接收器 - 一款自學(xué)式通用紅外遙控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案

　　3.3 接收器

　　SC2272 是與SC2262 配對(duì)使用的一塊遙控解碼專用集成電路。它可支持多達(dá)531441個(gè)地址的編碼，極大的減少了碼的沖突。SC2272 對(duì)從Din（14腳）端子送入的信號(hào)進(jìn)行解碼。解碼出來(lái)的地址碼與所設(shè)置地址輸入端進(jìn)行比較。如果所設(shè)置的地址與連續(xù)2個(gè)字碼匹配，則SC2272 做以下動(dòng)作：

　　a）當(dāng)解碼得到有“1”數(shù)據(jù)時(shí)，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出端為高電平；

　　b）驅(qū)動(dòng)VT （17腳）輸出為高電平。

　　將SC2272與繼電器結(jié)合就可以控制電燈、電扇等用電器的電源開(kāi)關(guān)，再加上小型直流電動(dòng)機(jī)就可控制窗簾等機(jī)械裝置。

　　3.4 與主機(jī)接口

　　為了能使此遙控器控制電腦就須將紅外信號(hào)送入主機(jī)內(nèi)，有兩種可行的接口，分別為電視卡的紅外接收頭和串口。

　　3.4.1電視卡的紅外接收頭

　　現(xiàn)在的電視卡很多都帶有紅外遙控器，這樣的遙控器除了可以控制電視的播放外，通過(guò)適當(dāng)?shù)能浖?，它還可以控制音頻、視頻播放、圖片瀏覽程序及電腦的關(guān)機(jī)等，實(shí)現(xiàn)真正的電腦遙控功能。這種方法的缺點(diǎn)是需要購(gòu)買電視卡，成本較高，不予采用。

　　3.4.2 串口

　　現(xiàn)在流行的有半軟半硬和全軟兩種方案，半軟半硬方案在紅外接收頭與串口間加入了數(shù)據(jù)預(yù)處理電路，使數(shù)據(jù)符合串口規(guī)范，降低了編程難度，減少了CPU占用率；而全軟方案則是直接把紅外接收頭收到的數(shù)據(jù)送入串口，完全由軟件處理，其編程難度和CPU占用率偏大，但硬件電路非常簡(jiǎn)單。圖5是“軟”方案的硬件電路。

　　圖5 串行紅外接口電路

　　由于目前應(yīng)用串口的技術(shù)比較成熟，網(wǎng)上有很多現(xiàn)成的插件可以借鑒，因此我們決定采用串口的方式實(shí)現(xiàn)。

　　4 軟件設(shè)計(jì)

　　4.1 液晶（LCD）驅(qū)動(dòng)程序

　　我們采用89S51單片機(jī)來(lái)控制液晶屏，通過(guò)不斷循環(huán)讀取FPGA的狀態(tài)編碼來(lái)控制液晶顯示器實(shí)時(shí)地刷新其顯示內(nèi)容，其中包括遙控系統(tǒng)當(dāng)前所處的狀態(tài)（是處于學(xué)習(xí)狀態(tài)還是遙控狀態(tài)）以及當(dāng)前處理的對(duì)象類別和編號(hào)，防止用戶由于不清楚當(dāng)前遙控的對(duì)象而產(chǎn)生誤操作，同時(shí)在每一個(gè)狀態(tài)液晶屏都要提示用戶下一步該如何操作，為用戶提供一個(gè)十分人性化的使用界面，軟件使用Keil C編寫(xiě)。其程序流程如圖6所示。

　　圖6 LCD顯示軟件流程

　　4.2 Girder程序

　　Girder是一款完全免費(fèi)的軟件，從本質(zhì)上說(shuō)它可接收來(lái)自任何輸入設(shè)備的指令，識(shí)別后做事先定義好的動(dòng)作，如啟動(dòng)某個(gè)程序或鼠標(biāo)雙擊等。首先要設(shè)置好硬件，從網(wǎng)上下載串口驅(qū)動(dòng)文件IgorPlug.dll拷貝到Girder目錄下的子目錄Plugins中。Girder軟件的界面如圖7。

　　圖7 Girder的主界面

　　進(jìn)入“filesettings”，點(diǎn)擊選項(xiàng)卡上的“Plugins”，找到滾動(dòng)窗口中的“Igor SFH-56 device”，在它前面的小框中打上勾，再點(diǎn)擊左邊的“Setting”， 選擇你所使用的串口，點(diǎn)擊OK就可以通過(guò)串口來(lái)控制電腦了。

　　對(duì)于像關(guān)機(jī)，關(guān)閉顯示器等動(dòng)作，Girder已經(jīng)有設(shè)置好的現(xiàn)成的命令可用，對(duì)于一些較復(fù)雜的播放軟件的控制可以通過(guò)簡(jiǎn)單的設(shè)置來(lái)完成。

　　5 關(guān)鍵技術(shù)--對(duì)編碼信號(hào)的學(xué)習(xí)方法

　　紅外遙控信號(hào)的編碼方式多種多樣，例如圖8所示的是一種電視卡自帶的遙控器的編碼波形，它采用的是Space編碼，前面9ms的脈沖加4ms低電平是引導(dǎo)碼，中間是8位地址碼00H、8位地址反碼FFH、8位數(shù)據(jù)碼E8H、8位數(shù)據(jù)反碼17H，從引導(dǎo)碼開(kāi)始計(jì)時(shí)發(fā)送108ms后若按鍵仍沒(méi)有松開(kāi)則以后每隔108ms發(fā)送一個(gè)9ms高+2ms底+0.5ms高的重復(fù)簡(jiǎn)碼，直到按鍵松開(kāi)為止。

　　圖8 一種電視卡的遙控器編碼波形

　　如果每一種遙控器都通過(guò)解碼后存儲(chǔ)“0”“1”的數(shù)字信號(hào)，那么解碼的工作將是非常繁重而且不經(jīng)濟(jì)的，一個(gè)簡(jiǎn)單的方法是記錄下波形中每個(gè)高低電平的寬度，使用時(shí)再按照原始形式將波形發(fā)射出去。

　　6 結(jié)語(yǔ)

　　本方案通過(guò)對(duì)電視、電動(dòng)機(jī)和電腦的綜合測(cè)試，結(jié)果表明該遙控系統(tǒng)學(xué)習(xí)性能良好，操作簡(jiǎn)易，有效遙控距離可達(dá)5-7米，完全可以實(shí)現(xiàn)一只遙控器控制家中所有的電器。這款家居遙控系統(tǒng)基本實(shí)現(xiàn)了家居通用，填補(bǔ)了目前通用家電遙控器市場(chǎng)上只能遙控某一種家電而無(wú)法做到真正通用的空白，而且它還具有操作簡(jiǎn)便，界面友好等優(yōu)點(diǎn)。