红外线遥控器的原理

    目前，人们的物质文化生活水平日益提高，各种各样的家用电器走进了千家万户，其中，大多数的家用电器都有各自不同的遥控器，人们常常为了控制某台电器而到处寻找其对应的遥控器，这样，就给人们的生活带来了很多不便。为了解决这个问题，本文提出一个多功能遥控器的设计方案：该遥控器可以通过自学习而拥有对多台电器的遥控功能，即省时、又省力，从而使人们免除同时面对功能众多遥控器的烦恼。
    遥控器由红外接收及发射电路、信号调理电路、中央控制器8031、程序及数据存储器、键盘及状态指示电路组成。
    遥控器有两种状态：学习状态和控制状态。当遥控器处于学习状态时，使用者每按一个控制键，红外线接收电路就开始接收外来红外信号，同时将其转换成电信号，然后经过检波、整形、放大，再由CPU定时对其采样，将每个采样点的二进制数据以8位为一个单位，分别存放到指定的存储单元中去，供以后对该设备控制使用。当遥控器处于控制状态时，使用者每按下一个控制键，CPU从指定的存储单元中读取一系列的二进制数据，串行输出（位和位之间的时间间隔等于采样时的时间间隔）给信号保持电路，同时由调制电路进行信号调制，将调制信号经放大后，由红外线发射二极管进行发射，从而实现对该键对应设备功能的控制。
    部分电路的设计
    1、红外线接收电路
    按学习/控制键使CPU切换到学习状态，此时学习状态指示灯D5点亮，在按下某一设备选择键时，程序调整数据指针（由程序开发者设定），使其指向数据存储器的某一指定长度数据区的起始单元，当同时按下本遥控器的某一控制键和被学习遥控器的某一控制键时，8031就会由程序控制向P3.1管脚（即JR端）输出低电平（原初始化程序将其设置为高电平），JR端的电平信号是或非门U1A的控制电平。当P3.1=0时，U1A输出为输入端的反相信号。即由D1、U4构成的红外线接收电路负责接收被学习遥控器发送来的信号，当D1有红外信号输入时，该信号经U4解调、整形、放大后（此解码脉冲与原编码脉冲反相位）由7管脚输出，经或非门U1A反向经由IN管脚输入给8031的P1.4管脚，此信号的个高电平脉冲向C4迅速充电（合理选择R3，R4的参数，以防止重复触发），同时通过U2A的IT管脚向8031的INT1管脚送一个下降沿信号，CPU响应中断后，从P14定时采集U1A的IN红外线编码信号，形成一系列二进制数码，并以8位为单位存放到指定设备、指定按键的数据区（可以通过一码连发进行错误校验），从而完成一个键的学习。如果再学习其他键的功能，方法相同。如果想学习另外设备的各个键的功能，按下本遥控器的另外一个设备选择键，然后分别按下各个功能控制键，从而学习被学习遥控器的各个功能。
    2、红外线发射电路
    按学习/控制键使CPU切换到控制状态，同时控制状态指示灯D6点亮，此时按下某一设备选择键，系统就会处于某一设备的控制状态下，再按下某一功能控制键时，系统通过设备号和功能键号进行寻址，找到对应设备对应功能键的数据存储区地址（这些数据是由学习该键功能时分点采集而得来的），依次读出这些数据，由CPU控制通过P1.5管脚依次以位为单位定时（时间间隔同采样时间间隔）输出给调制电路U2B的OUT管脚，经过由U2B、U2C、C5、R7、R8组成的调制电路调制后（调制频率为38KHZ），再由Q1放大，驱动D4进行红外遥控信号输出，以实现对所选设备的某一功能的控制。
    3、其他电路概述
    本部分电路包括学习、控制指示电路，数据、程序存储电路，键盘电路等。学习、控制指示电路采用发光二极管进行指示，由8031的P1.6、P1.7管脚输出控制信号，再分别经过放大电路驱动D5、D6指示；设备号显示电路使用一位数码管静态显示；键盘电路采用查询式扫描键盘；程序存储器采用常见的ROM或EEPROM，数据存储器可以采用价格较为低廉且与6264或62128兼容的随机电可擦写存储器。
    本设计只适用于码分制的红外遥控设备，而未涉及到频分制的红外遥控设备和调频信号为非38kHz的红外线遥控设备，如若要扩充遥控器的这些功能，只要在红外线接收电路中增加测频电路，在红外线发射电路中使用数控信号发生器做调制电路即可。
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