红外遥控器的应用原理是什么？原理图解析

电视、空调、音响、电暖器、等日常家电中，最常见的遥控器就是红外线遥控式了，遥控器是一种用来远控机械的装置。现代的遥控器，主要是由集成电路电板和用来产生不同讯息的按钮所组成。因其造价成本低，对其它的电器不存在干扰的优点被大众所接受，那么红外线遥控器是如何实现对家电的控制呢?下面一起来了解一下红外遥控器的工作原理。

先来了解一下红外遥控器的结构，分为外壳，键盘，电池仓，电池，PCB板，和螺丝组成。整块PCB电路比较简单，主要的器件是黑色的集成电路和红外发射管，简单到甚至连电阻和电容都没有。键盘上的按键是一层凸起来的黑色导电材料的涂层。

遥控系统一般由发射器、接收器和中央处理器三部分组成，接收器和CPU部分都在电视机上。一般电视机遥控器是利用红外线来发射出控制信息的，其工作距离只有0~10米，并且沿直线传播。在遥控器内部的电路中，对应于遥控器上每一个按键，其内部电路都采用了一种特定的编码方式与其对应。当按下特定按键时，电路中的某一电路连通，芯片能够检测出哪一电路被连通，并判断出是哪一按键被按下。然后，芯片会发出与该按键相对应的编码序列信号，该信号调制处理后会发送给发光二极管，被转换为红外线信号向外辐射。电视机接收器接收到红外线信号经过解调处理，恢复出其中的控制信号，并将该信号发送给中央处理器，由中央处理器执行换台等相应操作。由此，我们便实现了对电视机的遥控功能。

红外遥控发射器由键盘矩阵、遥控专用集成电路、驱动电路和红外发光二极管三部分组成。当有键按下时，系统延时一段时间防止干扰，然后启动振荡器，键编码器取得键码后从ROM中取得相应的指令代码(由0和1组成的代码)，遥控器一般采用电池供电，为了节省电量和提高抗干扰能力，指令代码都是经32～56kHz范围内的载波调制后输出到放大电路，驱动红外发射管发射出940nm的红外光。当发送结束时振荡器也关闭，系统处于低功耗休眠状态。载波的频率、调制频率在不同的场合会有不同，不过家用电器多采用的是38kHz的，也就是用455kHz的振荡器经过12分频得到的。

遥控发射器的信号是由一串0和1的二进制代码组成的，不同的芯片对0和1的编码有所不同，现有的红外遥控包括两种方式：脉冲宽度调制(PWW)和脉冲位置调制(PPM或曼彻斯特编码)。两种形式编码的代表分别是NEC和PHILIPS的RC-5。

接收部分是由放大器、限幅器、带通滤波器、解调器、积分器、比较器等组成的，比如采用较早的红外接收二极管加专用的红外处理电路的方法，如CXA20106，此种方法电路复杂，现在一般不采用。但是在实际应用中，以上所有的电路都集成在一个电路中，也就是我们常说的一体化红外接收头。一体化红外接收头按载波频率的不同，型号也不一样。由于与CPU的接口的问题，大部分接收电路都是反码输出，也就是说当没有红外信号时输出为1，有信号输出时为0，它只有三个引脚，分别是+5V电源、地、信号输出。

平时，遥控器无键按下时，红外发射二极管不发出信号，遥控接收头输出信号1，有键按下时，0和1的编码的高电平经遥控接收头反相后会输出信号0，由于与单片机的中断脚相连，将会引起单片机中断(单片机预先设定为下降沿产生中断)。

遥控码发射时由9ms的高电平和4.5ms的低电平表示引导码，用560μs的高电平和560μs的低电平表示数据“0”，用560μs的高电平和1690μs的低电平表示数据“1”，引导码后面是4字节的数据。接收码是发射码的反向，所以判断数据中的高电平的长度是读出数据的要点，在这里用882μs(560～1690μs之间)作为标尺，如果882μs之后还是高电平则表示是数据1，将1写入寄存器即可(数据为1时还需要再延时一段时间使电平变低，用来检测下一个低电平的开始)。882μs后电平为低电平则表示是数据0，则将0写入寄存器中，之后再等待下一个低电平的到来。

继续接收下面的数据，当接收到32位数据时，说明一帧数据接收完毕，然后判断本次接收是否有效，如果两次地址码相同并且等于本系统的地址码，数据码和数据反码之和等于0FFH，则接收的本帧数据有效，点亮一只发光二极管，否则丢弃本次接收到的数据。