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常用红外线遥控信号协议详解(完整版)

电子报/2006年/7月/16日/第013版

资料(开发)

常用红外遥控信号传输协议详解(一)

四川杨叶珍

编者按:红外遥控器应用非常广泛,但由于各个厂家设计的遥控器种类各异,因而针对各类不同电子产品,采用的红外遥控器也就不完全相同,除了遥控器本身的造型外,起决定因素的是红外遥控信号传输协议。

目前,多数电子设计人员在设计产品遥控部分时,大多采用现成的遥控套件,或依靠现成的红外遥控接收程序,直接进行应用。这一切原因,源于大多电子设计工程师难以了解到更多的红外遥控信号传输协议,故此仅能“照搬”制作。

本文(将分3期连续)介绍常见的8种红外遥控信号传输协议,这些协议是非常实用的,不仅是一套全面的红外遥控协议概念,更便于掌握和选择设计更优异的红外遥控产品。

常用的红外线信号传输协议有ITT协议、NEC协议、Nokia NRC协议、Sharp协议、Philips RC -5协议、Philips RC-6协议,Philips RECS-80协议,以及Sony SIRC协议等,下面分别进行介绍。

一、ITT协议

ITT是最早的一种红外线传输协议。该协议没有象其他协议那样使用载波频率传输红外线信号,而是用宽度为10μs的14个脉冲进行遥控命令的传送,通过改变脉冲的间距对命令进行编码。用ITT协议传输数据非常可靠,而且功耗极低。在欧洲,包括ITT(国际电话电报公司)、Greatz、Schaub-Lorenz、Fin-lux、Nokia等在内的很多公司均采用此协议做用户电子标签。

1.主要特性:每条信息只有14个非常窄的脉冲(脉宽10μs),不对信号进行调制;采用脉冲距离编码;电池寿命极长;4位地址码、6位命令码;带时间自校准,发送器中可使用RC振荡器;通信速度快,发送一条信息只需1.7ms~

2.7ms;应用该协议的器件生产厂家有Intermetal、Micronas 等。

2.协议:14个脉冲传送1条红外信息,每个脉冲宽10μs,用三种不同的脉冲周期来区别每位所表达的内容:100μs表示二进制的“0”,200μs表示“1”, 300μs表示预备脉冲或结束脉冲。图1a是ITT的“0”和“1”的表示方法示意,图1b是用ITT传送的命令的格式。

预备脉冲的作用是让接收器设置放大器的增益,其后是300μs的引入延时。然后是起始脉冲,起始脉冲的周期为100μs,即逻辑“0”,起始脉冲可以用于接收器的时间校准。起始位后面是4位地址码(高位在前),接着是6位命令码(高位在前),命令码后面紧跟一个尾脉冲。最后是300μs的引出延时及结束脉冲,表示信息发送结束。

对于接收软件而言,可以从以下两方面来验证所接收的信息是否有效:一是引出信号的时间间距必须是起始位的3倍,而起始位的时间间隔为100μs;二是逻辑0的空号时间不得超过起始位的20%,逻辑1的空号时间是起始位的2倍。另外,在接收到最后一个脉冲信号后的等待时间不应超过360μs,因为等待时间超过360μs,很可能是传送中断或根本没有传送信号。预备脉冲仅作为自动增益调整用,接收软件可以对其不予理会。信息的解码工作从起始脉冲开始。

控制信息分成4位地址和6位命令两部分,地址范围从0~15,命令范围从0~63。地址成对使用,一组地址从0~7,一组是其反码15~8。按键时第一次发出信息中的地址是低地址,而后续发送信息中的地址则是第一次所发地址的反码,直到该按键被释放,这就允许接收器中止对重复码的接收。在按键没有释放之前,每130ms将重复发送一次控制信息。

3.发送器件:Intermetal公司为手持遥控器开发了好几款发送器集成电路。而单片机的使用,使得电视、VCR、SAT可以用同一个遥控器进行控制。

SAA1250是首先面市的红外线控制器芯片。通过设置,SAA1250可以产生3个不同的地址对。其第四选项是传送16个地址之一,但是由于每次断电后再上电都要进行手动设置,因此该选项很少使用。其他通用红外线控制芯片有IRT1250和IRT1260,两款芯片的作用完全相同,只是工作电压不向。IRT1250的工作电压为9V,IRT1260的工作电压为3V。IRT1260与SAA1250的引脚定义完全相同,不同之处在于器件的寻址能力和输出级的电流驱动能力。

A1和A2两个地址引脚用来设置所用的地址对(见表1)。地址1和16用于电视机的控制,其他地址对则没有专门指定用于哪一类设备。

4.接收器件:Intermetal公司的TAB2800是按ITT协议设计的接收芯片。TAB2800是高灵敏度的红外线检测电路,必须装在接地的金属盒子里,只在红外发光二极管的前面留一个小孔。图2是TAB2800的接线图。用户可以根据自己的电路选择OUT或作输出信号。

5.预定义命令:在ITT的64个命令中,有一部分是预先定义了的。只是命令的定义不如RC -5协议那么清楚。从表2可知,大部分预定义命令是为电视机控制所设的。电视机命令使用地址对1和16。

二、Nokia NRC17协议

Nokia NRC17协议用17位信号传送红外线遥控命令,这也是其被称为NRC17的原因。此协议是Nokia 为消费类电子所设计的,最初用于Nokia 的电视机和VCR ,Finlux 和Salora 使用该协议,Nokia 卫星接收机也用该协议。

1.主要特性:8位命令、4位地址和4位子码;PPM 脉冲位置编码方式;载波频率38kHz ;每一位用时1ms ;带电池容量下降提示;生产厂家Nokia CE 。

2.协议:协议采用PPM 脉冲位置编码方式,载波频率38kHz ,载波占空比为1/4。每位二进制数用时1ms ,如图3所示,传号和空号各占500μs 。图4是其传送命令的格式示意图。

从图4中可以看出,每一条信息均以一个起自动增益调整作用的预备脉冲开始(0.5ms 的传号加2.5ms 的空号),后面是8位命令码(低位在前)和4位地址码(低位在前),最后是4位子码。图4中的命令码是5CH ,地址码是6H ,子码是1H 。由于是脉冲位置编码方式,所以总的传输时间是恒定的,即20ms 。

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