作者：清华大学机械工程系 （100084） 鲍晓宇 黄松岭 刘国权 来源：《电子技术应用 》

ｐｌｄ器件在红外遥控解码中的应用

　 摘 要： 介绍了红外遥控发射和接收的原理，提出了一种用pld（可编程逻辑器件）进行解码的方案，并分别用eprom和gal实现。该方案思路新颖、原理简单、工作可靠，可用于各种以键盘扫描为输入方式的智能仪器系统中。

关键词： 红外遥控 可编程逻辑器件 遥控解码 键盘扫描

红外遥控技术已经在日常家用电器中得到了广泛应用，其使用方便、功耗低、抗干扰能力强的优点也越来越在智能仪器系统中受到重视。市场上的各种家电红外遥控系统技术成熟、成本低廉，但都是针对各自的遥控对象（彩电、冰箱、空调等），不能直接用于智能仪器。本文探讨了如何借鉴家电红外遥控系统的原理，自行设计解码电路，使智能仪器具有遥控功能。

１ 红外遥控原理

一般的红外遥控系统是由红外遥控信号发射器、红外遥控信号接收器和微控制器及其外围电路等三部分构成的，如图1所示。

遥控信号发射器用来产生遥控编码脉冲，驱动红外发射管输出红外遥控信号，遥控接收头完成对遥控信号的放大、检波、整形、解调出遥控编码脉冲。遥控编码脉冲是一组组串行二进制码，对于一般的红外遥控系统，此串行码输入到微控制器，由其内部cpu完成对遥控指令解码，并执行相应的遥控功能。

在红外遥控系统中，解码的核心是cpu。它接收解调出的串行二进制码，在内部根据本系统的遥控信号编码格式将串行码对应成遥控器上的按键。显然，这种在cpu内部解码出的遥控指令是不便我们利用的，而且我们也不需要获取它。我们只需利用一般红外遥控系统中的遥控发射器、遥控接收头，自行设计解码电路直接对遥控接收头解调出的遥控编码脉冲进行解码，就可以得到原始的按键信息。

２ 红外遥控编码

目前应用中的各种红外遥控系统的原理都大同小异，区别只是在于各系统的信号编码格式不同。下面我们就以本文采用的红外遥控系统为例说明它的编码体制。

红外遥控发射器以tc9012为核心组成了键扫描、编码、发射电路。当按下遥控器上任一按键时，tc9012即产生一串脉冲编码如图2所示。

tc9012形成的遥控编码脉冲对40khz载波进行脉冲幅度调制(pam)后便形成遥控信号，经驱动电路由红外发射管发射出去。红外遥控接收头接收到调制后的遥控信号，经前置放大、限幅放大、带通滤波、峰值检波和波形整形，从而解调出与输入遥控信号反相的遥控脉冲。

在图2中，一次按键动作的遥控编码信息为32位串行二进制码。对于二进制信号“0”，一个脉冲占1.2ms；对于二进制信号“1”，一个脉冲占2.4ms，而每一脉冲内低电平均为0.6ms。从起始标志到32位编码脉冲发完大约需80ms，此后遥控信号维持高电平。若按键未释放，则从起始标志起每隔108ms发出3个脉冲的重复标志。

在32位的编码脉冲中，前16位码不随按键的不同而变化，我们称之为用户码。它是为了表示特定用户而设置的一个辨识标志，以区别不同机种和不同用户发射的遥控信号，防止误操作。后16位码随着按键的不同而改变，我们就是要读取这16位按键编码，经解码得到按键键号，转而执行相应控制动作。

那么，不同的按键编码脉冲是怎样和遥控器上不同的按键一一对应的呢？我们借助于逻辑分析仪记录下来遥控器上每一个按键的编码脉冲序列，破译出了各按键的编码。表１是解码后得到的红外遥控器上各键的编码（前16位用户码均为0000001011111101，表1只列出后16位键码）。

由表1按键编码可看出，后16位键码的前8位与后8位互为补码，这样加大编码的冗余度是为了增强遥控系统的抗干扰能力。实际上，我们只须截取16位键码的8位（比如后8位）就可达到识别按键的目的。当然，要加强遥控系统的抗干扰能力，还需接