万能红外遥控解码模块

/item.htm?id=7693624806
该模块采用5V电源供电，可以完成目前应用最广泛的多种红外遥控编码的解码，包括飞利浦（RC5）编码（典型编码芯片如SAA3010及兼容芯片如PT2210 等）和NEC编码（典型编码芯片如uPD6121,uPD6122, TC9012 ）以及众多的兼容芯片型号，（如PT2221, PT2222, SC6121, SC6122,SC9012 等等），采用该模块，可以缩短开发时间，节约CPU 资源，降低总体成本。

特点
●使用简单、可靠
● 支持多种编码
● 兼容SPI 及UART(波特率9600)的串行输出
● 采用数字滤波技术，高抗干扰，无误码
● 接收有效指示输出
● 工业级温度范围
红外编码介绍
目前应用于家电等领域的红外线遥控装置，并没有统一的国际标准，目前市场上所见的红外线遥控编码芯片，超过10 种之多，分别由飞利浦公司、NEC 公司、SONY 公司、东芝公司、三菱公司、JVC 公司等生产，使用的编码方式各不相同。

目前应用最广泛、兼容产品最多的，是飞利浦公司（RC5编码）的和NEC 公司的编码芯片。

本模块可以完成这两种格式编码的解码工作。

RC5 编码：
RC5 编码由飞利浦公司推出，其编码芯片有SAA3010,SAA3006 等，是应用很
广泛的一种编码方式。

RC5 编码采用双相位编码方式，用不同相位分别代表“0”和“1”。

传送每一位的时间固定为1.778mS。

每一个指令包括1.5bits 的起始位（2 个逻辑1），1 个翻转位，5 位系统码（地址码），以及6 位命令码（键码），因此，最多可以支持64 个键。

翻转位在每次有新的按键按下去的时候翻转一次，这里指的新按键，也包括同一个键抬起后再次按下的情况。

如果某个键持续按下，则编码芯片会不断地重复发送同样的数据。

翻转位保持不变。

而如果该键中途抬起后再次按下，则再次按下后所发送的数据中的翻转位发生翻转，其它数据保持不变。

NEC 编码：
NEC 编码由NEC 公司推出，其典型编码芯片为uPD6121，uPD6122，除了NEC 公司的产品，市场上还有大量与之相兼容的产品，如PT2221, PT2222, SC6121, SC6122,SC9012 等等。

是应用最广泛的一种编码方式。

该编码方式采用脉冲位置编码方式，利用脉冲间的时间间隔来区分“0”和“1”。

每个指令包括32 位数据，包括16 位的用户码、以及8 位键数据码和键数据码的反码。

因为具有反码可以作为校验的依据，因此该种编码方式具有很低的误码率。

理论上该编码方式可以支持256 个键，实际的编码芯片一般可支持64 个
键。

uPD1621 等芯片支持组合按键，即某些键码只有在特定的2 个键同时按下的情况下才会发出，这个功能对于类似录像机“录像”键等需要防止误操作的场合非常有用。

模块的输出接口
ATC信号：模块的ACT 引脚作为接收有效指示输出，当模块芯片接收到有效的数据时，ACT 变为低电平。

对于RC5 和NEC 2种工作模式，ACT 信号的表现略有不同，这是由于两种编码制式的不同传输方式决定的。

下面分别介绍在两种工作模式下模块的输出情况：
RC5 模式：
RC5 的编码芯片在有持续按键的时候，会不断地重复发送相同的数据，因此，本模块也会不停地重复输出解码出的数据，而ACT 信号也会随着不停地跳变，每一个新的数据码到来时，都会输出一个低电平脉冲。

NEC 模式：
与RC5 模式的遥控器不同，NEC 格式的遥控芯片在有按键持续按下的情况下，不是重复地发出数据码，而是仅在第一次时传送一次数据，此后只是每108ms 发送一次引导信号，表示按键还持续有效。

