Infrared Remote Control System
Abstract
Red outside data correspondence the technique be currently within the scope of world drive extensive usage of a kind of wireless conjunction technique, drive numerous hardware and software platform support. Red outside the transceiver product have cost low, small scaled turn, the baud rate be quick, point to point SSL, be free from electromagnetism thousand Raos etc. characteristics, can realization information at dissimilarity of the product fast, convenience, safely exchange and transmission, at short distance wireless deliver aspect to own very obvious of advantage. Along with red outside the data deliver a technique more and more mature, the cost descend, red outside the transceiver necessarily will get at the short distance communication realm more extensive of application.
The purpose that design this system is transmit customerrsquo;s operation information with infrared rays for transmit media, then demodulate original signal with receive circuit. It use coding chip to modulate signal and use decoding chip to demodulate signal. The coding chip is PT2262 and decoding chip is PT2272. Both chips are made in Taiwan. Main work principle is that we provide to input the information for the PT2262 with coding keyboard. The input information was coded by PT2262 and loading to high frequent load wave whose frequent is 38 kHz, then modulate infrared transmit dioxide and radiate space outside when it attian enough power. The receive circuit receive the signal and demodulate original information. The original signal was decoded by PT2272, so as to drive some circuit to accomplish customerrsquo;s operation demand.
Keywords: Infrared dray；Code；Decoding；LM386；Red outside transceiver
1 Introduction
1.1 research the background and significance
Infrared Data Communication Technology is the world wide use of a wireless connection technology, by the many hardware and software platforms supported. Is a data through electrical pulses and infrared optical pulse switch between the wireless data transceiver technology.Infrared transceiver products with low cost, small, fast transmission rate, the point-to-point transmission security, not subject to electromagnetic interference and other characteristics that can be achieved between the different products, rapid, convenient and safe exchange and transmission, In short distance wireless transmission have a very distinct advantage.Infrared transceiver products in the portable product of a great role. At present, the worlds 150 million piece of equipment used infrared technology in electronic products and industrial equipment. medical equipment and other