红外遥控系统原理及单片机软件解码实例
红外线遥控是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段。由于红外线遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点，因而，继彩电、录像机之后，在录音机、音响设备、空凋机以及玩具等其它小型电器装置上也纷纷采用红外线遥控。工业设备中，在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下，采用红外线遥控不仅完全可靠而且能有效地隔离电气干扰。
1红外遥控系统
通用红外遥控系统由发射和接收两大部分组成。应用编/解码专用集成电路芯片来进行控制操作，如图1所示。发射部分包括键盘矩阵、编码调制、LED红外发送器；接收部分包括光、电转换放大器、解调、解码电路。
图1 红外线遥控系统框图
2遥控发射器及其编码
采用脉宽调制的串行码，以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms的组合表示二进制的“0”；以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms的组合表示二进制的“1”，其波形如图2所示。
图2 遥控码的“0”和“1”（注：所有波形为接收端的与发射相反）
上述“0”和“1”组成的32位二进制码经38kHz的载频进行二次调制以提高发射效率，达到降低电源功耗的目的。然后再通过红外发射二极管产生红外线向空间发射，如图3所示。
UPD6121G产生的遥控编码是连续的32位二进制码组，其中前16位为用户识别码，能区别不同的电器设备，防止不同机种遥控码互相干扰。该芯片的用户识别码固定为十六进制01H；后16位为8位操作码（功能码）及其反码。UPD6121G最多额128种不同组合的编码。
遥控器在按键按下后，周期性地发出同一种32位二进制码，周期约为108ms。一组码本身的持续时间随它包含的二进制“0”和“1”的个数不同而不同，大约在45～63ms之间，图4为发射波形图。
1红外遥控系统
通用红外遥控系统由发射和接收两大部分组成。应用编/解码专用集成电路芯片来进行控制操作，如图1所示。发射部分包括键盘矩阵、编码调制、LED红外发送器；接收部分包括光、电转换放大器、解调、解码电路。
图1 红外线遥控系统框图
2遥控发射器及其编码
采用脉宽调制的串行码，以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms的组合表示二进制的“0”；以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms的组合表示二进制的“1”，其波形如图2所示。
图2 遥控码的“0”和“1”（注：所有波形为接收端的与发射相反）
上述“0”和“1”组成的32位二进制码经38kHz的载频进行二次调制以提高发射效率，达到降低电源功耗的目的。然后再通过红外发射二极管产生红外线向空间发射，如图3所示。
UPD6121G产生的遥控编码是连续的32位二进制码组，其中前16位为用户识别码，能区别不同的电器设备，防止不同机种遥控码互相干扰。该芯片的用户识别码固定为十六进制01H；后16位为8位操作码（功能码）及其反码。UPD6121G最多额128种不同组合的编码。
遥控器在按键按下后，周期性地发出同一种32位二进制码，周期约为108ms。一组码本身的持续时间随它包含的二进制“0”和“1”的个数不同而不同，大约在45～63ms之间，图4为发射波形图。
图5引导码 图6连发码
3 遥控信号接收
3 遥控信号接收
图 7
① 脉冲信号输出接，直接接单片机的IO 口。
② GND接系统的地线（0V）；
③ Vcc接系统的电源正极（+5V）；
① 脉冲信号输出接，直接接单片机的IO 口。
② GND接系统的地线（0V）；
③ Vcc接系统的电源正极（+5V）；
4 遥控信号的解码：
ORG 0000H
MAIN:
JNB P2.2,IR ;遥控扫描
LJMP MAIN ;在正常无遥控信号时，一体化红外接收头输出是高电平，程序一直在循环。
;=================================================
; 解码程序
IR:
;以下对遥控信号的9000微秒的初始低电平信号的识别，波形见图５。
MOV R6,#10
IR_SB:
ACALLDELAY882 ;调用882微秒延时子程序