因此，本模块在接受这样的信号时，也只会在最开始输出一次数据，而按键的保持情况，是通过ACT 信号的持续低电平来表示的，如果ACT 一直持续保持低电平，则表示该按键一直有效，按键抬起后，ACT 也随之恢复高电平。

(见下图）
如果用户需要判断遥控器的键是否被持续按下，对应RC5 模式和NEC 模式，应采用不同的方法，RC5 模式下，系统用翻转位来表示新的按键，用户可以将最后收到的键码数据中的翻转位（本模块芯片将翻转位置于键码数据的最高位BIT7)与上一次收到的数据中的翻转位相比较，如果两次翻转位相同，则表示是持续的按键，如果不同，则表示这是一个新的按键。

而对于NEC 模式，用户则可以通过监视ACT 信号来判断按键的情况，如果收到键码后，ACT 持续保持为低电平，则表示按键一直没有释放。

串行输出：模块串行数据输出使用三个引脚，分别用作SS（选通信号）,CLK（时钟信号）,DAT（串行数据）。

使用串行输出时，ACT 引脚电平也会发生变化， ACT 在数据开始输出前就跳变为低电平。

模块的串行输出，采用的是标准的3 线SPI 接口方式，不过，为了达到最大的兼容性，数据的传送速率(波特率）被特别设定为9600，因此，发出的数据也可以直接用于波特率为9600 的异步串行接口。

数据采用低位在前的方式。

输出时，SS 首先变为低电平，同时DAT 端也变为低电平，这个状态将保持104uS，这个时间正好是波特率9600 的异步串行口传送1 个BIT 所用的时间，如果接收数据方是UART，则DAT 保持低电平的这个104uS，相当于发送了1 个起始位（START BIT）。

随后第一个数据位在DAT 上输出，CLK 开始输出同步脉冲，每输出一位所用的时间为104uS，8 位数据的最后一位数据输出完成后，SS 恢复为高电平。

模块工作时，会将收到的用户码和按键键码一同输出，因此每次输出2-3 个字节，RC5 模式地址码只有5 位，因此输出2个字节，一个字节的地址码和一个字节的键码，地址码先输出。

NEC 模式有16 位用户码，因此将总共输出3 个字节，用户码高8 位在前，其次是用户码低8 位，最后是按键的键码。

下面用NEC 模式为例，说明其输出的波形：
模块的应用方式
1.与微处理器接口
（1）、使用UART 方式
很多的微处理器都提供片上的UART 接口，模块的串行输出兼容于“波特率9600，1 个起始位，1 个停止位，无奇偶校验位”的UART，使用的方式极其简单，只需要将模块的DAT引脚与微控制器的RX引脚相连即可。

这种接口方式只需要占用1 根口线，微处理器的数据接收可以由硬件完成，占用CPU 的资源很少。

（2）、使用SPI 方式
有的微处理器，比如ATMEL 公司的AVR 系列等，具有片上的可以工作于从机模式的SPI 接口，这时也可以利用SPI 接口，和UART 方式类似，这种方式数据传输也由硬件完成，占用CPU 资源很少。

以AVR 芯片为例，将模块的DAT与单片机的MOSI 引脚相连，CLK 与SCK 相连，SS 与SS 相连，设置AVR 芯片的SPI 接口工作于“从机、上升沿为起始沿(Clock Polarity=LOW)、起始沿采样、低位数据在前”模式即可。

（3）、使用外部中断读取串行数据
上面第三种方式占用的I/O 口比较多，如果希望减少I/O 的使用，可以采用外部中断读取串行数据的方式，这时，可以用SS 信号的下降沿或者CLK 信号的上升沿作为中断的触发条件。

使用SS 下降沿作为触发时，从中断触发到数据出现在DAT 引脚上，有104uS的时间，用户可以在中断处理程序中监视CLK 的状态，每次CLK 由低电平变为高电平，就读取一位数据。

