文档介绍：红外遥控双声道音乐盒的设计
红外遥控双声道音乐盒的设计
摘要:
本文以红外线遥控编码芯片LC7461为例来设计用单片机实现红外线的解码、以及控制双声道音乐盒的详细过程。简述了红外遥控器使用的好处,并详细介绍了红外线的编码、解码以及系统功能的实现。该设计系统具有一定的实用价值,是红外遥控器的使用的基础性作品。
关键词:红外线、编码、解码、控制、芯片、功放
引言
红外线遥控是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段。由于红外线遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、成本低并且使用方便,功能多
等特点,因而,继彩电、录像机之后,在录音机、音响设备、空凋机、VCD以及玩具等其它小型电器装置上也纷纷采用红外线遥控。且价格便宜,市场上非常容易买到。工业设备中,在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下,采用红外线遥控不仅完全可靠而且能有效地隔离电气干扰。本文以红外线遥控音乐盒为例进行了系统的硬件和软件设计,介绍了红外线的编码及解码等很多的问题。
一、红外线系统
1、红外遥控系统介绍
通用红外遥控系统由发射和接收两大部分组成,应用编/解码专用集成电路芯片来进行控制操作,如图1所示。
键盘
编码调制
LED
红外线遥控发射系统
光/电放大
解调
解码
红外线遥控接受系统
图1
图中发射部分包括键盘矩阵、编码调制、LED红外发送器;接收部分包括光、电转换放大器、解调、解码电路。
2 遥控发射器及其编码
1)、编码格式
遥控器发射的信号有一串0和1的二进制代码组成,不同的芯片对0和1的编码有所不同,遥控发射器专用芯片很多,根据编码格式可以分成慢彻斯特编码和脉冲宽度调制两大类,这里我们以运用比较广泛,解码比较容易的脉冲宽度调制来加以介绍,以LC7461组成发射电路为例说明编码原理。当发射器按键按下后,即有遥控码发出,所按的键不同遥控编码也不同。这种遥控码具有以下特征:
采用脉宽调制的串行码,、、“0”;如图2所示:
图2
、、“1”;如图3
图3
上述“0”和“1”组成的42位二进制码经38kHz的载频进行二次调制以提高发射效率,达到降低电源功耗的目的。然后再通过红外发射二极管产生红外线向空间发射,
2)按键的编码
下面我们以LC7461为例来介绍按键的编码。当我们按下遥控器的按键时,遥控器将发出一串二进制代码,我们称为一帧二进制数据,根据各部分的功能,可分为5部分,分别为引导码、地址码、地址码、数据码、数据反码。。当接收到此码时,表示一帧数据的开始,单片机可以准备接受下面的数据。地址码为8位的二进制组成,共256种。并且地址码是重复的。主要是加强遥控器的可靠性。如果地址码不相同就说明本帧数据有错误,应丢失。不同的设备可以用不同的地址码。因此,同种遥控器的地址码不同也不会引起干扰。数据码为8位的,编码有256种,代表了实际的按键。数据反码是数据的个位代码的求反,通过比较数据码和数据反码可以判断接受到的数据是否正确,如果数据码和数据反码不满足相反的关系,这本次遥控器接受有误,数据丢失。同一个遥控器所有的按键编码不同。
当遥控器上任意一个按键按下超过36ms时,LC7461芯片的振荡器使芯片激活,将发射一个特定的同步码头,对于接收端而言就是一个9ms的低电平,,这个同步码头可以使程序知道从这个同步码头以后可以开始接收数据。
3、遥控器接受及其解码
解码的关键是如何识别“0”和“1”,从位的定义我们可以发现“0”、“1”,不同的是高电平的宽度不同,
“0”,“1”,所以必须根据高电平的宽度区别“0”和“1”。,开始延时,,若读到的电平为低,说明该位为“0”,反之则为“1”,为了可靠起见,,,否则如果该位为“0”,读到的已是下一位的高电平,因此取(+)/2=,。
根据红外编码的格式,。
接受较好的方法使用一体化的红外接收头,LT0038就是是塑封一体化红外线接收器,它是一种集红外线接收、放大、整形于一体的集成电路,不需要任何外接元件,就能完成从红外线接收到输出与TTL电平信号兼容的所有工作,没有红外遥控信号时为高电平,收到红外信号时为低电平,而体积和普通的塑封三极管大小一