淺析紅外遙控器硬件設計

劉冬青 劉蕊

摘要：由于紅外線在光譜里，不屬于可見光，所以紅外線具有抗干擾非常強烈且安全的特性。根據光波的線性傳播特性，相互之間不容易干涉，是優秀的信息傳輸介質。信息可以通過紅外傳輸直接調制，信息可以通過紅外強度傳輸直接調制，也可以使用紅外線生成特定頻率的載波。關于信息的發送，后者的方法比較好，但是這是現在看到的大多數紅外線遙控器所使用的方法。隨著人們生活水平的提高，產品的追求變得更加便利和智能，紅外線遙控技術是重要的開發方向之一。

關鍵詞：發光二極管;紅外遙控器;ATmega16

中圖分類號： TP872?? 文獻標識碼：A?? 文章編號：1672-9129（2020）04-0049-01

Abstract：Because infrared ray in the spectrum， does not belong to visible light， so infrared ray has very strong anti-interference and safe characteristics. According to the linear propagation characteristics of light waves， it is not easy to interfere with each other， and is an excellent information transmission medium. Information can be modulated directly by infrared transmission， information can be modulated directly by infrared intensity transmission， or infrared can be used to generate a specific frequency of carrier. The latter is better for sending information， but this is what most infrared remote controls see today. With the improvement of people's living standards， the pursuit of products has become more convenient and intelligent， infrared remote control technology is an important direction of development.

Key words：LIGHT-emitting diode;Infrared remote control;ATmega16

1 當前紅外遙控技術的研究現狀和成果

紅外線遙控器現在被家電產品和室內的近距離（不滿10米）遙控器廣泛使用，這是由于制造商制造了很多紅外線遙控器用的集成電路，所以可以根據需要選擇適合自己的。因此，多通道控制的紅外部分通常有很多按鈕顯示各種控制功能。

大部分情況下，“高”效果明顯。“軟磁盤”輸出指的是，每次按下發送機的鍵，接收機就會處于與輸出端相對應的狀態，也就是說原始的高電平會變成低電平，原本的低功率。

2 紅外遙控器設計思想

2.1系統設計概況。在我們的日常生活中，多數的紅外遙控系統都有兩部分組成，分別是發送部分和接收部分，利用集成電路芯片來對編碼和解碼進行有效控制。鍵盤矩陣、代碼調制、LED紅外發射體是組成了控制部分。

遙控發送機采用代碼分割方式的遙控模式，代碼分割方式的紅外線遙控器使用命令信號發生電路不同的脈沖代碼（與不同的脈沖數組合），表現不同的控制命令。紅外線接收電路是紅外遠程控制系統的命令信號和檢測電路，通過集成的紅外接收機頭SM0038（外接元件是集成紅外裝置的非必要條件，集成紅外接收機、放大、解調和外部組件，可以完成從紅外接收到TTL的輸出對應工作的所有級別信號）接下來將收到的信號發送給ATmega16。

2.2本系統設計思想。ATMEGA 16是基于擴展AVR RISC結構的低功率8位CMOS微控制器。利用高級命令，用來控制執行時間以及時針循環規律，使得ATMEGA16在數據吞吐量有質的飛躍，能夠達到1MIPS/MHZ，這樣就可以輕而易舉的減少系統耗電，提高處理運行速度。ATMEGA16AVR通過這種構造，代碼的效率大幅提高，可以將以往CISC微控制器的最大數據吞吐量率提高10倍。

3 紅外遙控器硬件電路設計

3.1紅外遙控發射電路部分。

（1）時針電路。在ATMEGA16芯片里，有可以用于提升商增益的反轉廣大器，用于形成振蕩作用，在反相放大器里，XTAL1為輸入，XTAL2為輸出。在XTAL1和XTAL2（引腳19和18）之間連接水晶振蕩器，用2個電容器形成穩定的自激諧振電路。

（2）矩陣鍵盤電路。矩陣鍵盤電路是由兩條IO行線和八條IO列線組成的，形狀組成像是鍵盤，將按鈕設置于行與列的交叉點上。于是，鍵盤的鍵數為2×8。這個決定性的鍵盤構造可以有效地改善單芯片系統I/O端口的使用率。

（3）遙控發射器電路芯片。M50462AP集成電路用于生成遙控碼脈沖（遙控命令）并輸出用于遙控操作的各種紅外遠程控制信號。IC有三個功能具體為：一種是生成用于遠程傳輸定時信號和濾波器信號的振蕩器。另一種是生成不同時間顯示的8種按鍵掃描脈沖發生器。第三個是密鑰代碼的轉換（代碼值轉換），遙控指令功能代碼用的遙控命令編碼器。

3.2接收電路部分。

（1）RC復位電路。對于單片機來說，其微機的初始化動作就是復位，復位的主要功能就是將計算進行初始化，并初始為0000H，0000H是程序執行的初始位置，微機從這個單元開始運行程序。在正經運行系統的情況下，由于操作失誤等原因，可能會導致系統被緊急鎖死，要解決問題，必須按重置按鈕重新啟動。

（2）遙控接收電路裝置。M0038紅外接收機SM0038是一種小型紅外遙控系統接收設備。該電路內置PIN二極管和前端電路，可通過環氧樹脂密封，安裝紅外線濾光器。解調后的輸出信號在沒有高電平的紅外遙控信號的情況下可以通過微處理器直接解碼，接收紅外線信號的情況下是低功率的。只有VS、GND的3個銷和1個脈沖信號輸出銷OUT。

（3）紅外線遙控開關的工作流程。紅外線遙控開關的操作順序如下。先將紅外線遙控開關連接到電源上，按目的控制數字按鈕。之后，表示紅外遙控開關的紅外遙控接收機接收信號，接收。連接AT89C31的13針發光二極管閃爍，正在接收數據。將光信號轉換成電信號后，進行放大、解調、濾波后，原始編碼的信號命令輸入AT 89C31的12針。另外，電動風扇處于1速運行狀態。接收該信號后，P1輸出LED上會顯示一般的正代碼，并顯示“1”等對應編號。想要得到其他結果的話，需要切換到遙控器的其他按鈕。

參考文獻：

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[4]蘇長贊.實用遙控技術手冊[M].北京：北京人民郵電出版社，2018

作者簡介：劉冬青（1981.8.30-）男，籍貫：遼寧沈陽，民族：漢，學歷：本科，研究方向：電子信息工程。

劉蕊（1982.2.28-）女，籍貫：遼寧沈陽，民族：漢，學歷：本科，研究方向：電子信息工程。