JB P2.2,IR_ERROR ;延时882微秒后判断P2.2脚是否出现高电平如果有就退出解码程序
DJNZ R6,IR_SB ;重复10次，目的是检测在8820微秒内如果出现高电平就退出解码程序
;识别连发码，和跳过4.5ma的高电平。
JNB P2.2,$ ;等待高电平避开9毫秒低电平引导脉冲
ACALL DELAY2400
JNB P2.2,IR_Rp ;这里为低电平，认为是连发码信号，见图６。
ACALL DELAY2400 ;延时4.74毫秒避开4.5毫秒的结果码
;以下32数据码的读取 ，０和１的识别 请看图２
MOV R1,#1AH ;设定1AH为起始RAM区
MOV R2,#4
IR_4BYTE:
MOV R3,#8
IR_8BIT:
JNB P2.2,$ ;等待地址码第一位的高电平信号
LCALL DELAY882 ;高电平开始后用882微秒的时间尺去判断信号此时的高低电平状态
MOV C,P2.2 ;将P2.2引脚此时的电平状态0或1存入C中
JNC IR_8BIT_0 ;如果为0就跳转到IR_8BIT_0
LCALL DELAY1000
IR_8BIT_0:
MOV A,@R1 ;将R1中地址的给A
RRC A ;将C中的值0或1移入A中的最低位
MOV @R1,A ;将A中的数暂时存放在R1中
DJNZ R3,IR_8BIT ;接收地址码的高8位
INC R1 ;对R1中的值加1，换下一个RAM
DJNZ R2,IR_4BYTE ;接收完16位地址码和8位数据码和8位数据，
;存放在1AH/1BH/1CH/1DH的RAM中
;解码成功
JMP IR_GOTO
IR_Rp:
;这里为重复码执行处
;按住遥控按键时，每过108ms就到这里来
JMP IR_GOTO
IR_ERROR:
;错语退出
LJMP MAIN ;退出解码子程序
;=================================================
;遥控执行部份
IR_GOT
;这里还要判断1AH和1BH 两个系统码或用户码，用于识别不同的遥控器
;MOV A,1AH
;CJNE A,#xxH,IR_ERROR ;用户码１不对则退出
;MOV A,1BH
;CJNE A,#xxH,IR_ERROR ;用户码２不对则退出
;判断两个数据码是否相反
MOV A,1CH
CPL A
CJNE A,1DH,IR_ERROR ;两个数据码不相反则退出
;遥控执行部份
;MOV A,1DH ;判断对应按键
;CJNE A,#xxH,$+6
;LJMP -à跳到对应按键执行处
;CJNE A,#xxH,$+6
;LJMP -à跳到对应按键执行处
;.
MOV P1,1DH ;将按键的键值通过P1口的8个LED显示出来!
CLR P2.3 ;蜂鸣器鸣响－嘀嘀嘀－的声音，表示解码成功
LCALL DELAY2400
LCALL DELAY2400
LCALL DELAY2400
SETB P2.3 ;蜂鸣器停止
;清除遥控值使连按失效
MOV 1AH,#00H
MOV 1BH,#00H
MOV 1CH,#00H
MOV 1DH,#00H
LJMP MAIN
;=================================================
; 延时子程序
;=============================882
DELAY882: ;1.085x ((202x4)+5)=882
MOVR7,#202
DELAY882_A:
NOP
NOP
DJNZ R7,DELAY882_A
RET
;=============================1000
DELAY1000: ;1.085x ((229x4)+5)=999.285
MOVR7,#229
DELAY1000_A:
NOP
NOP
DJNZ R7,DELAY1000_A
RET
;=============================2400
DELAY2400: ;1.085x ((245x9)+5)=2397.85
MOVR7,#245
DELAY2400_A:
NOP
NOP
NOP
NOP
NOP
NOP
NOP
DJNZ R7,DELAY2400_A
RET
END
MAIN:
JNB P2.2,IR ;遥控扫描
LJMP MAIN ;在正常无遥控信号时，一体化红外接收头输出是高电平，程序一直在循环。
;=================================================
