機頂盒紅外遙控系統淺析

李德洪

摘 要 隨著產品技術的進步，除了傳統的電視、空調、機頂盒外，還有很多創新性的產品如遙控車、遙控飛機、遙控門窗、窗簾等；日常生活中會遇到很多使用紅外遙控的地方，紅外遙控性能直接關系到用戶的體驗，所以遙控性能是產品的一項必須而且重要的指標，設計生產中都會對其進行改善優化及檢驗。紅外遙控性能取決于遙控器、遙控接收頭、結構件透鏡、結構安裝形式及軟件編碼幾個方面，文章主要對機頂盒的紅外遙控系統進行淺析。

關鍵詞 遙控器；遙控接收頭；透鏡；軟件編碼；接收系統

中圖分類號 G2 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2018）204-0083-02

隨著數字電視技術的普及和住房面積的擴大，數字電視機頂盒已進入老百姓的家庭，用戶對機頂盒的功能要求越來越高，其中遙控接收性能就是其中重要一項直接體驗的指標。用戶對于機頂盒的擺放是依據自身房間布置而定，不同電器及燈光等也可能會干擾遙控性能，影響遙控接收性能的因素很多，所以針對紅外遙控系統的研究分析顯得十分必要，這樣才能有利于解決和提升遙控性能，提高用戶體驗。

1 機頂盒紅外遙控接收系統組成

一個機頂盒紅外遙控接收系統由遙控器、接收端（紅外遙控接收頭）、透鏡、軟件編碼組成。按現在專業分工，這幾個部分基本上由不同單位制作，最終由終端機頂盒廠家來完成系統集成組裝。遙控器發射遙控紅外信號，經過機頂盒透鏡的折射及漫反射照射到接收端——紅外遙控接收頭，遙控紅外信號通過軟件編碼規格匹配，紅外遙控接收頭在將接收到的紅外信號轉換成電信號進而實現功能指令的切換，圖1是一個機頂盒遙控接收系統的示意圖。

2 遙控器

遙控器分為射頻遙控器及紅外遙控器種類，本文介紹的是紅外遙控信號系統，為此只淺析紅外遙控器。遙控紅外信號編碼規則需要和機頂盒軟件或芯片功能匹配，遙控器電路上設置有很多指令功能，對應的這些按鍵指令需要和機頂盒設計功能相符，如出現不匹配的功能指令，則發出了遙控紅外信號也無法驅動機頂盒實現指令切換。

遙控器發射遙控紅外信號強度是影響紅外遙控系統性能的一個指標。遙控器上自帶透鏡、電池性能，發射器功率都是重要影響因素，所以遙控器在設計生產時都有一個遙控紅外信號強度測試的檢驗，不同遙控器要求會設置不同的檢驗指標。

3 遙控接收頭

遙控接收頭是紅外遙控系統的一體化接收模塊，內置PIN光敏二極管和前置放大器IC，實現紅外遙控號的拾取、放大和解調，檢波輸出信號可以直接由微處理器解碼。采用可濾除可見光干擾的環氧樹脂封裝，不易受環境干擾，并能夠抑制非控制信號的脈沖輸出。

遙控接收頭按接收頭數量分有單接收頭和雙接收頭，雙接收頭相對單接收頭有更寬的接收范圍，成本也相對比較貴；按貼裝要求來分有插件及貼片類型；按其靈敏度來分有普通遙控接收頭，高靈敏度遙控接收頭，抗WiFi干擾遙控接收頭。在進行設計時根據使用場景，結構安裝方式，遙控性能高低選用合適的遙控接收頭。

4 透鏡及機殼安裝結構

1）在機頂盒遙控接收系統中透鏡的作用也是非常重要的。透鏡主要作用為，折射及漫反射遙控器發出的紅外遙控型號，由于透鏡不可或缺，整機透鏡的設計也對外觀進行裝飾和美觀作用；透鏡一般設置成半透明，外觀顏色有茶色、黑色、藍色、紫色等不同顏色。

做透鏡的塑料材料有很多類型，各種塑料材料的透光率及強度、耐溫性韌性等結構指標也不盡相同，厚度也是影響紅外透光率的一個因素，其中厚度越厚，后外透光率也會逐漸下降。圖2選取了幾種常用透明塑料材料在不同厚度情況下的透光率測試數據：

我們在選用機頂盒透鏡材料時會依據產品要求選用匹配的材料。機頂盒一般選用AS材料作為我們常用的透鏡材料，由于AS材料成型良好，價格適中，穩定性好。對于紅外遙控性能要求較高的產品我們會選用PC及PMMA材料。

現在的塑料材料領域中衍生了一種專業增強透紅外光的特殊色粉，會使其材料透紅外光率相對于黑色色粉有很大的提高，同時改善了零件的美觀，使其在自然光下面顯示為全黑狀態。

2）機殼安裝結構也是影響遙控性能的一個非常重要的因素，設計安裝結構的好壞直接關系到整個系統的性能。通常紅外遙控接收頭越靠近幾個外壁，其透鏡折射及漫反射到紅外遙控接收頭接收面的面積及強度就越大，其性能就越好；另外由于還涉及到電路板的安裝，在其安裝上還需要模擬裝配角度及過程，找出合適的安裝距離。

特殊的安裝結構，機殼壁直接開全透的圓形通孔或條形通孔，這樣遙控信號就直接照射及反射到遙控頭接收面，減少了透鏡的折射損耗。圖3就是兩種特殊的遙控穿透結構。

5 結論

機頂盒紅外遙控性能直接關系到用戶的體驗感受，所以我們要在實際設計過程中根據各方面的要求來設計選擇相關要素，同時在測試時也需要具體數據分析，以便有針對性的改善，避免盲目要求某一方面提高。

參考文獻

[1]劉書俠.輕松實現紅外遙控編程[J].電子制作，2011（12）：60-65.

[2]王凱.基于51單片機的紅外遙控系統實現[J].電子技術與軟件工程，2017（10）：248.endprint