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红外遥控控制电灯 丁炳亮 ［摘要］分析红外遥控编码原理和选用电子元件的功能特性。通过利用51单片机解码红外遥控器按键来控制家用电灯的开关及亮度。 ［关键词］红外编码：单片机：电灯 电灯的控制开关有多种，例如声控、无线控制、人体红外感应等，但是电灯还很少有用红外遥控控制的。现在家用电器越来越多的应用了红外遥控控制，红外遥控器家里一般至少都有一两个，用手中控制其他家电的红外遥控来控制电灯不但方便而且还可利用不同的按键来实现多种功能。 1功能介绍 利用电视红外遥控控制电灯的开关和亮度，亮度最低时不是关灯的状态。另外也通手拉开关来控制电灯，当灯灭着的时候拉开关可以开灯，灯亮着的时候拉开关可以关灯。当断电后再来电时不管原来的灯是开还是关都应是关灯状态。 2电子元件介绍 2.1电路原理 方框图 原理图 元件布局图 电路布线图 电路的布局图中由于布局的过程中出现了多处错误，布局图和实际的电路万用板都经过了修改，因此和实际的电路板布局有不一致的地方。 2.2元件特性 电源使用的是手机充电器电路。因为手机充电器输出的电压正好是5V，并且可以省去制作电源电路的工作。为了保证电压稳定还可再用一个7805。 晶闸管选用通用型的。 单片机使用STC。型号按条件选定。 红外接收器是采用一体化设计的VS1838B，该红外接收器内置IC，使外围元件很少。下图为典型的应用电路。 应用电路 下面表给出了推荐使用的条件 3红外编码原理 通常为了使信号能更好的被传输发送端将基带二进制信号调制为脉冲串号，通过红外发射管发射，调制波的频率一般都采用38KHz。不同的红外遥控使用的编码方法一般不同，常用的有通过脉冲宽度来实现信号调制的脉宽调制（PWM）和通过脉冲串之间的时间间隔来实现信号调制的脉时调制（PPM）两种方法。 对于任意一个红外遥控要怎么才能知道是采用什么样的调制方式，和数据的形式。如果能看到红外遥控输出的波形不就可以分析出编码的形式。这里要通过虚拟示波器软件和相应的电路就可以在电脑采样到编码的波形图。采用的电路如下图 得到的波形图如下 波形全部 波形部分 经过分析可以看出该波形和uPD6121G产生的一致。用户码或数据码中的每一个位可以是位‘1’，也可以是位‘0’。区分‘0’和‘1’是利用脉冲的时间间隔来区分，这种编码方式称为脉冲位置调制方式，英文简写PPM。 波形的信息组成和位定义如下图。 波形的信息组成 位定义 通过分析几个按键的波形可得到下表的数据，从中可看出每个键的用户码都相同有区别的是数据码。联系键名还可以知道数据码其实是低位在左。 按键名 用户码 用户码 数据码 数据反码 110000000 311000000 400100000 左01111000 上11011000 右1111110110100111 下1111110100000111 试验中发现了几个问题对此进行讨论。从采集到的波形中发现每一个方波都包含了频率更高的波，并且引导码和重复码的波形都发生了严重变形。还发现直接用普通的红外接收管得到的波形和用VS1838B得到的波形相差不到。首先查看VS1838B资料看到如下的图形，即信号中断未达到30ms时就会在方波中出现抖动。由于红外遥控用的载波占空比是1比3。同时也应考虑到声卡输入的影响，声卡输入方波宽度过大时就会出现下图引导码中的波形，可能是由于声卡输入有电容耦合的原因内部还有滤波的其他电路的影响，所以也可解释直接用普通的红外接收管得到的波形和用VS1838B得到的波形相差不到。 Signal Gap Time(over 30ms recommended) 载波波形 4程序实现 4.1红外解码函数 根据按键数波形的分析得到的表可以看出每个键的用户码都相同，不同的是数据码和数据反码。我们关键是要用到数据码，利用数据反码来验证数据码是否解码正确。要解码首先是要用单片机测出方波的宽度，这里使用外部下降沿中断加定时器得到第一个下降沿到第二个下降沿的时间，从而得到一个方波的宽度。 外部中断处理函数 定时器中断处理函数 时间变量值表