红外遥控器软件解码管理论文

2022-04-28

摘要:设计了一款盘点手机----便携式手持信息终端,运用红外远传技术进行编码/解码数据传输。数据采集端引进了高性能进口原装HOA6480型ClassIIIB垂直腔体表面发射激光器。通过扫描读取设备中的一维条码信息,识别被测对象。借助盘点手机,以大流通、大批量为特点的现代物流的信息处理会变得更加高效、快捷、准确。以下是小编精心整理的《红外遥控器软件解码管理论文(精选3篇)》的文章,希望能够很好的帮助到大家,谢谢大家对小编的支持和鼓励。

红外遥控器软件解码管理论文 篇1:

基于单片机的电脑遥控系统的设计

摘要 文中提出了一种电脑遥控系统的设计方案,采用ATMEL公司的AT89C52单片机作为主控芯片,结合单片机和电脑的串行通信接口以及红外通信,再通过上位机控制管理系统实现对电脑的遥控。该系统由于采用单片机和利用数据库进行数据管理,因此成本低,安全,可以灵活的对电脑进行各种复杂的操作。该设计采用KEIL公司的编译软件KEILC51编写单片机程序,采用Visual Basic 6.0编写上位机程序。并且给出了系统电路原理图和程序流程图。

关键词 单片机;电脑遥控;串口通信;红外解码;红外通信

Design of Remote Control System for PC Based on MCU

GAO Jing-weiGUO Xi-jin

Information and Electrical Engineering Department, China University of Mining and Technology, Xuzhou 221008,China

【Key words】microcontroller ; PC remote control ; serial communication ; Infrared decoding ; IR communication

0 引言

近几十年计算机迅猛发展,可以说计算机渗透到了各行各业,涉及了人民生活的方方面面,如今计算机已相当普及,但随着人民的生活水平的提高,人民对计算机的要求也越来越高,电脑用户已不满足于仅仅坐在计算机面前进行操作,希望能尽可能的摆脱物理连接线的束缚,扩展工作活动空间。于是相应的无线设备相继出现比如无线鼠标、无线键盘等。

本系统设计就是基于这种对电脑无线控制的思想,以红外信号为无线通信载体,使用AT89C52单片机为主芯片设计控制电路,通过单片机与计算机的串口通信,构建电脑遥控系统,系统依功能可以分为信号发射模块,信号检测与接受模块,数据传输模块和控制管理模块[1]。本系统不仅可以对计算机无线遥控,而且可以根据自己的需求和电脑系统软件特点任意修改扩展其他的功能以及加密等。解决了目前一些电脑遥控器功能单一且不能自定义功能的缺点。另外它适合大规模生产、功耗低、成本低、可靠性高、体积小、结构简单、避免人身伤害等优点,是一种先进的控制方式,具有广阔的应用前景[2]。

1 系统总体结构

本系统在架构上主要由以下三个子系统组成:遥控板,单片机系统,上位机控制管理系统。如图1所示。

图1 电脑遥控系统结构框图

Fig. 1 Computer remote control system diagram

遥控板直接借助于普通电视红外遥控器。遥控板主要实现信号发射模块的功能:生成并发射红外信号。由于普通电视遥控器发出的信号一般为38K(Hz)的红外信号,所以红外信号接收装置选择使用型号TSOP1738的红外一体式接收器,红外信号的检测采用中断检测方式,检测与接收模块一旦检测到有效地红外信号立即进行接收以及对红外信号进行解码,并将解码后的数据交给数据传输模块,数据传输模块接到数据后负责与上位机建立串口通信,并传输相应数据给上位机控制管理系统,管理系统根据接受的数据在指令库中进行检索与匹配得到相应指令,继而执行电脑系统级操作。

