自学式通用红外遥控系统设计方案

本文讲解了红外家电遥控的码流和几种类型的编码方法，使用89S51单片机和现场可编程门阵列（FPGA）研发了一款自学式标准化红外遥控系统。通过制做的简陋遥控教练器与接收器构建了对原本无遥控功能的电灯、电扇、窗帘等新增红外遥控功能；通过Girder软件构建了对电脑的遥控；通过对电脑、电视、VCD等家用电器的测试，结果表明本遥控系统的自学性能较好，操作者简陋，有效地遥控距离平均5-7米。　　0章节　　人们生活中的家用电器种类日益激增，遥控器的种类也随之减少，有所不同种类的遥控器之间一般无法互相替代，这给人们的生活带给诸多不便。

　　各类遥控器功能大致相同，大多都有数字键、启动暂停键、行进键、快进键、前进键，简单的也就是减少几个功能键，现实生活中，由于用户的个体差异，类似功能键的用于频率很低，甚至部分用户自始至终就未曾用于过这类键，因此，这些键几乎可以修改和归类用于，对于那些容易修改和归类的少量类似功能键，可以通过修筑自定义按键区的方法不予解决问题。鉴于此，本文以单片机和大规模可编程门阵列FPGA为基础，以记录波形的思想设计了一款自自学式标准化红外遥控系统，又为原本无遥控功能的电灯、电扇、窗帘等设施新增了教练+自学+掌控的遥控模型，在电脑上加装了Girder软件后还可实现对电脑的遥控。　　1红外遥控概述　　1.1关于红外线　　红外线是波长在0.75m至100m之间的电磁波，它的频率低于微波而高于红外线，是一种人的眼睛看到的光线。红外通讯一般使用红外波段内的将近红外线，波长在0.75m至25m之间。

红外数据协会（IRDA）正式成立后，为了确保有所不同厂商的红外产品需要获得最佳的通讯效果，红外通讯协议将红外数据通讯所使用的光波波长的范围限定版在850nm至900nm之内。　　由于红外线的波长较短，对障碍物的散射能力差，所以合适应用于在必须短距离无线通讯的场合，展开点对点的直线数据传输。　　1.2红外遥控编码格式　　用作遥控的控制代码大都以有所不同的编码标准调制在38kHz左右的载波频率之上，再行以串行格式通过红外载波的通断被发送到。

下面非常简单讲解一下少见的编码标准：　　1）Pulse编码（PulseCoded）　　脉冲的长度根据回应的数据0、1而有所不同，Sony的遥控用此种编码。　　2）Space编码（SpaceCoded）　　与脉冲编码正好忽略，它是以脉冲之间space的长度有所不同来回应数据，Panasonic的遥控用的就是这种编码。　　3）Shift编码（ShiftCoded）　　此种编码是用电平切换的方向回应数据的，因此所有的位都具有倒数的时段，Philips就用该编码方式。

　　2系统的软硬件包含　　该系统使用电脑主机+单片机+FPGA的结构，系统软件分成两部分：一部分是在主机上运营的Girder程序，用作解码接管到的信号并掌控电脑继续执行登录的动作，另一部分运营在单片机上，用作驱动遥控器的液晶（LCD）表明。系统的硬件分成四部分：自学器，教练器，接收器以及与主机的模块电路，其中自学器兼具自学与遥控的功能，通过自学原先遥控器的编码可以遥控任何享有遥控功能的电器，它还包括单片机和FPGA两部分，由FPGA继续执行主要的自学与遥控功能以提升运营速度和集成度，单片机用来驱动液晶显示；教练器与接收器负责管理对原本无遥控功能的设备新增遥控功能，具体来说就是教练器产生种类充足多的编码地址可供自学器来自学，接收器则在电器末端负责管理解码对应的地址并产生适当的动作；为构建对电脑的遥控功能而设计的主机模块电路负责管理把红外信号切换为数字信号起源于主机。

硬件电路构建的总体框图如图1右图。

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