红外

本视频将探讨如何在单片机（MCU）上实现红外（IR）通信。我们将使用PIC18F47Q10单片机，演示利用一个设备上的按钮以无线方式对另一个设备上LED的亮度进行控制。

<font color="#FD8900">器件适用于遥控应用，提高了光辐射和射频辐射抑制能力</font>

日前，Vishay Intertechnology, Inc.宣布，推出用于IR遥控应用的三个新一代系列微型红外 (IR) 接收器模块---TSOP93xxx、TSOP94xxx和TSOP98xxx。Vishay Semiconductors TSOP93xxx、TSOP94xxx和TSOP98xxx系列器件提高了黑暗环境和复杂光源干扰环境下红外信号的灵敏度, 具有更好的射频噪声抑制能力和优异的脉宽精度。

今天发布的接收器可用于电视、机顶盒（STB）、音响系统、空调、视频投影仪、相机、视频游戏系统等产品。新器件增强了这些产品遥控功能对于各种干扰的抵御能力，如水银灯红外辐射和电路板Wi-Fi天线的射频辐射。此外，模块提高了脉宽精度，可降低几乎任何编码的误码率，而且器件对电源电压变化和波纹噪声不敏感。

本文设计的是一款基于单片机的红外智能空调遥控器，这种遥控器能采用测量脉冲宽度的方法学习红外信号,同时使用游程编码算法对数据进行压缩后存储,并利用单片机内部定时器PWM模式产生红外载波,成功实现了对红外遥控的学习与再现。

下面请看详细设计流程。

系统总体结构与硬件设计

系统采用模块化设计，各模块通过接口电路与主控芯片相连。主要模块有：矩阵键盘，液晶显示，存储模块，红外发送模块，红外接收模块，RS232、RS485 通信模块，以及温度检测模块。系统结构图如图1 所示。

<strong>1、前言</strong>

本文设计了一款针对空调设备的智能学习型红外遥控器，采用记录脉冲宽度的方法，成功实现了对多种红外空调遥控信号的学习与再现，真正实现了"万能"。本文在阐述了系统的总体结构及硬件设计的基础上，详细研究了系统学习，发送及通信功能的软件设计与实现。

<strong>2、系统总体结构与硬件设计</strong>

系统采用模块化设计，各模块通过接口电路与主控芯片相连。主要模块有：矩阵键盘，液晶显示，存储模块，红外发送模块，红外接收模块，RS232、RS485 通信模块，以及温度检测模块。

遥控器使用方便，功能多．目前已广泛应用在电视机、VCD、DVD、空调等各种家用电器中，且价格便宜，市场上非常容易买到。如果能将遥控器上许多的按键解码出来．用作单片机系统的输入．则解决了常规矩阵键盘线路板过大、布线复杂、占用I／O口过多的弊病。而且通过使用遥控器，操作时可实现人与设备的分离，从而更加方便使用。下面以TC9012编码芯片的遥控器为例。谈谈如何用常用的51系统单片机进行遥控的解码。

通用红外遥控系统由发射和接收两大部分组成，应用编/解码专用集成电路芯片来进行控制操作，如图所示。发射部分包括键盘矩阵、编码调制、LED红外发送器；接收部分包括光、电转换放大器、解调、解码电路。
<center><img src="http://mcu.eetrend.com/files/2018-04/wen_zhang_/100011264-39795-1.gif&q…; alt="用单片机解码红外遥控器"></center>

Holtek针对红外线测温应用新推出HT67F5652，整合OPA和24-bit Delta Sigma A/D进行温度量测，可广泛应用在红外线测温需求产品，如耳温枪、额温枪等。

<center><img width="600" src="http://mcu.eetrend.com/files/2018-01/wen_zhang_/100009920-33890-h.jpg&q…; alt="HOLTEK新推出HT67F5652红外线测温MCU"></center>

HT67F5652内建低噪声OPA、LCD Driver、LDO、PGA与24-bit Delta Sigma A/D，可以减少产品零件数目及降低成本。在系统资源上，HT67F5652具备8Kx16 Flash Program Memory、512x8 RAM、128x8 True EEPROM、UART及Timer Module。

作者：张文江/甄兴仁/宋春霞

<strong>1.引言</strong>

随着红外成像技术的快速发展，红外测量电视成为光电跟踪系统的重要组成部分。红外相机的自动和连续调焦，是保证红外电视成像质量，实现光电跟踪系统高精度稳定跟踪的关键技术。一般来说，影响红外电视成像的因素有很多，而目标的距离和环境温度等参数对成像质量影响较大，如何根据目标距离和环境温度等影响目标成像质量的信息，实时调整相机的位置，从而获得清晰的目标图像，需要进行广泛深入的研究，对实现红外跟踪测量系统稳定高精度跟踪测量功能具有重要意义。

<strong>2.调焦控制器的硬件设计</strong>

2.1 总体结构及原理

光电跟踪测量系统调焦控制系统要实现的功能主要包括：接收综合控制器的控制命令，实现红外电视的变倍与调焦功能，兼具自检功能和故障诊断能力，故障诊断到线路板。

系统采用基于DSP+FPGA的调光调焦控制器。该控制器的硬件原理框图如图1所示。

<strong>一、原理</strong>

<strong>1、红外发射协议</strong>

红外通信的协议有很多种。这个实验使用的是NEC协议。这个协议采用PWM的方法进行调制，利用脉冲宽度来表示 0 和 1 。

NEC 遥控指令的数据格式为：同步码头、地址码、地址反码、控制码、控制反码。同步码由一个 9ms 的低电平和一个 4.5ms 的高电平组成，地址码、地址反码、控制码、控制反码均是 8 位数据格式。按照低位在前，高位在后的顺序发送。采用反码是为了增加传输的可靠性。因此，每帧的数据为 32 位，包括地址码，地址反码，控制码，控制反码。反码可用于解码时进行校验比对。

NEC码的位定义：一个脉冲对应 560us 的连续载波，一个逻辑 1 传输需要 2.25ms（560us 脉冲+1680us 低电平），一个逻辑 0 的传输需要 1.125ms（560us 脉冲+560us 低电平）。而遥控接收头在收到脉冲的时候为低电平，在没有脉冲的时候为高电平，这样，在接收头端收到的信号为：逻辑 1 应该是 560us 低+1680us 高，逻辑 0 应该是 560us 低+560us 高。

红外数据的波形如下图：包括一个同步头和 32 帧数据。