因为每一位的时间都是104uS，加上开始时的104uS，整个中断处理程序（读取一个字节）需要耗时约900uS。

也可以采用CLK 的上升沿作为中断触发条件，每次中断服务程序只读取一位数据，这样可以减少一些读取数据的时间开销。

（4）、不使用中断的接口方式
上面的几种方式都使用了硬件的串行接口或者是中断资源，有的低成本的微
控制器没有这些资源，或者资源被其它程序占用，不能使用硬件接口和中断，则必须采取查询的方式。

查询方式的最大问题在于存在的丢失数据的可能性，因为程序除了查询模块状态外，还会有其他工作要做。

当程序正在执行其他任务，或者收到一个按键指令后进行处理尚未完成时，又有新的按键数据，则新来的数据就有可能因为未被CPU 察觉而丢失。

2. 与RS-232口相连
模块的DAT输出经过简单的电平转换，就可以直接用于RS-232 接口，可以直接被PC接收，配合适当的软件（如串口调试助手等），可以完成PC的遥控控制及键码显示。

如通过MAX232电平转换后，在PC上通过配置好的串口调试助手，如下图，就能读出相应遥控器的按键编码。

模块的示例程序
//模块的DAT端接51单片机RX端在LCD1602显示一款NEC编码遥控器数字0-9 #include<REG52.H>
#include <LCD1602.H>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define INBUF_LEN 3
uchar inbuf1[INBUF_LEN]; unsigned char i=0;
uchar c=0;
uchar ir_value;
sbit BZ=P3^5;//蜂鸣器
bit read_flag= 0 ;
uchar code a[10]={"0123456789"};
//延时ms
void Delay1ms(uint count)
{
uint i,j;
for(i=0;i<count;i++)
for(j=0;j<120;j++);
}
//串口初始化
void init_serialcomm( void ) {
TMOD=0x20;
TH1=0xfd; //设置波特率为9600
TL1=0xfd;
SCON=0x50;
TR1=1;
ES=1;
EA=1;
}
//串口接收3字节中断函数
void Rcv_INT(void) interrupt 4 {
if(RI)
{
RI=0;
inbuf1[i]=SBUF;
i++;
if(i==INBUF_LEN)
{
i=0;
read_flag=1;
}
}
}
//主函数
void main(void)
{
LCD_Initial();
Delay1ms(50);
GotoXY(0,0);
Print("The 1602LCD IR");
GotoXY(0,1);
Print("GO: by YU");
GotoXY(5,1);
LCD_Write(LCD_DATA,a[c]);
init_serialcomm(); //初始化串口
while ( 1 )
{
Delay1ms(50);//延时50MS开始接收
i=0; //忽略BC7210上电输出乱码
if(read_flag) //如果取数标志已置位，就将读到的数进行辗转处理
{
read_flag =0; //取数标志清0
if(inbuf1[0]==0x00&&inbuf1[1]==0xFF)//接收到的地址码高8位和低8位 {
BZ=!BZ;
Delay1ms(50);//蜂鸣器响一下表示接收到数据
BZ=!BZ;
ir_value=inbuf1[2];//接收到的1字节数据码
switch(ir_value)//判断数据码对应遥控器键盘的数据
{
case 0x12:{c=0;break;}//注意：遥控器的地址码和数据码事先通过串口调
//试助手在PC上读出，不同的遥控有不同的
//编码，见上节与RS-232口相连的内容 case 0x09:{c=1;break;}
case 0x1D:{c=2;break;}
case 0x1F:{c=3;break;}
case 0x0D:{c=4;break;}
case 0x19:{c=5;break;}
case 0x1B:{c=6;break;}
case 0x11:{c=7;break;}
case 0x15:{c=8;break;}
case 0x17:{c=9;break;}
default:{break;}
}
GotoXY(5,1);
LCD_Write(LCD_DATA,a[c]);
}
}
}
}
//以下是LCD1602.H文件
#ifndef LCD_CHAR_1602_2005_4_9
#define LCD_CHAR_1602_2005_4_9
#include <intrins.h>
//PortDefinitions**************************************************** sbit LcdRs = P1^0;
sbit LcdRw = P1^1;
sbit LcdEn = P1^2;
sfr DBPort = 0x80; //P0=0x80,P1=0x90,P2=0xA0,P3=0xB0.数据端口
//内部等待函数***************************************************** unsigned char LCD_Wait(void)
{
LcdRs=0;
LcdRw=1; _nop_();