2 系统设计

整个系统的设计主要是单片机系统和上位机程序的设计,下面分别进行简单介绍。

2.1 单片机系统设计

单片机系统由硬件和软件构成,硬件主要包括红外接收电路和串口通信电路。软件主要包括系统初始化程序、红外检测与解码程序、数据传输程序等。

硬件主要包括AT89C52单片机、一体化红外接收器TSOP1738、MAX232。AT89C52负责对红外信号的解码以及和MAX232构成串口通信电路对上位机传输数据[3],一体化红外接收器就负责检测和接收红外信号。单片机系统电路如图2所示。

图2 单片机系统电路图

Fig.2 MCU system diagram

在图2中,U1为AT89C52,U2为MAX232,TSOP1738为一体化红外线接收器,J1为串行通信连接设备。为了方便和准确的设置串行通信波特率,振荡电路中采用频率11.0592MHz的晶振。AT89C52自带看门狗,系统提供手动复位控制键。使用3-5V直流外电源或直接使用USB为系统供电。

单片机软件部分主要是红外信号解码程序的设计,本部分使用C语言进行编写,红外一体式接收头在没有检测到红外信号时数据输出引脚一直保持高电平,一旦检测到红外信号就会变为低电平,由于红外接收头输出端与单片机中断0端口相连,中断触发方式设置为下降沿触发,这样当红外接收头检测到红外信号时中断被触发,为了防止干扰信号引起的中断,在接收之前要进行红外信号的有效性判别。如果是有效信号就可以接收和解码,否则放弃。

图3 二进制编码格式

Fig.3 Format of binary encoding

文献[4]给出了38kHz红外信号编码格式的解析。应用比较广泛的一种编码格式是采用脉宽调制的串行码,当有按键按下时遥控板发射一组约108ms编码脉冲,其中包括:由9ms低电平和4.5ms高电平组成的引导码、16位二进制地址码、16位二进制数据码。二进制编码是以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms的组合表示二进制的“0”;以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms的组合表示二进制的“1”,如图3所示。

根据这种编码格式编写算法程序进行红外信号的接收和解码。通过引导码检验信号的有效性以及通过二进制编码的低电平长度来判断“0”和“1”, 解码程序流程如图4所示。

图4 解码程序流程图

Fig.4 Decoding process flow diagram

当红外接收头检测到红外信号时中断被触发,软件延时9ms后如果检测到中断口是高电平则认为是干扰信号并返回重新检测,反之则是有效信号,再延时4.5ms跳过引导码高电平部分接收二进制编码。对于引导码之后的32位二进制“0”和“1”的脉宽同为0.565ms,但是它们的间隔不同,“0”为0.56ms,“1”为1.685ms,为了取得每个脉冲中间比较稳定的电平信号,从每一个脉冲下降沿开始软件延时0.565/2+0.56=0.8425≈0.84ms后再检测中断口,如果是高电平则为“0”,否则为“1”,然后把得出的结果移位存储到数据缓存变量中,由于AT89C52是8位处理器,而信号编码有32位串行码,所以需要循环32次判别每一个下降沿对应的二进制位,最后存储到32/8=4字节的数组中。等待接收解码成功完成后把解码后的数据通过串口通信方式传输给上位机控制管理系统进行分析处理。这种解码算法仅仅借助了编码的一个特征进行分析解码,因此该算法简单实用且利于编程实现。

2.2 上位机系统设计

上位机控制管理系统使用Microsoft Visual Basic 6.0设计实现。该子系统主要功能包括数据接收、数据处理和数据管理。Visual Basic 6.0为用户提供了串行通信端口COM控件,编写相应的程序即可实现数据接收的功能。为该系统创建一个简单的数据库,如表1、表2所示。

表1 控制标识码匹配函数数据表

控制标识码 控制函数 控制参数索引

272553761 mouse_event 1

272552932 ExitWindowsEx 2

272551256 myshell 3

…… …… ……

在表1中,控制标识码是上位机控制管理系统通过串口接收单片机系统发送的控制码,直接以此作为控制标识码就免去了再编码的任务,所以既简单又可靠。控制函数是每一个控制标识码所对应的唯一的功能函数,而控制参数索引字段则指向表2的各个控制函数的参数。由于每个函数的参数类型、个数等都是不同的,所以参数数据表采用动态字段,保证参数个数不受限制,以满足不同函数对参数个数的要求,每个字段的类型是固定的,但可以在提取之后要进行数据转换,这样就保证数据类型的正确性。

