摘 要：传统的红外遥控器解码，需要预知发射端红外编码格式，不同的编码格式软件不通用，可移植性差。通过对遥控器红外信号的采集、分析，提出基于AT87C52单片机外部中断，利用HS0038红外线接收器的红外遥控器的解码软件的设计及其应用，可以在不掌握遥控器的编码格式的情况下，破译每个键的红外编码，进而将其扩展为单片机的键盘系统。其程序通用性好，装置集成化高，可以方便地应用于其他红外遥控接收装置。
关键词：单片机；外部中断；红外遥控器；解码；键盘

　红外遥控器是一种无线的、非接触控制装置，具有抗干扰能力强、信息传输可靠、功耗低、成本低的特点，广泛应用于日常生活和工业中[1]。由于不同公司生产的遥控器编码码制往往不同，通常不可移植。考虑到C语言与汇编语言相比具有书写方便易于开发等特点，本文设计了一种简单的红外线接收电路，通过C语言软件设计，实现对万用遥控器的解码，可以方便地应用于其他红外遥控设备。
1 系统的实现
1.1 红外信号的构成
　红外通信主要由发射和接收两部分组成。发射端将待发送的二进制信号编码成一系列脉冲串信号，通过红外发射管发送。接收端接收信号的同时，对红外信号进行放大、检波、整形后得到TTL电平编码，送入单片机处理[2]。红外发射二极管发送的信号是频率为38 kHz的间断脉冲串，相当于用二进制信号的编码乘以频率为38 kHz的脉冲信号得到的间断脉冲串。如图1所示，A是二进制信号的编码波形，B是频率为38 kHz周期为26 μs的连续脉冲串，C是经调制后的间断脉冲串(相当于C=A×B)，用于红外发射二极管发送的波形。图1中，待发送的二进制数据为101。
1.2 红外发射接收部分设计
　本文采用的红外遥控器共6个键，分别是开关、震动、气泡、定时、加温、减温。接收的部分选用HS0038红外接收探头，接收频率为38 kHz、周期为26 μs的红外信号。HS0038是黑色环氧树脂封装，不受日光、荧光灯等光源干扰，内附磁屏蔽，功耗低，灵敏度高。在用小功率发射管发射信号的情况下，其接收距离可达35 m；它能与TTL、CMOS电路兼容；HS0038为直立侧面收光型，同时能对信号进行放大、检波、整形得到TTL电平的编码信号。3个管脚分别是地、＋5 V电源、解调信号输出端。
　红外解码电路如图2所示，当HS0038接收到红外信号时，输出端输出脉冲，触发三极管导通，发光二极管通电发光[3]，这样可以直观地看到发射、接收部分是否正常工作。输出端接AT87C52单片机的T0口，下降沿触发T0计数器计数[4]。

2 解码方案
　单片机T0口接收到脉冲下降沿后，T0计数器计数，下一次下降沿触发计数器停止，并把结果存在预先设置好的数组中。数组里面的数字代表一个信号的长短。虽然不同厂商的红外遥控器编码形制不同，但在所有的编码中，0、1信号只有长度的区别。根据这个原理，对采集到的信号组进行分析，定义长的信号为1，短的信号为0。反复实验就得到各个按键的编码，破解后的遥控器可以用作单片机的扩展键盘。图3为解码程序主流程图。

　void int1()
{
IT0=1； //下降沿触发外部中断IT0；
EX0=1； //允许外部中断；
EA=1； //CPU中断总允许；
}
void main()
{
int i=0，j=0； //设置变量；
int1()； //初始化；
TMOD=0x01；//定时模式；
TH0=0； //计数器高8位清零；
TL0=0； //计数器低8位清零；
TR0=1； //开启定时器；
Running=0； //设置引导码标志位，初始值为“0”；
Time=0； //接收次数
}
　for(i=0；i<32；i++)
{
　calendar[i]=0； //清空信号存储数组
}
}
void s_int0(void) interrupt 0 using 0：//外部中断T0[5]
int th，tl； //设置变量用于暂时存储计数器里的数值
TR0=0； //关闭定时器；
if(running==0) //判断引导码标志位的数值是否为“0”
{
running=1； //标志位置“1”；
}
else //已经接收过引导码；
{
th=TH0；
tl=TL0；
calendar[time]=th*256+tl； //高8位与低8位整合
为一个数，存入数组中；
time++ ； //采样次数标志位加1；
if(time>=32) //判断是否采集够32位
{
EA=0； //关总中断；
EX0=0；//关外部中断；
　 }
}
TH0=0； //计数器高8位清零；
TL0=0； //计数器低8位清零；
TR0=1； //开启定时器；
}
　数据分析：以开关键为例，采到的数据如表1所示。

　由表1可以看出，开头与结尾的3个信号时间比较长，其余的信号可分为两种(大约是1 100和2 200)。开头的13 521是引导码，结尾的40 498和11 235是终止码。把2 200定义为逻辑1，1 100定义为逻辑0，得到第一个键码制为00FF30CF。用同样的方法得到其他键的码值分别为00FF10EF、00FF20DF、00FF00FF、00FF807F、00FFA05F。前16位相同，是客户代码。
3 应用
　遥控器解码之后，可以通过单片机将其用于其他装置(此系统已成功应用于本实验室的微机继电保护系统中)。由于计数器低8位的数值对整体影响不大，本文根据高8位的数值判断收到的信号为0或1，根据之前测得脉冲范围，规定TH0接收的数值在0x07~0x09之间，键位码为1；数值在0x02~0x05之间，键位码为0。如此循环即可得到一个完整的码值。然后进入功能实现区，用户可以根据自己的需要，定义键位功能，具有很高的灵活性。
应用部分软件设计：
(1)读键位循环的代码如下：
void s_int0(void)interrupt 0 using 0
　{ int th，tl；
th=TH0；
tl=TL0；
calendar[time]=th*256+tl；
if((TH0>=0x07)&&(TH0<=0x09))
//如果高8位数值在0x07~0x09之间；
{codegroup=(codegroup*2+1)； //在键位码结尾加1；
}
else if((TH0>=0x02)&&(TH0<=0x05))
//如果高8位数值在0x02~0x05之间；
{ codegroup=codegroup*2； //在键位码结尾加0；
}
else{leader=0；}
time++；
}
(2)键位功能代码如下：
if(code1==0x30CF) //读键位码
{ while(code1==0x30CF)； //确认键位码
code1=0； //清空码值，等待下一次按键
(实现功能1)
　 }
if(code1==0x10EF)
{ while(code1==0x10EF)；
code1=0；
(实现功能2)
…………………………
if(code1==0x00FF)
{ while(code1==0xA05F)；
code1=0；
(实现功能6)
}
基于AT87C52单片机的万能遥控器解码及其应用，提出了一种简易的红外遥控器解码方法，此法可以在完全不知遥控引导码和结束码使用的编码规则的情况下，直接解码，自主定义1和0。具有操作简便，可移植性强的特点。
参考文献
[1] 戴培山，冯承德，刘栋．基于keilC51的红外解码设计[J].自动化仪器与仪表，2003(6)：11-23.
[2] 卢灵，刘远峰．红外通信技术在温湿度变送器上的应用[J]．微计算机信息，2010(9-2)：158-160.
[3] 童诗白，华成英．模拟电子技术基础(第四版)[M].北京：高等教育出版社，1980.
[4] 魏立峰，王宝兴．单片机原理与应用技术[M].北京：北京大学出版社，2006.
[5] 马忠梅，籍顺心，张凯，等.单片机的C语言应用程序设计(第四版)[M].北京：北京航空航天大学出版社，2007.