fields widely used. For example, 95% of the notebook computers on the installation of infrared transceiver interface the majority of the cell phone is also the allocation of infrared transceiver interface. With the exchange of quantitative data, infrared data communications will enable cell phone data transmission more convenient. With infrared data transmission technology matures, perfect, low costs, Infrared Transceiver in short distance communications will be more widely applied.
This chapter first describes the infrared transceiver IC design issues to the background and significance. then briefed the infrared data communications technology features and applications, and infrared transceiver product characteristics, domestic and international situation and development trend of the last under infrared remote transceiver system in practical application to establish a task of design orientation.
1.2 Infrared Remote Control Transceiver System
Infrared remote control system is divided into single-channel and multi-channel remote control. Only a command signal transmission channel, called single-channel remote control system; with more than two instructions signal transmission channel known as a multi-channel remote control system. Relatively simple single-channel remote control, in general, only a launcher directive Key receivers and only one circuit implementation. While in the receiving circuit to add more stable memory circuits that can be activated commands to launch a number of key, so that the receiver circuit multi stable memory circuit repeatedly to change the state, to realize many of the functional control, But such a state of change is the order. If we are to achieve an arbitrary control, resort to the use of multi-channel remote control system. Multi-channel remote control can be realized by the object of arbitrary multi-function remote control. As for the choice of several routes and what control methods, according to the actual situation (such as object, operational requirements and cost accounting, etc.) to decide. General infrared remote transceiver system by infrared remote control transmitter signal coding, infrared remote control signal receivers and decoders (or decoder chip MCU) and the external circuit consisting of three parts. Signal transmitter remote control code used to generate pulses of infrared emission-driven output infrared remote control signal, receiver completion of the remote control signal amplification and detection, plastic and demodulation encoding pulse. Infrared remote control coded pulse is going to obtain a continuous serial binary code, and for most of the infrared transceiver