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[组图]用单片机制作通用型电视遥控器          【字体:
用单片机制作通用型电视遥控器
作者:四川长虹…    文章来源:电子设计应用    点击数:    更新时间:2005-4-17

摘要:本文介绍了一种用MCS-51系列单片机AT89C52代替专用遥控芯片的设计方案通过软件模拟实现了电视机遥控编码的发射,并且达到“一器多用”。

关键词:全码;简码;引导码;系统码;数据码

引言
上世纪八十年代初,日本率先在电视产品中使用了红外遥控技术,目前已经在电视机上得到了广泛应用。电视遥控器使用的是专用集成发射芯片来实现遥控码的发射,如东芝TC9012,飞利浦SAA3010T等。这些芯片价格较贵,且相互之间采用的遥控编码格式互不兼容,所以各机型的遥控器通常只能针对各自的遥控对象而无法通用。本文在试验验证的基础上,介绍了如何利用低成本的MCS-51系列单片机来实现遥控码的模拟发射,并实现遥控器的通用化。

遥控发射技术的基本原理

图1 NEC标准下的主码表示

图2 NEC标准下,数据0和1的表示

图3 PHILIPS标准下的全码表示

图4 硬件原理图

通常彩电遥控信号的发射,就是将某个按键所对应的控制指令和系统码(由0和1组成的序列),调制在32~56KHz范围内的载波上,然后经放大、驱动红外发射管将信号发射出去。  
不同公司的遥控芯片,采用的遥控码格式也不一样。在此介绍较普遍的两种,一种是NEC标准,一种是PHILIPS 标准。
NEC标准:遥控载波的频率为38KHz(占空比为1:3);当某个按键按下时,系统首先发射一个完整的全码,然后经延时再发射一系列简码,直到按键松开即停止发射。简码重复延时108ms,每两个引导脉冲上升沿之间的间隔都是108ms。一个完整的全码如图1所示。 其中,引导码高电平4.5ms,低电平4.5ms;系统码8位,数据码8位,共32位;数据0用“高电平0.5625ms+低电平0.5625ms”表示,数据1用“高电平0.5625ms+低电平1.6875ms”表示,如图2所示:一个简码=引导码+系统码位0的反码+结束位(0.5625ms)高电平。
各部分码的作用:引导码用来通知接收器其后为遥控数据。系统码用来区分是哪一机型的数据,接收端依此来判断后续的数据是否为须执行的指令。数据码用来区分是哪一个键被按下,接收端根据数据码做出应该执行什么动作的判断。简码是在持续按键时发送的码。它告知接收端,某键是在被连续地按着。
遥控数据传输系统的关键是数据传输的可靠性。为了提高编码的可靠性,NEC标准规定系统码、数据码后分别接着传送一个同样的码或者反码,供误码校验用。
PHILIPS标准:载波频率为38KHz;没有简码,点按键时,控制码在1和0之间切换,若持续按键,则控制码不变。一个全码=起始码‘11’+控制码+系统码+数据码,如图3所示。
数据0用“低电平1.778ms+高电平1.778ms”表示;数据1用“高电平1.778ms+低电平1.778ms”表示。 连续码重复延时114ms。
硬件原理图
图4为硬件原理图,电路主要由三大部分组成:AT89C52及其外围电路部分;8×8键矩阵部分;及直流电源部分。
AT89C52单片机及其外围电路组成的控制和遥控码产生部分:主要有外中断信号处理、12M时钟、CPU复位、I/O口上拉电路、红外遥控发射、按键指示等。由P0口和P2口搭成按键矩阵,当有键按下时,产生的外中断请求信号(低电平有效)经八输入与非门和非门后送至P32端,使CPU进入中断处理,同时点亮按键指示灯。系统产生的遥控编码信号通过P14端发出,经放大后驱动发射管发射出去。拨码开关DIP的作用是进行不同机芯状态的切换。比如当DIP设置为“1000”时,系统处于长虹CH-10机芯状态;为“1001”时,则处于CN-12机芯状态。R13、C11和按键KEY组成单片机复位电路。
8×8键矩阵部分:由64只键盘开关排列而成,可以根据需要,选择合适的按键数。 8*8键是不增加扩展器件的情况下最多的按键数。
整个系统的工作电源为直流+5V由电源模块IC31 (PS0500DS)、整流桥HBA、HBK等组成。

