基于M37544單片機的紅外遙控解碼方案設計

裴德鳳

摘 要 根據(jù)HS0038的性能，結合瑞薩M37544單片機，本文介紹紅外遙控系統(tǒng)的工作原理及空調(diào)器紅外遙控通訊協(xié)議，給出紅外遙控接收系統(tǒng)的硬件電路，重點闡述通過查詢方式完成程序編寫的方法，該種控制方式具有可靠性高、成本低的特點，在單片機控制系統(tǒng)中可以廣泛的應用。

關鍵詞 單片機 紅外遙控 空調(diào) 查詢方式

中圖分類號：TP368.1 文獻標識碼：A

0引言

紅外遙控是目前使用很廣泛的一種通信和遙控技術，由于紅外遙控裝置具有體積小，功耗低，功能強、成本低等特點，因而，在家用電器產(chǎn)品及工業(yè)設備中得到廣泛采用，本文以家用空調(diào)為例，闡述如何通過M37544單片機來實現(xiàn)遙控器解碼功能。

1紅外遙控系統(tǒng)簡介

紅外遙控系統(tǒng)有發(fā)射和接收兩大部分組成，發(fā)射部分包括鍵盤矩陣，編碼調(diào)制，LED紅外發(fā)送器。接收部分包括光、電轉換放大器、解調(diào)、解碼電路。如圖1所示。

2空調(diào)系統(tǒng)遙控接收通訊協(xié)議

本文所介紹的空調(diào)使用的遙控器引導碼格式為：先發(fā)3ms高電平、再發(fā)3ms低電平，再發(fā)3ms高電平，再發(fā)4.5ms低電平，引導碼格式如圖2所示：

數(shù)據(jù)碼格式如圖3所示，數(shù)據(jù)“1”格式為發(fā)1.2 ms 低電平，數(shù)據(jù)“0”格式為發(fā)0.56ms低電平，間隔碼為0.56ms高電平。

上述由引導碼和“0”，“1”組成的數(shù)據(jù)碼經(jīng)38KHZ載頻進行二次調(diào)制以提高發(fā)射效率，達到降低電源功耗的目的，然后再通過紅外發(fā)射二極管產(chǎn)生紅外線向空間發(fā)射。

遙控器先發(fā)送引導碼，緊跟其后再發(fā)送8個字節(jié)數(shù)據(jù)，共64位。在64位二進制數(shù)據(jù)中，包含空調(diào)運行所有狀態(tài)，包括開關機、運行模式、風速、風擺、睡眠、定時等信息，其具體通訊協(xié)議如下表1所示：

3硬件電路的設計

接收部分采用一體化接收頭HS0038，該器件集紅外線接收、放大、解調(diào)，還原成同步格式相同，但高低電位剛好相反的脈沖信號，輸出TTL電平，再送給單片機，經(jīng)單片機解碼并執(zhí)行，控制相應的控制對象。

在單片機的接收電路中，通常會用單片機外部中斷口進行接收，由于本控制器采用M37544單片機作為控制核心，該芯片有兩個外部中斷口，在系統(tǒng)中分別用來作為電源過零檢測和風機反饋脈沖輸入端口，所以遙控接收只能使用普通的I/O端口，其接收頭的輸出端口直接接到MCU的P1.4端口，通過軟件測量P1.4端口的高低電平時間，從而判斷接收的是“0”還是“1”。硬件電路如圖4所示：

4查詢法接收程序設計

在接收程序中先判斷引導碼格式是否有誤，如果有一段引導碼不符合規(guī)定的長度，則本次接收無效，程序返回，只有在引導碼正確無誤的基礎上，再來判斷數(shù)據(jù)碼，接收數(shù)據(jù)碼時，通過指令的執(zhí)行時間來判斷代碼的長度，當接收的高電平持續(xù)時間大于1 ms時，認為該位為數(shù)據(jù)“1”，當持續(xù)時間小于1 ms時，認為該位為數(shù)據(jù)為“0”，當連續(xù)接收8位后，保存該字節(jié)數(shù)據(jù)，用同樣的方法繼續(xù)接收其余數(shù)據(jù)，直到8個字節(jié)數(shù)據(jù)全部接收完畢。

當8個字節(jié)數(shù)據(jù)全部接收完畢，判斷特征碼是否正確，如果正確則將遙控接收標志位（QZFLAG.0）置1，在處理程序中處理相關信息，如不正確，則將遙控接收標志（QZFLAG.0）清0，本次接收無效，程序不再處理接收信息。

遙控接收程序流程如圖5。

因該程序代碼較長，給出程序編寫偽碼如圖6所示。

在具體測試遙控接收端口p1.4為低電平的持續(xù)時間程序片段如下圖7所示。該程序通過指令的循環(huán)執(zhí)行，不停累加寄存器R0的值，直至P1.4端口的狀態(tài)發(fā)生變化，累加結束，然后根據(jù)R0寄存器的值和指令執(zhí)行時間，計算P1.4端口持續(xù)低電平的時間;在測試p1.4端口為高電平時的持續(xù)時間與上述方法相同。

5結束語

經(jīng)試驗測試，上述遙控接收方式?jīng)]有出現(xiàn)丟碼現(xiàn)象，接收數(shù)據(jù)準確無誤，該種方式成本低、可靠性，編程簡單，不必占用單片機外部中斷端口，可以在單片機控制系統(tǒng)中廣泛使用。

參考文獻

[1] 聶詩良，李磊民.采用單片機發(fā)送并接收紅外遙控信號的方法[J].信息技術，2004，28（02）.

[2] 李寶營，趙永生，祁建廣.基于單片機的紅外遙控系統(tǒng)設計[J].機電工程技術，2008，37（12） ：77-79.