system, This serial code as micro-controller of the remote control input signals from the internal CPU completion of the remote control instruction decoder, on the other infrared remote control transceivers, the designers of electronic products, The internal micro-controller of the remote control decoder directive is not accessible. Therefore, people are using infrared encoder / decoder chip and microcontroller developed various generic infrared remote transceiver system, In various equipment infrare
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红外遥控系统
摘 要
目前红外数据通信技术是在世界范围内被广泛应用的一种无线连接技术，它也可以被许多软硬件平台所支持。红外收发器产品具有成本低，体积小，传输速率快，点对点传输安全性好，不受电磁干扰等特点，可使得信息在几个不同产品器件之间快速、便捷、安全地交换与传输。红外数据通信技术在短距离无线传输领域内有着十分显著的优势，红外遥控收发系统的设计和存在具有非常高的运用价值。目前，红外收发器产品在便携式产品中的应用潜力很大。全世界约有1亿5千万台设备和仪器是采用红外数据通信技术的，在电子产品、工业设备、医疗设备等领域内使用范围很广。几乎所有笔记本电脑、手机都配置红外收发器接口。伴随着红外数据传输技术的愈发成熟、生产和使用成本下降，红外收发器在短距离通讯领域内将会得到更加广泛的应用。
设计这个系统的目的是用红外线作为传输媒介来传输操作者或用户的操作信息和指令，然后由接收器电路翻译出原信号，主要是利用编码芯片和解码芯片对信号进行调制解调，这其中，编码芯片用的是台湾生产的PT2262，解码芯片是PT2272。它们的主要工作原理是：通过编码键盘可以为PT2262提供输入信息，PT2262对输入的信息进行编码并加载到38KHZ的载波上并调制红外发射二极管，再将其辐射到空间，然后再由接收系统接收信号并解调出原始的信息内容，由PT2272对原信号进行解码，从而驱动相应的电路完成用户的操作指令和操作要求。
关键字：红外线；编码；解码；LM386；红外收发器。
1 绪论
1．2 红外遥控收发系统的简介
红外遥控系统主要分为单通道遥控和多通道遥控。只有一个指令信号传输通道的称为单通道遥控系统;具有两个以上指令信号传输通道的称为多通道遥控系统。单通道遥控相对较为简单 ,通常,发射器只有一个指令键 ,接收器也只有一个执行电路。单通道遥控虽然在接收电路中加入多稳态记忆电路 ,可以根据按动发射器指令键的次数 ,使接收电路中的多稳态记忆电路的状态发生相应改变 ,实现多项功能控制 ,但是这种状态的改变是按顺序进行的。若想要实现任意一项的指定选择控制 ,就需要采用多通道遥控系统。多通道遥控可以对被控对象进行任意的多功能遥控。至于具体选用几个通道及哪种控制方式 ,要根据实际情况(被控对象、操作要求及成本核算等)而定。普通的红外遥控收发系统是由：红外遥控信号编码发送器、红外遥控信号接收器和解码器（解码芯片或单片机）、外围电路等三部分构成。信号发送器可以用来产生遥控编码脉冲，驱动红外发射管发出红外遥控信号。接收器可以对遥控信号进行放大、检波、整形从而解调出编码脉冲。红外遥控编码脉冲是一组组连续的串行二进制码，对于普通的红外收发系统，此串行二进制码作为控制器的遥控输入信号，由它内部的CPU解码遥控指令，对其他各种的红外遥控收发类电子产品的设计者而言，上述的微控制器内部解码出的遥控指令是不能直接使用的。因此，人们利用红外编码/解码芯片及单片机设计出多种通用的红外遥控收发系统，在各种设备之间进行便捷快速的红外信号的收发。
遥控收发系统一般由发射器和接收器两部分组成。发射器一般由指令按键、指令编码电路、调制电路、驱动电路、发射电路等组成。当用户按下相应按键时 ,指令编码电路会产生相应的编码信号 ,编码信号对载波进行调制 ,再由驱动电路进行功率放大后由发射电路向外发射调制完成后的编码信号。接收器一般由接收电路、放大电路、解调电路、指令译码电路、驱动电路、执行电路等组成。接收电路将发射器发射的调制完成的编码指令信号接收下来 ,并进行放大后输入解调电路。解调电路将已调制的编码信号进行解调 ,即还原为编码信号。指令译码器将编码指令信号进行译码 ,最后由驱动电路来驱动执行电路实现各种用户指令的操作控制。
1．3 红外遥控收发器产品概况
1.3.1 红外遥控收发器产品的结构和类型
现在，红外收发器按照工作模式和传输速率的不同可分为四大类：串行模式，最高速率为115.2Kbps；中速模式：最高速率为0.567Mbps和1.152Mbps；高速模式：最高速率为16Mbps。而按芯片功耗大小区分的话又可以分为低功耗型和标准型两类，低功耗型一般需要使用3V电源，传输距离比较近，约为0-30cm，标准型一般使用5V电源，传输距离比较远，最少可达1m以上。
1.3.2 红外遥控收发器在国内外的现状