; 解码程序
IR:
;以下对遥控信号的9000微秒的初始低电平信号的识别，波形见图５。
MOV R6,#10
IR_SB:
ACALLDELAY882 ;调用882微秒延时子程序
JB P2.2,IR_ERROR ;延时882微秒后判断P2.2脚是否出现高电平如果有就退出解码程序
DJNZ R6,IR_SB ;重复10次，目的是检测在8820微秒内如果出现高电平就退出解码程序
;识别连发码，和跳过4.5ma的高电平。
JNB P2.2,$ ;等待高电平避开9毫秒低电平引导脉冲
ACALL DELAY2400
JNB P2.2,IR_Rp ;这里为低电平，认为是连发码信号，见图６。
ACALL DELAY2400 ;延时4.74毫秒避开4.5毫秒的结果码
;以下32数据码的读取 ，０和１的识别 请看图２
MOV R1,#1AH ;设定1AH为起始RAM区
MOV R2,#4
IR_4BYTE:
MOV R3,#8
IR_8BIT:
JNB P2.2,$ ;等待地址码第一位的高电平信号
LCALL DELAY882 ;高电平开始后用882微秒的时间尺去判断信号此时的高低电平状态
MOV C,P2.2 ;将P2.2引脚此时的电平状态0或1存入C中
JNC IR_8BIT_0 ;如果为0就跳转到IR_8BIT_0
LCALL DELAY1000
IR_8BIT_0:
MOV A,@R1 ;将R1中地址的给A
RRC A ;将C中的值0或1移入A中的最低位
MOV @R1,A ;将A中的数暂时存放在R1中
DJNZ R3,IR_8BIT ;接收地址码的高8位
INC R1 ;对R1中的值加1，换下一个RAM
DJNZ R2,IR_4BYTE ;接收完16位地址码和8位数据码和8位数据，
;存放在1AH/1BH/1CH/1DH的RAM中
;解码成功
JMP IR_GOTO
IR_Rp:
;这里为重复码执行处
;按住遥控按键时，每过108ms就到这里来
JMP IR_GOTO
IR_ERROR:
;错语退出
LJMP MAIN ;退出解码子程序
;=================================================
;遥控执行部份
IR_GOT
;这里还要判断1AH和1BH 两个系统码或用户码，用于识别不同的遥控器
;MOV A,1AH
;CJNE A,#xxH,IR_ERROR ;用户码１不对则退出
;MOV A,1BH
;CJNE A,#xxH,IR_ERROR ;用户码２不对则退出
;判断两个数据码是否相反
MOV A,1CH
CPL A
CJNE A,1DH,IR_ERROR ;两个数据码不相反则退出
;遥控执行部份
;MOV A,1DH ;判断对应按键
;CJNE A,#xxH,$+6
;LJMP -à跳到对应按键执行处
;CJNE A,#xxH,$+6
;LJMP -à跳到对应按键执行处
;.
MOV P1,1DH ;将按键的键值通过P1口的8个LED显示出来!
CLR P2.3 ;蜂鸣器鸣响－嘀嘀嘀－的声音，表示解码成功
LCALL DELAY2400
LCALL DELAY2400
LCALL DELAY2400
SETB P2.3 ;蜂鸣器停止
;清除遥控值使连按失效
MOV 1AH,#00H
MOV 1BH,#00H
MOV 1CH,#00H
MOV 1DH,#00H
LJMP MAIN
;=================================================
; 延时子程序
;=============================882
DELAY882: ;1.085x ((202x4)+5)=882
MOVR7,#202
DELAY882_A:
NOP
NOP
DJNZ R7,DELAY882_A
RET
;=============================1000
DELAY1000: ;1.085x ((229x4)+5)=999.285
MOVR7,#229
DELAY1000_A:
NOP
NOP
DJNZ R7,DELAY1000_A
RET
;=============================2400
DELAY2400: ;1.085x ((245x9)+5)=2397.85
MOVR7,#245
DELAY2400_A:
NOP
NOP
NOP
NOP
NOP
NOP
NOP
DJNZ R7,DELAY2400_A
RET
END
