普通遥控器如何摇身变新型“学习型遥控器”

　学习型遥控器是一款携带多功能并符合现代人追求简约生活理念的新概念产品， 它将各种普通遥控器常用按键进行精心提取后并融合为一体， 通过独有的智能控制技术， 使用户能够同时轻松地操作电视﹑影碟﹑录像机﹑机顶盒﹑激光唱机以及音响功放等各种视听类家用电器， 从而实现了“ 一器在手， 遥控天下”的梦想。

　　1  概述

　　学习型遥控器包括微控制器模块、发射接收模块、存储模块、电源模块、信息获取模块和按键装置， 发射接收模块、存储模块、电源模块、信息获取模块和按键装置分别与微控制器模块相连， 学习系统主要是由发射部分和接收部分组成。

　　（ 1）发射部分的主要元件为红外发光二极管， 它是一只特殊的发光二极管， 由于其内部材料不同于普通发光二极管， 因而在其两端施加一定电压时， 它发出红外线而不是可见光， 目前大量使用的红外发光二极管发出的红外线波长为940 nm 左右， 外形与普通发光二极管相同， 颜色不同。

　　（ 2）接收部分主要元件是红外接收管， 它是一种光敏二极管（实际上是三极管， 基极为感光部分） , 在实际应用中要给红外接收二极管加反向偏压， 它才能正常工作， 亦即红外接收二极管在电路中应用时是反向运用， 这样才能获得较高的灵敏度。

　　2  通信原理及电路编程实现

　　通信的基本原理是发送端将基带二进制信号调制为一系列的脉冲串信号， 通过红外发射管发射红外信号， 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。

　　学习型遥控常用的载波频率为38 kH z, 这是由发射端编码芯片所使用的455 kHz晶振来决定的， 其他的遥控系统采用36 kHz、40 kH z、56 kH z等。

　　现在基本上采用一体化接收头做为信号的接收，把解调出来的信号送入单片机进行学习（记录各个高低电平的时间长度）， 然后存入EEPROM 内， 学习完成后再将EEPROM 的高低电平的时间数据读取并与38kH z载波进行调制， 然后红外发光管发送出去。

　　例如： 由AVR 系列单片机ATm ega8、一体化红外接收头HS0038、存储器、还原调制与红外发光管驱动电路组成。一体化红外接收头负责红外遥控信号的解调， 将调制在38 kH z上的红外脉冲信号解调并反向后再输入到ATmega8的INT0引脚， 边沿触发方式， 并由单片机计数器进行高电平与低电平宽度的测量。

　　这里使用具有I2C 总线接口的E2PROM 芯片AT24C32作为存储器， 其容量为4 KB, 用来保存识别出来的遥控信号的高电平与低电平宽度数据。通常遥控信号的二进制脉冲码长为32位， 每位由一个高电平与一个低电平组成， 应保存的信号宽度数据为64 个，再加上引导码2个数据， 共计66个数据， 每个数据用一个字节来表示， 一个遥控信号命令就需要66个字节来保存。考虑到不同的遥控系统有一定的区别， 有些遥控信号命令长度较长， 所以存储空间应适当留有余量。在实际应用中， 可根据红外遥控设备的数量及每个设备的遥控命令数量等具体情况来决定E2PROM芯片的容量和型号。

　　3  编码标准

　　学习型遥控编码有很多种， 常用的主要有NEC 标准和PH ILIPS标准， 其他都是这两类的延伸标准。

　　（1） NEC编码标准： 编码芯片有PT2221 /PT2222、HT6221 /HT6222等。

　　此标准下的发射端所发射的一帧码含有一个引导码、8位用户码、8位用户反码， 8位键数据码、8位键数据反码。引导码由一个9ms的高电平和4. 5 ms的低电平组成， 当按下持续时间超过108 ms时， 则发送简码（简码由9 ms高电平和2. 25m s的低电平组成）来告知接收端是某一个键一直按着， 像电视的音量和频道切换键都有此功能， 简码与简码之间相隔是108m s。

　　（2） PH ILIPS 的RC - 5 编码标准： 编码芯片有SAA3010、PT2210 /PT2211/PT1215、HT6230。

　　RC- 5编码标准的一帧由以下几部分组成：

　　1）起始码部分2个逻辑1;

　　2）控制码部分， 1位；

　　3）系统码部分， 5位；

　　4）指令码部分， 6位。

连续发射时， 重复波形与第一次发射波形相同， 控制码位在前后再次按键中交替改变， 0和1码传送采用双相位编码发送技术。

　　（3）其他变种的编码类型

　　像TC9028、PT2212、PT2213等芯片的码型与NEC标准类似， 只是引导码变为4. 5ms高电平+ 4. 5 ms低电平， 简码4. 5 ms高电平+ 4. 5 ms低电平+ 0. 56 ms高电平+ 1. 68m s低电平+ 1.56m s高电平组成。

　　4  分类

　　目前使用的学习型遥控器主要分为两大类：

　　第一种： 固定码式学习型遥控器

　　固定码式学习型遥控器采用不完全归纳法， 也就是说对市场上所使用的遥控器信号大量地收集总结， 对收集的信号分类， 然后分而治之，对每种类别都预制一种解码程序和发射程序。

　　优点： 对硬件的要求相对简单， 对主控制器（主控IC ）的工作频率要求不太高， 因为信号的发送频率、DUTY、编码方式等都是已知的， 只要对采集的信号进行判别即可， 另外对存储器的容量要求也比较低， 因为它不存在压缩的问题， 按照最原始的最简编码进行存储。

　　缺点： 只能对已知的遥控器（或者说已经收集到的信号）有效， 对于新开发、新型的编码格式就无能为力了。

　　第二种： 波形拷贝式学习型遥控器

　　波形拷贝式学习型遥控器把原遥控器所发出的信号进行完全拷贝， 而不管遥控器是什么格式， 进行适当的压缩后， 存储在存储器内， 当需要发射时， 再由储存器内读出解压后还原原始信号。

　　优点： 可以使用任何遥控器的学习， 无须更新代码程序即可使用目前所有乃至未来的所有红外线遥控器的学习。

　　缺点： 对主控制芯片和存储器的选择都比固定式要高， 整体成本高于固定码式学习型遥控器。

　　5  结束语

　　学习型遥控器优点很明显： 不影响周边环境， 不干扰其他电器设备； 由于其无法穿透墙壁， 不同房间的家用电器可使用通用的遥控器而不会产生相互干扰； 电路调试简单， 按给定电路连接无误， 不需调试即可投入工作； 编解码容易， 可进行多路遥控， 在家用电器、室内近距离遥控中得到了广泛的应用， 将其应用于数字机顶盒更成为众多网络公司的首选， 很好地将电视机、VCD、空调器， DVD数字投影机、录像机与机顶盒结合起来， 更加方便用户的操作使用， 受到广大用户的欢迎。