基于STC89C52單片機對多功能學習遙控器的設計

強龍君　周戰輝　李勉　張立珍

摘 要：本文主要根據STC89C52單片機提出了一種可以用過學習來實現對多種家電進行控制的一種紅外多功能學習型遙控器的。

關鍵詞：紅外遙控器；學習型；紅外控制

學習型遙控器，主要學習基于紅外發射控制的遙控器。學習型遙控器有3種狀態：紅外學習狀態，紅外發射狀態，紅外編碼查看狀態。紅外發射狀態：開機默認為發射模式，也可以通過發射鍵切換為該模式，再通過按鍵，就可以發射學習到的紅外遙控器編碼并顯示在液晶屏上；紅外學習狀態：通過學習鍵切換為該模式，遙控器發射頭對準模塊的紅外線一體化接收頭，按遙控器上的按鍵，可以學習到電視機、DVD機、遙控風扇、遙控熱水器、LED遙控燈等遙控器，并具有掉電保存，保存在STC單片機的內部。紅外編碼查看模式：通過解碼鍵切換為該模式，按遙控器上面的按鍵就可以查看到該按鍵的紅外編碼并通過液晶顯示出來。

1 功能模塊

3 基本原理

當我們家庭中的紅外遙控器的一個按鍵按下時，遙控器發射出一組串行二進制編碼脈沖，該脈沖由引導碼、系統碼、功能碼和反碼組成，我們設計的學習型紅外遙控器通過學習這些編碼以及碼長便可替代家庭中使用的紅外遙控器。學習型遙控器的紅外接收器負責紅外信號的接收和放大并解調出TTL電平信號送至單片機進行處理，單片機通過比較和識別接收來的紅外遙控編碼并記憶存儲，當學習型遙控器的按鍵按下時，單片機接受到信號，使紅外發射模塊發射出學習到的紅外編碼，來替代家庭中的遙控器。

4 紅外遙控系統

通用紅外遙控系統由發射和接收兩大部分組成。應用編/解碼專用集成電路芯片來進行控制操作。發射部分包括鍵盤矩陣、編碼調制、LED紅外發送器；接收部分包括光、電轉換放大器、解調、解碼電路。

5 遙控發射器及其編碼

遙控發射器專用芯片很多，根據編碼格式可以分成兩大類，這里以運用比較廣泛，解碼比較容易的一類來加以說明，現以日本NEC的uPD6121G組成發射電路為例說明編碼原理（一般家庭用的DVD、VCD、音響都使用這種編碼方式）。當發射器按鍵按下后，即有遙控碼發出，所按的鍵不同遙控編碼也不同。這種遙控碼具有以下特征：

采用脈寬調制的串行碼，以脈寬為0.565ms、間隔0.56ms、周期為1.125ms的組合表示二進制的“0”；以脈寬為0.565ms、間隔1.685ms、周期為2.25ms的組合表示二進制的“1”。

上述“0”和“1”組成的32位二進制碼經38kHz的載頻進行二次調制以提高發射效率，達到降低電源功耗的目的。然后再通過紅外發射二極管產生紅外線向空間發射。

UPD6121G產生的遙控編碼是連續的32位二進制碼組，其中前16位為用戶識別碼，能區別不同的電器設備，防止不同機種遙控碼互相干擾。該芯片的用戶識別碼固定為十六進制01H；后16位為8位操作碼（功能碼）及其反碼。UPD6121G最多額128種不同組合的編碼。

遙控器在按鍵按下后，周期性地發出同一種32位二進制碼，周期約為108ms。一組碼本身的持續時間隨它包含的二進制“0”和“1”的個數不同而不同，大約在45～63ms之間。

當一個鍵按下超過36ms，振蕩器使芯片激活，將發射一組108ms的編碼脈沖，這108ms發射代碼由一個引導碼（9ms），一個結果碼（4.5ms），低8位地址碼（9ms～18ms），高8位地址碼（9ms～18ms），8位數據碼（9ms～18ms）和這8位數據的反碼（9ms～18ms）組成。如果鍵按下超過108ms仍未松開，接下來發射的代碼（連發碼）將僅由起始碼（9ms）和結束碼（2.25ms）組成。

6 遙控信號接收

接收電路使用一種集紅外線接收和放大于一體的一體化紅外線接收器，不需要任何外接元件，就能完成從紅外線接收到輸出與TTL電平信號兼容的所有工作，而體積和普通的塑封三極管大小一樣，它適合于各種紅外線遙控和紅外線數據傳輸。

接收器對外只有3個引腳：OUT、GND、VCC與單片機接口非常方便。

8 總結

本次設計，我們對整個遙控器系統的進行了深入的了解，并對其進行了整體規劃，分別劃分為STC89C52控制器模塊、紅外接收電路模塊、紅外發射電路模塊、復位電路模塊、電源電路模塊以及顯示模塊。當該系統的模塊確定以后，初步畫出該系統的硬件電路原理圖，經過確定以后，就開始了硬件電路的焊接。經過對焊接的電路運行和測試成功后，則對軟件設計進行了簡單的設計。