程序实现
NEC编码程序用MCS-51系列单片机汇编语言编写而成,PHILIPS编码可以此类推。
NEC、TOSHIBA、SAMSONG公司的编码格式有其共通之处:遥控全码都由“引导码+系统码+系统码(或系统码取反)+数据码+数据码取反”组成;数据“0”和“1”的定义相同;不同的只是引导码高低电平的持续时间不同,系统码位数有长有短,第一个简码和全码最后一位之间的延时不同,简码的引导脉冲不同等;所以可以把相同的部分做成通用子程序,包括产生数据“0”和“1”的子程序“ONE”和“ZERO”,9ms、4.5ms、2.25ms、22ms、45ms等时间控制子程序。
8×8的键矩阵处理,采用外中断的方式,有键按下时,就向CPU发出中断请求,然后按照“先列后排”一个个扫描,从而找出被按下的键,当然这里面还包括了去抖动、多键同时按时只处理一键的处理部分。
机芯的不同状态由单片机P3口的P3.5、P3.4、P3.1、P3.0四位的输入数值来区分判断,比如“0000”表示工作于东芝TC90××系列状态,“0001”则表示要求工作于NEC公司的PD61××系列状态。
判断了是哪一只键按下以及处于机芯的哪种状态以后,程序就严格按照相应的遥控编码方式来进行遥控码的发射,也就是说将一定时段、一定数值的电平脉冲调制在38KHz载波上,逐一发射出去。
流程图如图5所示

图5 程序流程图

部分程序段:

这里给出的是产生NEC遥控码的主要部分,而像键扫描等较常见的程序段就不再提供.
主程序初始化部分:
ORG 100H
main: mov psw,#0 ;
mov sp,#30h ;设置堆栈
mov tmod,#02h ;方式2定时
mov th0,#0f3h ;38KHZ方波时间数
mov p2,#0 ;
mov p0,#0ffh
setb ex0 ;允许外中断0
setb pt0 ;外中断0(有键按下)优先
clr it0 ;电平触发方式
clr mdl ;设有无按键的标志
setb p3.2 ;
setb p3.4
setb p3.5
setb p3.1
setb p3.0 ;置P3.0~P3.5为输入状态
clr c ;清进位标志位
clr p1.4 ;清遥控输出端
clr a ;清累加器A
mov KEYHAO,#0H ; 清按键号存储器
xrl a,#11000000b ;0000(p3.5 p3.4 p3.1 p3.0)
jz TV1
mov a,r7
xrl a,#11000001b ;0001
jz TV2
mov a,r7
xrl a,#11000010b ;0010
jz VCD
mov a,r7
……
SET ETO
SET EA ;开中断
pp:jnb mdl,pp ;循环等待按键
clr mdl ;
CLR KEYHAO
sjmp pp……
‘0’子程序和‘1’子程序部分:ZERO: CLR A
SETB TR0 ;启动定时器0#
CJNZ A,#39,$ ;0.5625ms高电平
CLR TR0 ;停定时器0#
ACALL DE05625 ;沿时0.5625ms
CLR A
RET
ONE: CLR A
SETB TR0 ;启动定时器0#
CJNE A,#39,$ ;0.5625ms高电平
CLR TR0 ;停定时器0#
ACALL DE16875 ;沿时1.6875ms
RET


结语
本文介绍了AT89C52单片机代替专用遥控芯片设计通用型电视遥控器,该方案具有结构简单、成本低等优点,用本文介绍的方法进行单片机遥控信号模拟,可以作出一款自己家的通用遥控器。

参考文献
1 《MCS-51系列单片机应用系统设计》.何立民.北京航空航天大学出版社
2 《长虹最新系列机芯彩色电视机》.电子科技大学出版社
3 NEC公司.PHILIPS公司专用遥控芯片资料

作者简介:李王旬,女,四川长虹电器股份有限公司电视公司工程师,主要从事电视生产自动化技术工作。

 

文章录入:江在流    责任编辑:江在流 
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