LcdEn=1; _nop_();
while(DBPort&0x80);//在用Proteus仿真时，注意用屏蔽此语句，在调用//GotoXY()时，会进入死循环，
//可能在写该控制字时，该模块没有返回写入完备命
//令，即DBPort&0x80==0x80
//实际硬件时打开此语句
LcdEn=0;
return DBPort;
}
//向LCD写入命令或数据****************************************
#define LCD_COMMAND 0 // Command
#define LCD_DATA 1 // Data
#define LCD_CLEAR_SCREEN 0x01 // 清屏
#define LCD_HOMING 0x02 // 光标返回原点
void LCD_Write(bit style, unsigned char input)
{
LcdEn=0;
LcdRs=style;
LcdRw=0; _nop_();
DBPort=input; _nop_();//注意顺序
LcdEn=1; _nop_();//注意顺序
LcdEn=0; _nop_();
LCD_Wait();
}
//设置显示模式***************************************************
#define LCD_SHOW 0x04 //显示开
#define LCD_HIDE 0x00 //显示关
#define LCD_CURSOR 0x02 //显示光标
#define LCD_NO_CURSOR 0x00 //无光标
#define LCD_FLASH 0x01 //光标闪动
#define LCD_NO_FLASH 0x00 //光标不闪动
void LCD_SetDisplay(unsigned char DisplayMode)
{
LCD_Write(LCD_COMMAND, 0x08|DisplayMode);
}
//设置输入模式****************************************************** #define LCD_AC_UP 0x02
#define LCD_AC_DOWN 0x00 // default
#define LCD_MOVE 0x01 // 画面可平移
#define LCD_NO_MOVE 0x00 //default
void LCD_SetInput(unsigned char InputMode)
{
LCD_Write(LCD_COMMAND, 0x04|InputMode);
}
//移动光标或屏幕***************************************************** /*
#define LCD_CURSOR 0x02
#define LCD_SCREEN 0x08
#define LCD_LEFT 0x00
#define LCD_RIGHT 0x04
void LCD_Move(unsigned char object, unsigned char direction)
{
if(object==LCD_CURSOR)
LCD_Write(LCD_COMMAND,0x10|direction);
if(object==LCD_SCREEN)
LCD_Write(LCD_COMMAND,0x18|direction);
}
*/
//初始化LCD********************************************************* void LCD_Initial()
{
LcdEn=0;
LCD_Write(LCD_COMMAND,0x38); //8位数据端口,2行显示,5*7点阵LCD_Write(LCD_COMMAND,0x38);
LCD_SetDisplay(LCD_SHOW|LCD_NO_CURSOR); //开启显示, 无光标
LCD_Write(LCD_COMMAND,LCD_CLEAR_SCREEN); //清屏
LCD_SetInput(LCD_AC_UP|LCD_NO_MOVE); //AC递增, 画面不动
}
//******************************************************************* void GotoXY(unsigned char x, unsigned char y)
{
if(y==0)
LCD_Write(LCD_COMMAND,0x80|x);
if(y==1)
LCD_Write(LCD_COMMAND,0x80|(x-0x40));
}
void Print(unsigned char *str)
{
while(*str!='\0')
{
LCD_Write(LCD_DATA,*str);
str++;
}
}
/*
void LCD_LoadChar(unsigned char user[8], unsigned char place)
{
unsigned char i;
LCD_Write(LCD_COMMAND,0x40|(place*8));
for(i=0; i<8; i++)
LCD_Write(LCD_DATA,user[i]);
}
*/
//******************************************************************* #endif。