红外通信技术发展早期的时候，存在着好几个红外通信的标准，不同标准的红外设备之间是不能进行红外通信的。为了使各种红外设备能够互通，在1993年，由20多个大厂商发起成立了红外数据协会（IRDA），统一了红外通信的标准，即目前被广泛使用的红外数据通信协议及规范，也就是IRDA标准。自1993年IRDA设定至今，红外数据协会的会员已发展到了150多个，IRDA标准已经获得了业界的广泛支持。已经开发出来的具备红外通讯能力的设备已有一百多种，红外模块的年装机量已达到了一亿五千多万套。尽管现在市面上出现了同是近距离无线通讯的蓝牙技术，但红外通讯技术以其成本低廉和兼容性广的优势，红外数据通讯仍然会在将来的很长一段时间内，在短距离的无线数据通讯领域里扮演重要角色。由IRDA协会的资料表明，国外公司的红外收发器产品起步比中国早，已形成了红外收发器配套生产的产业链。由以下几部分组成：Sharp等公司主要提供红外发光二极管和光敏二极管；Agilent等公司主要设计制作红外收发芯片；Infineon等公司主要从事红外收发器封装；IBM、Microsoft等公司则推出红外数据收发器驱动程序和红外通信软件。其中如Agilent等公司还具有生产红外收发器系列产品的能力，而HP、IBM等大公司则专门为自己公司产品配备红外收发器。另外，在中国台湾地区也形成了一批能生产红外收发产品的厂家和公司，但在大陆地区只有这些国际公司和台湾公司的代理商公司在做一些器件的销售，具有我们自己自主产权的该类产品极度缺乏。
1.3.3 红外收发器产品未来的发展趋势
在各种不同的红外收发器产品之间，虽然传输速率、传输距离等特性都有不同，但红外收发器产品普遍都朝着提高传输速率，增大传输距离，降低功耗，扩大发射接收角度等目标发展。随着技术的发展和成熟，传输方式正朝着点对多点的方向发展。因此红外遥控收发器产品还有很宽广的发展前景。
2 红外通信的基础知识
2．1 红外线的基础知识
2.1.1 红外线的概述
红外线实质上是电磁波。通过分析自然界中各种电磁波的组成波可知，波谱是由 ：射线，ｘ射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线波组成的。从形式上看，它们之间似乎没有关系，但如果按照他们的波长依次排列，就会发现和我们形影不离的可见光只占了整个波谱中0.38mu;m-0.76mu;m长的这么一点儿范围，而和可见光相邻的红外线 （包括远红外线、中红外线和近红外线外）却占了波谱中0.76mu;m-1000mu;m的一大段。其中微米波长范围内又包括了紫外光 、可见光、近红外、中红外 、远红外、微波。从上述分析可知，红外线是一种十分丰富的波谱资源，目前它己在生产、生活、军事、医疗等多方面得到了广泛的应用，例如红外线加热、红外线医疗期间、红外线通信、红外线摄像、红外线遥控等。红外线遥控只是红外线。众多应用中的一部分，目前在家用电器中广泛应用的彩电遥控器、录像机遥控器、 VCD遥控器、高保真音响遥控器等，都采用了红外线遥控，它使这些家用电器的控制变得十分简单方便。
红外线是指比红光波长0.76弘m还长的直至《pm范内的不可见光线。现在，红外线检测和控制技术已比较广泛地被应用于生产、环保、医疗等家用电器中。利用波长1.5pm之间的近红外线来传递控制信号，它在透明大气中的E输特性要比可见光好得多。同时，由于靠近红光边缘·它具有与可见光非常相似的一些物理特性，如直线传播、反射、折射和被物质吸收等，所以它也可以采用与可见光类似的聚焦透镜等。学装置。物体加热到4oo～7oo。C时，将会放射出波长为～m红外线，属于中红外线区。而36～37。C体温的人体所放射性外线，波长为9～10 4m之间，属远红外线区广泛使用的红外发光二极管、红外接收光敏二极管和光敏三极管工作于近红外线区，其峰值波长在0.88～0.94严m之同、而热释电红外传感器可在波长2～2o 9m范围内有效作，根据需要再加上不同材料制成合适的滤光镜，能够在中红外境及远红外线范围作多种不同的用途。
2.1.2 红外线的特性
红外线是介于可见光和微波之间的一种电磁波，因此它具有相临波的某些特性。在近红外区，它和可见光相邻，因此具有可见光的某些特性，如直线传播、反射、折射、散射、衍射、可被某些物体吸收以及可以通过透镜将其聚焦等。在远红外区，由于它邻近微波区，因此它具有微波的某些特性，如较强的穿透能力和能贯穿某些不透明物质等。在自不论任何物体，然界中，也不论其本身是否发光 （指可见光） 只要其温度高于绝对零度 （-273℃），都会一刻不停地向周围辐射红外线。只不过是温度较高的物体辐射的红外线较强，温度低的物体辐射的红外线较弱。因此红外线的最大特点是普遍存在于自然界中，又叫做热辐射线简称热辐射。红外线摄像、红外线夜市、热释电红外探测以及某些导弹的瞄准等就是利用红外线的这一特性工作的。
红外线和可见光相比的另一个特点是，色彩丰富多样。由于可见光的最长波长是最短波长的1倍（780nm-380nm），所以也叫作一个倍频程。而红外线的最长波长是最短波长的1倍，而红外线的最长波长是最短波长的10倍，即有10个倍频程。因此如果可见光能表现为7种颜色，则红外线便可能表现70种颜色，显示了丰富的色彩。红外线透过烟雾的性能好，这是它的又一个特点。
由于红外线为不可见光 ,因此对环境影响很小。再由红外光波的波长远小于无线电波的波长 ,所以红外线遥控不会影响邻近的无线电设备。另外波长小于 1.5mu;m 的近红外光 ,在透明大气中的传输特性要比可见光好得多 ,而且由于它靠近可见光的红光边缘 ,其直线传播、反射、折射和被物质吸收等物理特性与可见光非常相似。因此 ,它可以使用与可见光类似的聚焦透镜等光学装置。由于红外线遥控不具有像无线电遥控那样穿过障碍物去控制被控制对象的能力 ,所以 ,在设计家用电器的红外线遥控器时 ,不必要像无线电遥控那样 ,每一套(发射器和接收器)要有不同的遥控频率或编码(否则 ,就会隔墙控制或干扰邻居的家用电器) ,所有同类产品的红外线遥控器 ,可以有相同的遥控频率或编码 ,而不会出现遥控信号“串门”的情况。这对于普及红外线遥控提供了极大的方便。红外线为不可见光线 ,具有很强的隐蔽性和保密性 ,因此 ,在防盗、警戒等安全保卫装置中也得到了广泛地应用。红外线遥控具有结构简单、制作方便、成本低廉、抗干扰能力强、工作可靠性高等一系列优点 ,是近距离遥控、特别是室内遥控的优选遥控方式。
2.1.3 红外发光二极管的特性
红外线是不可见光，人眼是觉察不到的。电子技术中是用红外发光二极管（又称红外发射二极管）来产生红外线。红外遥控收发是利用近红外光传送遥控指令的波长为 0.76mu;m～1. 5mu;m。用近红外光作为遥控光源 ,是因为目前红外发光二极管与红外接收器件(光敏二极管、三极管及光电池) 的发光与受光峰值波长一般为 0.8mu;m～0. 94mu;m ,在近红外光波段内 ,二者的光谱正好重合 ,能够很好地匹配
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