一、 紅外通信原理

紅外遙控器有兩個組成部分：發送和接收。發送端通過紅外發射管將待發送的二進制信號編碼調制成一系列脈沖串信號。紅外接收完成紅外信號的接收、放大、檢波、整形，并解調遙控編碼脈沖。為減少干擾，采用價格便宜、性能可靠的綜合紅外接收頭(HS0038， 接收紅外信號的頻率為38kHz，周期約26μs) 接收紅外信號，放大、檢查和整形信號TTL 電平編碼信號，然后送到單片機，通過單片機解碼和執行來控制相關對象。如圖1 所示：

圖 1

紅外發送部分由51個單片機、鍵盤、紅外發光二極管和7個數字管組成。鍵盤用于輸入指令，51個單片機檢測鍵盤上的按鈕狀態，并調整紅外信號。發光二極管產生紅外線，數字管用于顯示發送的鍵值。圖2紅外發射電路

圖 2 紅外發射電路 圖 3 紅外接收電路

紅外接收部分由51臺單片機組成，集成紅外接收頭HS由0038和7段數碼管組成。51單片機檢測HS0038，并對HS0038接收到的數據解碼通過數字管顯示接收到的鍵值。

二、 編碼、解碼

(1) 調制二進制信號

二進制信號調制由單片機完成，編碼后的二進制信號調制頻率為38kHz 間斷脈沖串相當于乘以頻率為38的二進制信號編碼kHz 脈沖信號得到的間斷脈沖串是紅外發射二極管調制后發送的信號如圖4所示 調制二進制碼顯示。

圖4 二進制碼調制

(2) 紅外接收需要先解調，解調過程是通過紅外接收管接收的。其基本工作流程為：當接收到調制信號時，輸出高電平，否則輸出為低電平，是調制的逆過程（圖5） 解調)。HS0038是一種集成的紅外接收器，可直接輸出解調后的高低電平信號；紅外接收器HS0038應用電路(圖6)。

圖6 HS0038的應用電路

(3)紅外遙控發射芯片采用 PPM 編碼方式 , 按下發射器按鈕后 , 將發射一組 108ms 編碼脈沖。遠程編碼脈沖由前導碼和16位地址碼組成 位地址碼、 8 位置地址碼的反碼)和16位操作碼(8 位操作碼、 8 由位操作碼的反碼組成。每個遙控器只能通過檢查用戶碼來控制一個設備的動作，從而有效地防止多個設備之間的干擾。編碼后面還有反碼，用來檢查編碼接收的正確性，防止誤操作，提高系統的可靠性。由一個 9ms 的高電平 ( 起始碼 ) 和一個 4. 5ms 的低電平 ( 結果碼 ) 作為接收數據的準備脈沖。以脈寬為 0. 56ms 、周期為 1. 12ms 組合表示二進制 “0” ;以脈寬為 1. 68ms 、周期為 2. 24ms 組合表示二進制 “1” 。

圖9 發送一組完整的編碼脈沖

(4)單片機外部中斷 INT0 管腳和紅外接收頭的信號線相連，中斷方式為邊沿觸發方式。計算中斷的間隔時間，來區分前導碼、二進制的 “1” 、 “0” 碼。并將 8 提取位操作碼，顯示在數碼管上。

紅外接收頭輸出的原始遙控數據信號，正好和發射端倒向。也就是以前發射端原始信號是高電平，那接收頭輸出的就是低電平，反之。