的接收码。接收头使用简单, 只需将它的三个引脚分别接地、+ 5V 电源和CPU 的INT 0 或INT 1 即可。
 
图3 接收码
3 软件设计
本系统旨在识别指令代码并依据指令信息实现新键功能, 我们的思路是在中断服务程序中识别指令代码并保存数据, 用主程序对数据进行比较和处理, 从而实现各种功能。
3. 1 中断服务程序
3. 1. 1 代码的判断
代码的判断是用计数和比较的方法来实现的,进入中断的同时立即打开定时器T 1, 开始计数, 代码/ 00和/ 10的计数时间由其脉冲宽度决定, 分别为1ms 和2ms, 则理论计数值A0、A1 分别可由以下公式得出:
A0= 1ms/ 一个机器周期
A1= 2ms/ 一个机器周期
当单片机采用不同频率的晶振时, 理论计数值也将随之不同。