红外线遥控是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段。工业设备中,在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下,采用红外线遥控不仅完全可靠而且能有效地隔离电气干扰。
1.红外遥控系统
通用红外遥控系统由发射和接收两大部分组成,使用编/解码专用集成电路芯片来进行控制操作。发射部分包括键盘矩阵、编码调制、LED红外发射器;接收部分包括光、电转换放大器、解调、解码部分电路。
2.遥控发射器及其编码
下面以日本NEC的uPD6121G组成发射电路为例说明编码原理。当发射器按键按下后,有遥控码发出,所按的键不同遥控编码也不同。这种遥控码具有以下特征:
采用脉宽调制的串行码,以脉宽为0.565ms、 间隔O.56ms、周期为1.125ms的组合表示二进制的“0”;以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms的组合表示二进制的“1”,其“O”、“1”定义波形如图2所示。
上述“0”和“1”组成的32位二进制码经38kt_{z的载频进行二次调制以提高发射效率,达到降低电源功耗的目的。然后再通过红外发射二极管产生红外线向空间发射,如图3所示为最终发射出去的红外信号波形。
uPD6121G产生的遥控编码是连续的32位二进制码组,其中前1 6位为用户识别码,能区别不同的电器设备,防止不同机种遥控码互相干扰。该芯片的用户识别码固定为十六进制0仆1.;后16位为8位操作码(功能码)及其反码。UPD6121G最多额128种不同组合的编码。遥控器在按键按下后,周期性地发出同一种32位二进制码,周期约为108ms。一组码本身的持续时间随它包含的二进制“0”和“1”的个数不同而不同,大约在45~63ms之间,图4为发射波形图。
当一个键按下超过36ms,振荡器使芯片激活,将发射一组108ms的编码脉冲,这108ms发射代码由一个起始码(9ms),一个结果码(4.5ms),低8位地址码(9ms~1 8ms),高8位地址码(9ms~1 8ms)。8 位 数 据 码(9ms~1 8ms)和这8位数据的反码(9ms~18ms)组成。如果键按下超过108ms仍未松开,接下来发射的代码(连发代码)将仅由起始码(9ms)和结束码(2.5ms)组成。