遥控器软件解码探讨论文

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1红外遥控信号的接收

接收电路可以使用集成红外接收器成品。接收器包括红外接收管和信号处理IC。接收器对外只有3个引脚：Vcc、GND和1个脉冲信号输出PO。与单片机接口非常方便，如图1所示。

①Vcc接系统的电源正极（+5V）；

②GND接系统的地线（0V）；

③脉冲信号输出接CPU的中断输入引脚（例如8031的13脚INT1）。采取这种连接方法，软件解既可工作于查询方式，也可工作于中断方式。

2脉冲流分析

要了解一个未知的遥控器，首先要分析其脉冲流，从而了解其脉冲波形特征（以何种方式携带“0”、“1”信息），进而了解其编码规律。脉冲流的分析应从分析脉冲的高、低电平宽度入手。笔者用软件的方法实现了对脉冲流的分析。以图1所示的接口为例，如果没有红外遥控信号到来，接收器的输出端口PO保持高电平；当接收到红外遥控信号时，接收器件信号转换成脉冲序列加到CPU的中断输入引脚。用软件测试引脚的逻辑电平，同时启动TC计时器，测量该引脚分别为逻辑“0”和逻辑“1”情况下的时间值，存储起来，然后打印、分析。下面用8051汇编语言给出对脉冲流进行采集、存储的程序段：

MOVR0，#00H

MOVR1，#28H

MOVTMOD，#01H

TK：JBP3.3，TK；等待低电平到来

；测低电平宽度

TK1：MOVTH0，#00H

MOVTL0，#00H

SETBTR0

TK0：JBTF0，TKE；超时无效返回

JNBP3.3，TK2

CLRTR0

MOVA，TH0

MOVX@R0，A

INCR0

MOVA，TL0

MOVX@R0，A

INCR0

；测高电平宽度

MOVTH0，#00H

MOVTL0，#00H

SETBTR0

TK3：JBTF0，TKE；超时无效返回

JBP3.3，TK3

CLRTR0

MOVA，TH0

MOVX@R0，A

INCR0

MOVA，TL0

MOVX@R0，A

INCR0

DJNZR1，TK1；循环

TKE：RET

这段程序首先将TC0设置成16位定时器方式，初始化RAM地址指针R0和循环计数指针R1，每当引脚的逻辑电平发生跳变时，停止计时，将计时值保存到连续的RAM中。这段程序可以连续测量40个脉冲的时间值（包括40个低电平脉宽）。笔者以TC9012芯片的遥控器为对象，采集了所有按键的编程脉冲波形，并且对同一按键进行了重复实验。限于篇幅，采样数据不能给出，仅给出脉冲流的规律（仿真机CPU晶振为6MHz）：

①引导脉冲是一个时间值为0937H～0957H的低电平和时间值为084FH～086FH的高电平；

②数据脉冲的低电平时间值约为0.127H～0177H；

③高电平时间值有2种情况：00BBH～00FFH（窄）、02EFH～0333H（宽）。

由大量数据总结分析，按键编码有如下规律：

①除引导脉冲外的脉冲是数据编码脉冲，数据“位”信息由高电平脉宽决定：窄脉宽表示“0”、宽脉宽表示“1”；

②每个按键的脉冲流译码后，包含4个字节的信息：

*所有按键的前2个字节编码都一样，都是2个字节的“0EH”；

*第3字节是键码；

*第4字节是键码的反码。

经过对相同按键脉冲进行多次采样发现，相同按键脉冲序列的对应位置脉宽时间值是在一个小范围内波动的（不是一个确定值），因此，对模式的识别不能采取精确比较法。对此，本人采取模糊的办法进行了抽象处理。根据上述实验规律，将软件译码时对脉冲的分析判断依据及算法设计思想总结如下：

①引导脉冲的低电平和高电平宽度的判断依据是时间值的“高字节大于08H”，低字节忽略；

②数据脉冲流的低电平脉宽相同，忽略不判断；

③高电平脉宽是判断数据流每位是“0”还是“1”的依据。本人抽取的判断是脉宽的高字节若小于2表示“0”，否则表示“1”，脉宽的低字节忽略。

实践证明，上述判据是有效可行的。这样处

理不仅使解码软件的设计简单化，而且大大提高了解码的速度。使用上述判据编写软件解码程序时，要注意脉冲流采样数据存储地址与脉冲的对应关系。软件主要有如下几部分：

①判断遥控信号的到来（在解码前调用1个独立的子程序）；

②采样并存储脉冲流；

③判断引导脉冲是否有效；

④解码前2个字节并判断是否为“0EH”；

⑤解码第3个字节，该字节即为有效键码；

⑥键码的查表映射（如果使用原键码，可省略这一步）。

3解码软件的设计

基于上述思路设计的软件解码系统成功地应用于多个控制系统。下面给出一个实例（用MCS-51系列MC交通规则TC9012红外遥控器进行软件解码）的汇编语言程序。程序中使用的参数是针对MCU使用6MHz晶振的情况，使用其它频率的晶振，只需修改脉宽判据即可。为便于理解，尽量保持与原理叙述中的致性，程序中给出了较详细的注翻译，详见网络补充版（）。

本文虽然是用MCS-51系列MCU对TC9012红外遥控器软件解码的研究，但其方法具有一般性。具体的应用，可自行变通。