浅谈红外遥控系统

金华宇

【摘 要】本系统的设计目的是用红外线作为传输媒质来传输用户的操作信息并由接收电路解调出原始信号，主要用到编码芯片和解码芯片对信号进行调制与解调，其中编码芯片用的是台湾生产的PT2262，解码芯片是PT2272。主要工作原理是：利用编码键盘可以为PT2262提供的输入信息，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并辐射到空间，然后再由接收系统接收到发射的信号并解调出原始信息，由PT2272对原信号进行解码以驱动相应的电路完成用户的操作要求。

【关键词】红外线；编码；解码；LM386；红外收发器

一、红外遥控系统意义

红外数据通信技术是目前在世界范围内被广泛使用的一种无线连接技术，被众多的硬件和软件平台所支持。是一种通过数据电脉冲和红外光脉冲之间的相互转换实现无线的数据收发的技术。

红外收发器产品具有成本低，小型化，传输速率快，点对点安全传输，不受电磁干扰等特点，可以实现信息在不同产品之间快速、方便、安全地交换与传送，在短距离无线传输方面拥有十分明显的优势。

红外收发器产品在可携式产品中的应用作用很大。目前，全世界有1亿5千万台设备采用红外技术，在电子产品和工业设备、医疗设备等领域广泛使用。比如有95%的笔记本电脑就安装了红外收发器接口，现在绝大多数手机上也配置红外收发器接口。而且随着交换的数据量变大，红外数据通讯将使手机的数据传输越来越方便。随着红外数据传输技术越来越成熟、完善、成本更低廉，红外收发器在短距离通讯领域必将得到更广泛的应用。

本章首先阐述了红外收发集成电路设计课题的背景和意义，然后简要介绍了红外数据通讯技术的特点和应用领域，以及红外收发器产品的特点、国内外现状和发展趋势，最后根据红外遥控收发系统的实际应用性确立了课题的设计定位。

二、红外遥控收发器产品概况

（一）红外遥控收发器产品的结构和类型

目前红外收发器按照工作模式和传输速率可分为四类：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。

另外按芯片功耗大小又可以分为低功耗型和标准型两类，低功耗型通常使用3V电源，传输距离较近，约0-30cm，标准型通常使用5V电源，传输距离较远最少1m以上。

（二）红外遥控收发器的国内外现状

在红外通信技术发展的早期，存在好几个红外通信标准，不同标准之间红外设备不能进行红外通信。为了使各种红外设备能够互联互通，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，这就是目前被广泛使用的红外数据通信协议及规范，也称为IRDA标准。

由IRDA协会的资料表明，国外公司的红外收发器产品起步较早，已经形成了红外收发器的配套生产产业链。由以下部分组成：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。

在中国台湾地区也形成了一批红外收发产品的生产厂家和公司，但在大陆地区只有一些器件销售公司在做这些国际公司和台湾公司的代理，缺乏具有自主产权的该类产品。

（三）红外收发器产品的发展趋势

在各种红外收发器产品中，虽然传输速率、传输距离等特性不同，但红外收发器产品一直朝着提高传输速率，增加传输距离，降低功耗，扩大发射接收角度等方面发展。特别是随着技术发展和成熟，传输方式正朝着点对多点方向发展。因此红外遥控收发器产品还有更加宽广的发展前景。

三、红外发光二极管的特性及工作原理

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 0.76？滋m～1. 5？滋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 0.8？滋m～0.94？滋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 ，可获得较高的传输效率及较高的可靠性。

常用的红外发光二极管，其外形和发光二极管LED相似，它的基本工作电路如图2-2所示。图中的三极管作开关，当基极上加有驱动信号时，三极管饱和导通红外发光管D也正向导通工作，发出红外光（近红外线约0.93？滋m）。D的管压降约1.4V，工作电流一般为10-20mA。为了适应不同的工作电压，D的回路中常串有电阻作为红外发光二极管的限流电阻。

紅外线发射与接收的方式有两种，其一是直射式，其二是反射式。直射式指发光管和接收管相对安放在发射与受控物的两端，中间相距一定距离；反射式指发光管和接收管并列一起，平时接收管始终无光照，只在发光管发出的红外光遇到反射物时，接收管收到反射回来的红外线才工作。

红外通信是利用波长为900nm-1000nm的红外波作为信息的载体，通过红外技术实现两点间的近距离保密通信和信息的转发。红外通信系统组成结构包括：发射器部分，信道部分，接收器部分。

发射装置把信源发出的二进制信号经过高频调制后由红外发光二极管发送出去，接收装置把接收的红外高频信号由接收管接收后经光电转换再解调为原来信息的一种通信传输方式。再接收到原信息后可在接收部分连接驱动电路以完成预期的各种功能。其中对编码的调制方式有脉宽调制（通过改变脉冲宽度调制信号PWM）和脉时调制（通过改变脉冲串之间时间间隔调制信号PPM）两种。

参考文献：

[1]任晋婷.基于单片机的红外遥控系统设计[J].电子世界.2013.

[2]胡绩强，刘莹.温控空调开关的红外遥控系统设计[J].南昌大学学报（工科版）.2012.