DAB接收机红外远程遥控的实现

【摘要】本文在自主研发的DAB接收机的基础上，提出一种使用RPM6900光电传感器来实现远程红外遥控的方法。当DAB接收机固定安装以后，我们有对接收机进行远程遥控的需求，这不仅能让我们的接收机有更多更新的功能，也能更好的满足用户的需求。经测试表明，该方法能可靠的对接收机进行远距离的播放节目和音量的选择控制。

【关键词】数字音频广播；DAB接收机；远程遥控

1.引言

红外线遥控是目前使用最广泛的一种无线、非接触控制技术，它具有使用方便、功耗低抗干扰能力强等诸多优点，使其在越来越多的电器中得到运用。电视机遥控器是红外遥控系统中的典型代表。

一般的红外遥控系统是由红外遥控信号发射器、红外遥控信号接收器和微控制器及其外围电路等三部分构成的。遥控信号发射器用来产生遥控编码脉冲，驱动红外发射管输出红外遥控信号，遥控接收头完成对遥控信号的放大、检波、整形，解调出遥控编码脉冲。遥控编码脉冲是一组组串行二进制码，对于一般的红外遥控系统，此串行码输入到微控制器，由其内部CPU完成对遥控指令解码，并执行相应的遥控功能。

在红外遥控系统中，解码的核心是CPU。它接收解调出的串行二进制码，在内部根据本系统的遥控信号编码格式将串行码对应成遥控器上的按键。本文的主要研究内容就是在以STM8S单片机为控制核心的接收机上结合RPM6900感应器实现对已调制的编码指令信号接收和解调工作，并由STM8S单片机进行对编码指令的译码工作，最后由单片机来完成各种指令的操作控制。

2.红外遥控原理及其编码

红外光实际上就是一种特殊颜色的普通光。我们不能看到这种特殊的颜色是因为它的波长大于950nm，位于可见光谱之下。我们不能看到它的特殊颜色，这就是我们使用红外光遥控的原因之一：我们要利用它，但我们不希望能看到它。另一个原因就红外LED（发光二极管）十分容易制作，制作成本很低。

为了能区别有用信号与噪声，我们将红外光调制到特定的频率，红外接收器会适配到这个频率，其他噪声信号都将被忽略。系统结构如图1所示，图左边是调制信号经驱动放大由红外LED发射；图右边信号通过接收器检测输出。

图1 系统结构图

2.1 数据帧

数据由编码器（遥控器）采用脉冲宽度调制的方式，通常调制到37.92kHz的载波上通过红外发光二极管发射到空中，不同的编码芯片，其编码格式略有不同，以NEC遥控编码芯片uPD6121为例，说明红外遥控的编码原理。当按下遥控器按键，遥控码发出，其数据由前导码、用户码高8位、用户低8位码、数据码、数据反码组成一数据帧，其中前导码为9ms高电平接着4.5ms低电平，标志数据帧的开始；用户码（共16位）为红外接收器识别遥控器的身份的标志，不同的遥控器一般用户码不同，以防止不同电器设备之间遥控码的干扰；数据码为红外接收器识别遥控器上不同的按键的标志，对同一遥控器来说，按不同的键所发出的二进制编码具有相同的用户码，不同的数据码。如图2所示。数据反码用于信息正确接收校验。

图2 upd6121数据帧

2.2 数据位定义

以脉宽0.56ms间隔0.565ms周期1.125ms表示二进制“0”，以脉宽0.56ms间隔1.69ms周期2.25ms表示二进制“1”，其波形如图3所示。

图3 数据位“0”和“1”

2.3 重复码

以9ms高电平，2.25ms低电平，再0.56ms高电平定义为重复码，持续按键时，该键编码连续发送，首帧为数据帧，其后为重复码，周期为108ms，如图4所示。

图4 重复码

3.红外遥控的接收及解码

RPM6900通过树脂塑胶封装而形成轻小型化的远程控制受光模组。由于是内置电磁屏障，所以即便是没有屏障盖，也可以保持很高的耐EMI干扰特性。常用于在一般的TV、DVD、空调、音响等家电设施。

3.1 解码系统硬件接口

单片机采用意法半导体公司的STM8S单片机，STM8S是基于8位框架结构的微控制器，其CPU内核有6个内部寄存器，通过这些寄存器可高效。STM8S提供三种类型的TIM定时器：高级控制型（TIM1）、通用型（TIM2/TIM3/TIM5）和基本型定时器（TIM4/TIM6）。输入捕获功能是用来监测外部事件和输入信号的。当外部是事件或信号发生变化时，在指定的输入捕捉引脚上发生一个指定的沿跳变（可以是上升沿或者下降沿）。定时器捕捉到特定的沿跳变后，把计数器当前值锁存到通道寄存器中。本文使用高级TIM1高级控制型定时器，TIM1由一个16位的自动装载计数器组成，它有四个不同的捕获/比较通道，我们选择通道一，捕获方式设置为下降沿捕获，当通道一检测到输入信号有下降沿变化时，定时器记录当前值

3.2 软件设计

单片机红外解码软件要保证正确无误地还原遥控码，其主要功能包括以下几部分：

（1）过滤附加信息，得到有效信息位；

（2）排除系统内外各种干扰信号；

（3）丢弃接收到的不完整信息帧；

（4）检验接收信息的正确性。

根据功能要求，设计分为3部分：定时器输入捕获设置、定时器1输入捕获中断服务程序、按键判断程序。T1中断服务程序主要完成校验程序主要完成接收信息的校验。将正确的接收代码保存在变量中以备使用和系统接收到超长信号时定时器T1的复位。T1中断服务程序是整个解码软件的核心，它要排除各种干扰信号，正确将遥控器发出的16位编码的每一位的时间长度存入设定的RAM缓冲区，供系统主程序解码还原。其系统流程如图5所示。

图5 程序流程图

4.测试

本文使用红外遥控器对接收机音量大小控制和节目选择控制。分别音量大小控制键和节目选择控制键，接收机相应的增大、减小音量和进行节目选择。

参考文献

[1]杨恢先，杨穗，王子菡等.一种基于单片机的红外遥控软件解码方法[J].自动化与仪器仪表，2004（2）：16-18.

[2]陆明莹，张贤斌，王国裕等.基于ID200的便携式DAB接收机的设计和实现[J].电声技术，2010（12）：81-83.

[3]卢磊，王祖荣，梅霞.C8051B40单片机在红外解码器上的应用[J].长江大学学报，2011，6（5）：4-6.

作者简介：尹伟（1987—），男，研究生，研究方向：嵌入式控制设计。

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