作者：清華大學機械工程系 （100084） 鮑曉宇 黃松嶺 劉國權 來源：《電子技術應用 》

ｐｌｄ器件在紅外遙控解碼中的應用

　 摘 要： 介紹了紅外遙控發射和接收的原理，提出了一種用pld（可編程邏輯器件）進行解碼的方案，并分別用eprom和gal實現。該方案思路新穎、原理簡單、工作可靠，可用于各種以鍵盤掃描為輸入方式的智能儀器系統中。

關鍵詞： 紅外遙控 可編程邏輯器件 遙控解碼 鍵盤掃描

紅外遙控技術已經在日常家用電器中得到了廣泛應用，其使用方便、功耗低、抗干擾能力強的優點也越來越在智能儀器系統中受到重視。市場上的各種家電紅外遙控系統技術成熟、成本低廉，但都是針對各自的遙控對象（彩電、冰箱、空調等），不能直接用于智能儀器。本文探討了如何借鑒家電紅外遙控系統的原理，自行設計解碼電路，使智能儀器具有遙控功能。

１ 紅外遙控原理

一般的紅外遙控系統是由紅外遙控信號發射器、紅外遙控信號接收器和微控制器及其外圍電路等三部分構成的，如圖1所示。

遙控信號發射器用來產生遙控編碼脈沖，驅動紅外發射管輸出紅外遙控信號，遙控接收頭完成對遙控信號的放大、檢波、整形、解調出遙控編碼脈沖。遙控編碼脈沖是一組組串行二進制碼，對于一般的紅外遙控系統，此串行碼輸入到微控制器，由其內部cpu完成對遙控指令解碼，并執行相應的遙控功能。

在紅外遙控系統中，解碼的核心是cpu。它接收解調出的串行二進制碼，在內部根據本系統的遙控信號編碼格式將串行碼對應成遙控器上的按鍵。顯然，這種在cpu內部解碼出的遙控指令是不便我們利用的，而且我們也不需要獲取它。我們只需利用一般紅外遙控系統中的遙控發射器、遙控接收頭，自行設計解碼電路直接對遙控接收頭解調出的遙控編碼脈沖進行解碼，就可以得到原始的按鍵信息。

２ 紅外遙控編碼

目前應用中的各種紅外遙控系統的原理都大同小異，區別只是在于各系統的信號編碼格式不同。下面我們就以本文采用的紅外遙控系統為例說明它的編碼體制。

紅外遙控發射器以tc9012為核心組成了鍵掃描、編碼、發射電路。當按下遙控器上任一按鍵時，tc9012即產生一串脈沖編碼如圖2所示。

tc9012形成的遙控編碼脈沖對40khz載波進行脈沖幅度調制(pam)后便形成遙控信號，經驅動電路由紅外發射管發射出去。紅外遙控接收頭接收到調制后的遙控信號，經前置放大、限幅放大、帶通濾波、峰值檢波和波形整形，從而解調出與輸入遙控信號反相的遙控脈沖。

在圖2中，一次按鍵動作的遙控編碼信息為32位串行二進制碼。對于二進制信號“0”，一個脈沖占1.2ms；對于二進制信號“1”，一個脈沖占2.4ms，而每一脈沖內低電平均為0.6ms。從起始標志到32位編碼脈沖發完大約需80ms，此后遙控信號維持高電平。若按鍵未釋放，則從起始標志起每隔108ms發出3個脈沖的重復標志。

在32位的編碼脈沖中，前16位碼不隨按鍵的不同而變化，我們稱之為用戶碼。它是為了表示特定用戶而設置的一個辨識標志，以區別不同機種和不同用戶發射的遙控信號，防止誤操作。后16位碼隨著按鍵的不同而改變，我們就是要讀取這16位按鍵編碼，經解碼得到按鍵鍵號，轉而執行相應控制動作。

那么，不同的按鍵編碼脈沖是怎樣和遙控器上不同的按鍵一一對應的呢？我們借助于邏輯分析儀記錄下來遙控器上每一個按鍵的編碼脈沖序列，破譯出了各按鍵的編碼。表１是解碼后得到的紅外遙控器上各鍵的編碼（前16位用戶碼均為0000001011111101，表1只列出后16位鍵碼）。

由表1按鍵編碼可看出，后16位鍵碼的前8位與后8位互為補碼，這樣加大編碼的冗余度是為了增強遙控系統的抗干擾能力。實際上，我們只須截取16位鍵碼的8位（比如后8位）就可達到識別按鍵的目的。當然，要加強遙控系統的抗干擾能力，還需接