利用数据库功能可以非常方便的对数据的处理和管理,控制管理系统把接收的数据作为控制标识码,在数据库中查询对应的响应函数和相应参数,然后去执行函数程序控制电脑。控制管理系统允许用户根据自己需求对数据库进行增加、删除、修改等操作。控制函数可以直接使用现有API函数[5]也可以自定义一些函数,从而实现对电脑更复杂、灵活、有效的控制。

3 结论

本文给出了一种实现电脑遥控功能的设计方案,并且解决了目前常见的电脑遥控器不能功能扩展和修改的缺点。本系统经过实际使用表明其控制性能优越,灵活实用,可实现对装有windows操作系统的电脑0-10m短距离的遥控。由于USB支持热插拔等优点,所以如果本系统再采用目前非常流行的USB接口进行通信,使用起来将更加方便。

参考文献

[1] 施宇光.基于蓝牙无线通信的PC遥控解决方案的设计与实现[D].北京:北京邮电大学,2008.

[2] 张敏辉,赵锡奎. 红外计算机遥控器的设计与实现[J].科技信息(学术版),2008,18:25-26.

[3] 曹智文,黄成玉. 基于AT89C52的监控系统设计[J].电气自动化,2007,29(6):49-51.

[4] 方红萍,王阳. 具有学习功能的通用红外遥控系统关键技术的研究[J].计算机时代,2009,3:20-21.

[5] 赵仕元. Visual Basic 6.0对API函数引用的方法[J].机械工程与自动化,2008,3:173-174.

作者简介: 高警卫(1986-),男,硕士研究生;郭西进(1962-),男,博士,江苏徐州中国矿业大学教授、硕士生导师.

注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文

作者:高警卫 郭西进

红外遥控器软件解码管理论文 篇2:

基于红外数据传输设备的数据解码模块设计

摘要:设计了一款盘点手机----便携式手持信息终端,运用红外远传技术进行编码/解码数据传输。数据采集端引进了高性能进口原装HOA6480型Class IIIB垂直腔体表面发射激光器。通过扫描读取设备中的一维条码信息,识别被测对象。借助盘点手机,以大流通、大批量为特点的现代物流的信息处理会变得更加高效、快捷、准确。它的这一显著特点对传统人工盘点的工作模式产生强有力的冲击,将是现代物流管理工作高效可靠的技术手段。

关键词:红外远传技术;数据传输;编码/解码

Infrared data transmission equipment based on the data decoding module design

Li Shuang

(Zhengzhou Tourism College,Zhengzhou450009,China)

一、引言

传统的数控设备低效率高能耗,管理粗放。随着制造行业变革的不断深入,生产资料供需平衡已经被打破,在这种情况下,精细化生产方式越来越受到广大生产者的重视。迎接市场挑战,先进、可靠、灵活、经济的制造工具是制造业取得可持续发展优势的重要支撑。数控加工技术的广泛深入应用已成为工厂提高生产技术水平的重要途径。

数据传输是否先进、可靠、兼容是数控加工技术的主要关注点之一。数据传输的链接方式可分为有线链接、无线链接。通用数控设备数据传输硬件接口主要有:串口USB、RS232,或PC卡。在对数控机床加工管理等方面进行技术改造中数据传输技术也是重要的环节。采用红外远传技术进行编码/解码数据传输具有诸多优势,它满足抗干扰、传输安全、性能稳定、兼容性优。尤其在经济性、维护性等方面表现突出。

二、电路原理介绍:

