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1紅外遙控信號的接收

接收電路可以使用集成紅外接收器成品。接收器包括紅外接收管和信號處理IC。接收器對外只有3個引腳：Vcc、GND和1個脈沖信號輸出PO。與單片機接口非常方便，如圖1所示。

①Vcc接系統的電源正極（+5V）；

②GND接系統的地線（0V）；

③脈沖信號輸出接CPU的中斷輸入引腳（例如8031的13腳INT1）。采取這種連接方法，軟件解既可工作于查詢方式，也可工作于中斷方式。

2脈沖流分析

要了解一個未知的遙控器，首先要分析其脈沖流，從而了解其脈沖波形特征（以何種方式攜帶“0”、“1”信息），進而了解其編碼規律。脈沖流的分析應從分析脈沖的高、低電平寬度入手。筆者用軟件的方法實現了對脈沖流的分析。以圖1所示的接口為例，如果沒有紅外遙控信號到來，接收器的輸出端口PO保持高電平；當接收到紅外遙控信號時，接收器件信號轉換成脈沖序列加到CPU的中斷輸入引腳。用軟件測試引腳的邏輯電平，同時啟動TC計時器，測量該引腳分別為邏輯“0”和邏輯“1”情況下的時間值，存儲起來，然后打印、分析。下面用8051匯編語言給出對脈沖流進行采集、存儲的程序段：

MOVR0，#00H

MOVR1，#28H

MOVTMOD，#01H

TK：JBP3.3，TK；等待低電平到來

；測低電平寬度

TK1：MOVTH0，#00H

MOVTL0，#00H

SETBTR0

TK0：JBTF0，TKE；超時無效返回

JNBP3.3，TK2

CLRTR0

MOVA，TH0

MOVX@R0，A

INCR0

MOVA，TL0

MOVX@R0，A

INCR0

；測高電平寬度

MOVTH0，#00H

MOVTL0，#00H

SETBTR0

TK3：JBTF0，TKE；超時無效返回

JBP3.3，TK3

CLRTR0

MOVA，TH0

MOVX@R0，A

INCR0

MOVA，TL0

MOVX@R0，A

INCR0

DJNZR1，TK1；循環

TKE：RET

這段程序首先將TC0設置成16位定時器方式，初始化RAM地址指針R0和循環計數指針R1，每當引腳的邏輯電平發生跳變時，停止計時，將計時值保存到連續的RAM中。這段程序可以連續測量40個脈沖的時間值（包括40個低電平脈寬）。筆者以TC9012芯片的遙控器為對象，采集了所有按鍵的編程脈沖波形，并且對同一按鍵進行了重復實驗。限于篇幅，采樣數據不能給出，僅給出脈沖流的規律（仿真機CPU晶振為6MHz）：

①引導脈沖是一個時間值為0937H～0957H的低電平和時間值為084FH～086FH的高電平；

②數據脈沖的低電平時間值約為0.127H～0177H；

③高電平時間值有2種情況：00BBH～00FFH（窄）、02EFH～0333H（寬）。

由大量數據總結分析，按鍵編碼有如下規律：

①除引導脈沖外的脈沖是數據編碼脈沖，數據“位”信息由高電平脈寬決定：窄脈寬表示“0”、寬脈寬表示“1”；

②每個按鍵的脈沖流譯碼后，包含4個字節的信息：

*所有按鍵的前2個字節編碼都一樣，都是2個字節的“0EH”；

*第3字節是鍵碼；

*第4字節是鍵碼的反碼。

經過對相同按鍵脈沖進行多次采樣發現，相同按鍵脈沖序列的對應位置脈寬時間值是在一個小范圍內波動的（不是一個確定值），因此，對模式的識別不能采取精確比較法。對此，本人采取模糊的辦法進行了抽象處理。根據上述實驗規律，將軟件譯碼時對脈沖的分析判斷依據及算法設計思想總結如下：

①引導脈沖的低電平和高電平寬度的判斷依據是時間值的“高字節大于08H”，低字節忽略；

②數據脈沖流的低電平脈寬相同，忽略不判斷；

③高電平脈寬是判斷數據流每位是“0”還是“1”的依據。本人抽取的判斷是脈寬的高字節若小于2表示“0”，否則表示“1”，脈寬的低字節忽略。

實踐證明，上述判據是有效可行的。這樣處

理不僅使解碼軟件的設計簡單化，而且大大提高了解碼的速度。使用上述判據編寫軟件解碼程序時，要注意脈沖流采樣數據存儲地址與脈沖的對應關系。軟件主要有如下幾部分：

①判斷遙控信號的到來（在解碼前調用1個獨立的子程序）；

②采樣并存儲脈沖流；

③判斷引導脈沖是否有效；

④解碼前2個字節并判斷是否為“0EH”；

⑤解碼第3個字節，該字節即為有效鍵碼；

⑥鍵碼的查表映射（如果使用原鍵碼，可省略這一步）。

3解碼軟件的設計

基于上述思路設計的軟件解碼系統成功地應用于多個控制系統。下面給出一個實例（用MCS-51系列MC交通規則TC9012紅外遙控器進行軟件解碼）的匯編語言程序。程序中使用的參數是針對MCU使用6MHz晶振的情況，使用其它頻率的晶振，只需修改脈寬判據即可。為便于理解，盡量保持與原理敘述中的致性，程序中給出了較詳細的注翻譯，詳見網絡補充版（）。

本文雖然是用MCS-51系列MCU對TC9012紅外遙控器軟件解碼的研究，但其方法具有一般性。具體的應用，可自行變通。