紅外遙控編碼介紹

2022-12-22 11:48 作者:e小白官方 0人讀過(guò) | 我要投稿

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1.紅外信號(hào)的編碼

常用的編碼方法是：脈沖編碼調(diào)制。脈沖編碼調(diào)制又分三種，分別是：脈沖相位編碼、脈沖間距編碼和脈沖寬度編碼。

如下圖所示，脈沖相位編碼在每個(gè)時(shí)間周期段內(nèi)都有一個(gè)上升沿或是下降沿，如果在時(shí)間周期內(nèi)檢測(cè)到的是一個(gè)上升沿，則代表二進(jìn)制信息“1”；如果在時(shí)間周期內(nèi)檢測(cè)到的是一個(gè)下降沿，則代表二進(jìn)制信息“0”。

如下圖所示，脈沖間距編碼的脈沖寬度是相同的，但脈沖之間的距離與所需編碼的信息相關(guān)。設(shè)脈寬長(zhǎng)度為T，一個(gè)脈沖后面的低電平持續(xù)時(shí)間為T，則表示二進(jìn)制信息“0”，一個(gè)脈沖后面的低電平持續(xù)時(shí)間為2T，則表示二進(jìn)制信息“1”。

如下圖所示，脈沖寬度編碼中寬脈沖代表二進(jìn)制數(shù)字“1”，窄脈沖代表二進(jìn)制信號(hào)“0"。

2.紅外傳輸協(xié)議

2.1?NEC傳輸協(xié)議

NEC傳輸協(xié)議是目前紅外遙控使用最普遍的信號(hào)傳輸協(xié)議，它是典型的采用脈沖間距編碼來(lái)表示信號(hào)的。

①中包含了NEC編碼一幀的數(shù)據(jù)，即按下一次遙控器按鍵后發(fā)送的全部信號(hào)，共108ms的數(shù)據(jù)。如果在一定時(shí)間內(nèi)，按鍵一直保持按下，則會(huì)再重復(fù)發(fā)送一次數(shù)據(jù)，但是與之前發(fā)送的數(shù)據(jù)有很大的區(qū)別。

對(duì)信號(hào)①部分進(jìn)行放大，如下圖所示。NEC 協(xié)議在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)先發(fā)送一個(gè)先導(dǎo)碼，先導(dǎo)碼的脈沖串長(zhǎng)度有9ms，緊接著是4.5ms 的低電平，然后才開(kāi)始地址碼和數(shù)據(jù)碼的傳輸。先導(dǎo)碼起初的設(shè)計(jì)目的是讓接收模塊的初始控制環(huán)路穩(wěn)定。先導(dǎo)碼后面是8位地址碼和8位數(shù)據(jù)碼，其中地址碼和數(shù)據(jù)碼后面又分別緊跟著8位反碼，這樣可以確保指令的正確性。

對(duì)信號(hào)③部分進(jìn)行放大，如下圖所示。地址碼及數(shù)據(jù)碼均使用脈沖間距編碼的方法進(jìn)行編碼，圖中已經(jīng)詳細(xì)標(biāo)明了邏輯“1”(即25%占空比的方波表示邏輯“1”)和邏輯“0”(即50%占空比的方波表示邏輯“0”)的表示形式。

對(duì)信號(hào)②部分進(jìn)行放大，如下圖所示。其中只包含了一個(gè)9ms持續(xù)的高電平與2.25ms低電平組成的引導(dǎo)碼和一個(gè)0.56ms的終止碼，之間不包含任何數(shù)據(jù)信息，因?yàn)槌掷m(xù)按鍵會(huì)周期性的發(fā)送數(shù)據(jù)，為了避免接收到重復(fù)的控制信號(hào)，加入2.25ms的低電平來(lái)表示持續(xù)按鍵狀態(tài)，同時(shí)也能節(jié)省紅外發(fā)射二極管在連續(xù)工作時(shí)的功耗。

滿足NEC協(xié)議的編碼芯片外部一般采用455kHz的晶振作為振蕩電路，產(chǎn)生的載波頻率為fc=455kHz/12=37.9kHz≈38kHz，如下圖所示。不過(guò)也有特殊情況，不同公司采用不同的載波作為信號(hào)的載體，載波的頻率范圍一般在30kHz~60kHz，這個(gè)頻率突出了電路設(shè)計(jì)的核心點(diǎn)，同時(shí)也關(guān)系到接收端芯片濾波器的中心頻率范圍。

2.2 RC5傳輸協(xié)議

RC5傳輸協(xié)議是飛利浦公司推出的紅外信號(hào)傳輸協(xié)議，它是采用脈沖相位編碼來(lái)表示信號(hào)的，同時(shí)使用36kHz頻率且占空比為1/4的方波進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送，信號(hào)的單位周期為1.778ms，即最小間隔時(shí)間約為0.9ms。

如下圖所示，S1和S2是傳輸信號(hào)的兩個(gè)起始位，通常用邏輯“1”表示，T是開(kāi)關(guān)位，表示是否有信號(hào)進(jìn)行觸發(fā)，若有外部信號(hào)輸入會(huì)翻轉(zhuǎn)信號(hào)，沒(méi)有輸入則恢復(fù)信號(hào)，后面5位是地址碼，表示接收端與發(fā)送端硬件的匹配，同時(shí)也給接收端定義了接收信號(hào)的類型，最后是6位命令碼，包含了所有的控制信號(hào)。這些信號(hào)發(fā)送都是先從高位開(kāi)始，低位結(jié)束的。

2.3 SONY SIRC傳輸協(xié)議

SONY SIRC協(xié)議是典型的利用脈沖寬度編碼來(lái)表示信號(hào)的，如下圖所示，信號(hào)中用高電平連續(xù)時(shí)間的不同來(lái)區(qū)分二進(jìn)制編碼中的邏輯“0”和邏輯“1”，且每位邏輯之間的最小時(shí)間間隔為0.6ms。數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，一般載波是40kHz且占空比約為1/4的方波。