浅析红外遥控器硬件设计

刘冬青 刘蕊

摘要：由于红外线在光谱里，不属于可见光，所以红外线具有抗干扰非常强烈且安全的特性。根据光波的线性传播特性，相互之间不容易干涉，是优秀的信息传输介质。信息可以通过红外传输直接调制，信息可以通过红外强度传输直接调制，也可以使用红外线生成特定频率的载波。关于信息的发送，后者的方法比较好，但是这是现在看到的大多数红外线遥控器所使用的方法。随着人们生活水平的提高，产品的追求变得更加便利和智能，红外线遥控技术是重要的开发方向之一。

关键词：发光二极管;红外遥控器;ATmega16

中图分类号： TP872   文献标识码：A   文章编号：1672-9129（2020）04-0049-01

Abstract：Because infrared ray in the spectrum， does not belong to visible light， so infrared ray has very strong anti-interference and safe characteristics. According to the linear propagation characteristics of light waves， it is not easy to interfere with each other， and is an excellent information transmission medium. Information can be modulated directly by infrared transmission， information can be modulated directly by infrared intensity transmission， or infrared can be used to generate a specific frequency of carrier. The latter is better for sending information， but this is what most infrared remote controls see today. With the improvement of people's living standards， the pursuit of products has become more convenient and intelligent， infrared remote control technology is an important direction of development.

Key words：LIGHT-emitting diode;Infrared remote control;ATmega16

1 当前红外遥控技术的研究现状和成果

红外线遥控器现在被家电产品和室内的近距离（不满10米）遥控器广泛使用，这是由于制造商制造了很多红外线遥控器用的集成电路，所以可以根据需要选择适合自己的。因此，多通道控制的红外部分通常有很多按钮显示各种控制功能。

大部分情况下，“高”效果明显。“软磁盘”输出指的是，每次按下发送机的键，接收机就会处于与输出端相对应的状态，也就是说原始的高电平会变成低电平，原本的低功率。

2 红外遥控器设计思想

2.1系统设计概况。在我们的日常生活中，多数的红外遥控系统都有两部分组成，分别是发送部分和接收部分，利用集成电路芯片来对编码和解码进行有效控制。键盘矩阵、代码调制、LED红外发射体是组成了控制部分。

遥控发送机采用代码分割方式的遥控模式，代码分割方式的红外线遥控器使用命令信号发生电路不同的脉冲代码（与不同的脉冲数组合），表现不同的控制命令。红外线接收电路是红外远程控制系统的命令信号和检测电路，通过集成的红外接收机头SM0038（外接元件是集成红外装置的非必要条件，集成红外接收机、放大、解調和外部组件，可以完成从红外接收到TTL的输出对应工作的所有级别信号）接下来将收到的信号发送给ATmega16。

2.2本系统设计思想。ATMEGA 16是基于扩展AVR RISC结构的低功率8位CMOS微控制器。利用高级命令，用来控制执行时间以及时针循环规律，使得ATMEGA16在数据吞吐量有质的飞跃，能够达到1MIPS/MHZ，这样就可以轻而易举的减少系统耗电，提高处理运行速度。ATMEGA16AVR通过这种构造，代码的效率大幅提高，可以将以往CISC微控制器的最大数据吞吐量率提高10倍。

3 红外遥控器硬件电路设计

3.1红外遥控发射电路部分。

（1）时针电路。在ATMEGA16芯片里，有可以用于提升商增益的反转广大器，用于形成振荡作用，在反相放大器里，XTAL1为输入，XTAL2为输出。在XTAL1和XTAL2（引脚19和18）之间连接水晶振荡器，用2个电容器形成稳定的自激谐振电路。

（2）矩阵键盘电路。矩阵键盘电路是由两条IO行线和八条IO列线组成的，形状组成像是键盘，将按钮设置于行与列的交叉点上。于是，键盘的键数为2×8。这个决定性的键盘构造可以有效地改善单芯片系统I/O端口的使用率。

（3）遥控发射器电路芯片。M50462AP集成电路用于生成遥控码脉冲（遥控命令）并输出用于遥控操作的各种红外远程控制信号。IC有三个功能具体为：一种是生成用于远程传输定时信号和滤波器信号的振荡器。另一种是生成不同时间显示的8种按键扫描脉冲发生器。第三个是密钥代码的转换（代码值转换），遥控指令功能代码用的遥控命令编码器。

3.2接收电路部分。

（1）RC复位电路。对于单片机来说，其微机的初始化动作就是复位，复位的主要功能就是将计算进行初始化，并初始为0000H，0000H是程序执行的初始位置，微机从这个单元开始运行程序。在正经运行系统的情况下，由于操作失误等原因，可能会导致系统被紧急锁死，要解决问题，必须按重置按钮重新启动。

（2）遥控接收电路装置。M0038红外接收机SM0038是一种小型红外遥控系统接收设备。该电路内置PIN二极管和前端电路，可通过环氧树脂密封，安装红外线滤光器。解调后的输出信号在没有高电平的红外遥控信号的情况下可以通过微处理器直接解码，接收红外线信号的情况下是低功率的。只有VS、GND的3个销和1个脉冲信号输出销OUT。

（3）红外线遥控开关的工作流程。红外线遥控开关的操作顺序如下。先将红外线遥控开关连接到电源上，按目的控制数字按钮。之后，表示红外遥控开关的红外遥控接收机接收信号，接收。连接AT89C31的13针发光二极管闪烁，正在接收数据。将光信号转换成电信号后，进行放大、解调、滤波后，原始编码的信号命令输入AT 89C31的12针。另外，电动风扇处于1速运行状态。接收该信号后，P1输出LED上会显示一般的正代码，并显示“1”等对应编号。想要得到其他结果的话，需要切换到遥控器的其他按钮。

参考文献：

[1]霍孟友.单片机原理与应用[M]. 北京：机械工业出版社，2014.

[2]潘新民.王燕芳.微型计算机控制技术[M].北京：电子工业出版社，2013.

[3]谭建成.电机控制专用集成电路[M]. 北京：机械工业出版社，2014.

[4]苏长赞.实用遥控技术手册[M].北京：北京人民邮电出版社，2018

作者简介：刘冬青（1981.8.30-）男，籍贯：辽宁沈阳，民族：汉，学历：本科，研究方向：电子信息工程。

刘蕊（1982.2.28-）女，籍贯：辽宁沈阳，民族：汉，学历：本科，研究方向：电子信息工程。