跳转到主内容
Knowledgebase
Home
Renesas Electronics China - Knowledgebase

红外遥控信号是如何操作的?

最新更新:2011年10月 06日

Question:

红外遥控信号是如何操作的?

Answer:

[通用格式]
红外遥控信号从头码开始。
接下来是16位客户代码,然后是8位数据代码和取反的二进制8位代码,最后是停止位。

下面是红外遥控格式的例子。
该信号紧跟着没有发射红外线时的帧间隔的后面。总的帧长(包括从帧头到帧间隔的所有信息)为108 ms。

红外遥控的NEC格式举例

[头码]
头码保持ON的时间为一个9 ms周期,然后转换为OFF,时间为一个4.5 ms周期。由于端口的波形(时序)与接下来的数据代码部分有很大不同,因此头码很容易被识别。
(重复操作时,OFF周期仅为2.25 ms,接下来是停止位,省略了客户代码和数据代码。)

[发送数据]
客户代码和数据代码部分包含二进制(0/1)数据。
每段中的数据按最低有效位优先发送(详见下面的数据发送顺序)。

数据的二进制(0/1)的区分不是直接基于红外信号的ON/OFF状态,而是依据数据位的长度(即,没有输出红外线时的周期长度)。
因此,客户代码段的长度随数据而变化。
但是由于也发送了数据代码取反后的值,因此对于这个段,数据位等于"1"的个数为8,且数据长度固定。

遥控信号中数据位"0"和"1"的差别

在ON周期,红外线不是连续输出。相反,红外ON周期与红外OFF周期以一个固定频率(叫做"载波频率")频繁交替。标准载波频率为38 kHz。
占空比为1/3。
这样的设置最大限度地降低了功耗。

[载波频率调制的原因]
在一般(自然)使用环境中,存在各种红外噪声源。
要在这些噪声源中使用信号,发射的红外线在接收端必须超过噪声电平。

然而,简单地发射更强的红外线需要增加功耗。
为避免这一情况,可使用载波频率调整红外发射的on/off周期。
这样就可以使用相同的功耗发射更强的红外线。

下图显示红外发射使用载波频率时的差别。
当不使用载波频率时噪声电平几乎相同。而当仅在峰值周期使用载波频率增加功率时,即使总功耗相同,发送的信号(在峰值)也比噪声电平更强。
通过on/off周期交替,使用载波频率,可以使接收端的滤波器滤去不属于信号部分的噪声成分,从而增加了信号的噪声裕度。

关于载波频率调制方面遥控信号和噪声之间的关系


由于时序(间隔)用于表示二进制(0/1)数据值,所以此方法可行。

[数据发送顺序]
采用此方法发送的遥控信号的结构由客户代码和数据代码两部分组成。

先发送的客户代码,长16位,但被划分成两个8位的段。
在遥控设备的早期版本中,客户代码只有8位(C0 ~ C7),而后8位用于发送逻辑取反的数据(C'0 ~ C'7)。
现在C'0 ~ C'7的部分被重新分配在客户代码的第2部分,以使客户代码长16位。
(指定16位数据为客户代码的总和 = xx + custom code' = yy.)

发送数据时,按最低有效位优先输出客户代码(C0 ~ C7),然后按最低有效位优先输出客户代码(C0' ~ C7')。

客户代码部分的发送顺序

正在发送的是8位数据。
然后连续发送逻辑取反的8位数据,这样总共发送了16位数据。
当接收到该数据时,对取反的8位数据代码进行检测,看是否与第一个8位数据代码的逻辑取反值一致,这是一种错误校验的方法。

数据代码段的发送顺序

Suitable Products