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《基于eda技术的红外遥控系统设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、摘要红外遥控在智能仪器、工业控制等领域的应用越来越广泛。为此,文中介绍了一种由PT2248作为发送器，MIM-R1AA38KHZ红外一体化接收解调器作为接收器的红外遥控系统的构建方法，着重介绍了基于EDA技术的解码器的设计思路。用该方法所设计的系统原理简单，可靠性及可移植性好,可应用于很多控制场合。关键词：红外遥控系统；解码；EDA目录1前言12红外遥控原理12.1识别与编码12.2调制12.3接收器的调解与解码23系统的设计23.1整体结构23.2基于EDA技术的解码44课程设计的总结与体会6参考文献资料7l1前言红外遥控以其接收和发送方便,结构简单,功耗低,抗干扰能力强,
2、可靠性高及成本低等优点而广泛应用于家用电器、工业控制和智能仪器系统中。然而,市场上的绝大部分遥控器都是针对各自特定的遥控对象,而不能直接应用于通用的智能仪器及更一般的控制场合。为此,本文探讨了以PT2248为编码/发送部分,而以MIM-R1AA38KHZ红外一体化接收解调器为接收部分的红外遥控系统的设计方案,着重讨论了如何运用技术中自顶向下的设计方法来实现自行解码功能的具体方法,该方案能够及时发现误码,防止误操作的产生,因而能够通用于各种控制场合。本文的解码方法对接收到的信号的结（编码方式）的依赖程度较低,因而可移植性好。2红外遥控原理2.1识别与编码一个红外遥控系统一般由红
3、外发射器和红外接收器,微控制器及外围电路组成。其中红外发送器用来产生与指令或按键对应的控制信号,并在信号发送前预先对指令或按键信号进行识别与编码,并经过调制以串行数据的形式发送出去。常用的识别与编码方法有两种：即频分制和码分制。频分制就是以不同频率的信号代表不同的指令或按键。遥控信号的频率范围在几百赫兹到几十千赫兹之间。这种识别与编码方式可以使发送出去的遥控信号抗干扰能力较强。但是由于不同的指令按键要占用不同的频带,所以在遥控指令集比较复杂的场合,它需要较多的遥控通道,也就是要占用更多的频率资源。因而这种方法只适合指令集简单的场合。当指令集较复杂时,则一般采用码分制。码分制红
4、外遥感是以不同的脉冲或者脉冲组合来代表不同的指令或按键。与频分制相比,码分制电路简单,使用灵活,在实际应用中多采用这种方式。下面将要用到的PT2248就是种方式。编码方式主要有频率调制(FM)、脉宽调制(PWM)和脉位调制(PPM),实际上,各种红外系统的主要区别就在于信号的编码方式不相同。2.2调制对于码分制识别与编码的发送器,由于其编码频率很低(周期在毫秒级),因此,若将编码后的基带信号直接发送,则其抗干扰能力不高。故实际应用中应在发送器中加人调制电路以保证系统的抗干扰能力。目前常用的频率有30kHz,38kHz,40kHz及56kHz等几种。2.3接收器的调解与解码红外
5、接收器的主要功能是接收来自发送器的红外信号,并对接收到的信号进行放大、检波、整形,直至从载波上解调出基带信号。对于专用设备,还包括基带信号的解码过程。但是对于独立研发生产,则可按照编码方式自行解码。接收器的结构功能很大程度上决定于发送器的结构及对信号的处理方式。因而产生了专用的解码芯片和自行设计的解码芯片。3系统的设计3.1整体结构本文选取PT2248作为构成发送器的芯片。整个系统框图及外围电路如图1所示。其中两个电容均为120pF,晶振频率为455kHz。PT2248最大可用18路红外遥控系统的编码,其内部己集成了38kHz的红外载波振荡及相应的数字脉码调制电路。故在设计时
6、,只需外接3x6的矩阵式按键、红外发光二极管及其驱动电路等少量元器件便可完成编码发送功能。由于PT2248采用了38kHz载波振荡及脉码调制电路,因而接收端采用频率与之对应的MIM-R1AA38KHZ红外一体化接收解调器。而解调出来的基带信号解码则由CPLD来实现。PT2248的编码方式采用脉位调制(PPM)方式来将遥控指令编码成脉冲序列,然后再调制以高频信号,最后以红外光的形式发送出去。其遥控指令的‘1’用占空比为3/4的正脉冲表示,‘0’则用空比为1/4的正脉冲表示,如图2(a)、(b)所示。其中a为位码周期的1/4,一个a占有的时间长度为PT2248内部红外载波振荡周期
7、的16倍,即a=16/(38kHz)。另外,MIM-R1AA38KHZ对接收到的信号除了进行放大、限幅、检波,直至得到遥控指令的脉冲信号外,还会对解调出的信号进行整形和反向输出。因此,图2(c)、(c)所示的信号才是我们真正需要用CPLD自行识别的信号。一般遥控器的每个按键编码都由12位遵照以上编码规则所代表的“0”、“1”组成，时间长度为12x4a=48a。这样,当按下遥控器的7到18号单击按键时,系统将以12位为一组(48a)发送两次编码,具体方式如图3(a)所示。其中60a为自按下按键到发送编码的