主控制单元是单片机AT89C2051,中断口INT0跟红外接受管U1相连,接收红外信号的脉冲,8个发光二极管作为显示解码输出(也可以用来扩展接其他控制电路),U3是跟电脑串行口RS232相连时的电平转换芯片,9、10脚分别与单片机的1、2脚相连,(1脚为串行接收,2脚为串行发送),MAX232CPE的7、8脚分别接电脑串行口的2(接收)脚、3(发送脚)。晶振采用11.0592MHz,这样才能使得通讯的波特率达到9600b/s,电脑一般默认值是9600b/s、8位数据位、1位停止位、无校验位。

该模块硬件需要的元件:单片机TA89C2051一只,RS232接口电平与TTL电平转换芯片MAX232CPE 一只,红外接收管一只,晶振11.0592MHz,电解电容10uF 3只,电阻1K片1个,300欧姆左右1个,瓷片电容30P 2个,发光二极管8个。

如图所示,某型手持数据终端触发器的波形是这样的。

开始位是以4.2ms低电平然后是4.2ms高电平,然后数据表示形式是1.0ms低电平1.0ms高电平周期为2.0ms表示“0”,1.0ms低电平 2.7ms高电平周期为3.7ms表示“1”,编写程序时,以大于4.1ms小于4.4ms高电平为起始位,以大于2.6ms小于3.8ms高电平表示“1”,大于0.9ms小于1.1ms高电平表示“0”。因此,我们主要用单片机测量高电平的长短来确定是“1”还是“0”即可。定时器0的工作方式设置为方式1:mov tmod,#09h,这样设置定时器0即是把GATE置1,16位计数器,最大计数值为2的16次方个机器周期,此方式由外中断INT0控制,即INT0为高时才允许计数器计数。比如:

jnb p3.2,$

jb p3.2,$

clr tr0

这3条指令就可以测量一个高电平,接下来读取计数值TH0,TL0就可以分辨是起始位还是“1”或“0”。在确定码表之前,您可以使用P0口的8个发光二极管来显示编码,16位编码分两次显示:

mov p0,keydata

acall delay_1s ;//1ms延时子程序

mov p0,keydata+1

ljmp main

根据P0相继的两次显示的编码,记录每个按键的编码,形成编码表,即遥控器编码的解码完毕。码表确定之后,以后接收到遥控器的编码之后,就与码表比较,找到匹配的码项,并把该码项对应的顺序号输出到P0口,同时也把顺序号向串行口输出到机床主控制器,主控制器接收该数据后由串口软件决定如何处理。

流程图如下

三、程序设计

keydata equ 30h ;

org 00h ;

main:

mov keydata,#0 ;

mov tmod ,#09h ;

movr7,#0 ;

movr6,#0 ;

jb p3.2,$ ;

again:

mov tl0,#0 ;

mov th0,#0 ;

setb tr0 ;

jnb p3.2,$ ;

jb p3.2,$ ;

clr tr0 ;

mov a,th0 ;

clr c ;

subb a,#15 ;

jc again ;

mov a,#16 ;

clr c ;

subb a,th0 ;

jc again ;

nextbit:

******;//代码略

last8:

mov keydata+1,a ;

mov r7,#0 ;

sjmp nextbit ;

next:

******;//代码略

continue:

jnc nextbit ;

mov a,keydata ;

clr c ;

rrc a ;

mov keydata,a ;

inc r7 ;

cjne r7,#8,nextbit ;

inc r6 ;

cjne r6,#2,last_8 ;

sjmp seach ;

last_8:

mov keydata+1,a ;

mov r7,#0 ;

sjmp nextbit ;

seach:

mov r0,#-2 ;

mov r1,#-1 ;

seach1:

inc r0 ;

seach2:

inc r0 ;

inc r1 ;

cjne r1,#29,compare ;

sjmp exit0 ;

compare:

mov a,r0 ;

mov dptr,#keycode ;

movc a,@a+dptr ;

cjne a,keydata,seach1 ;

inc r0 ;

mov a,r0 ;

;mov dptr,#keycode ;

movc a,@a+dptr ;

cjne a,keydata+1,seach2 ;

mov p1,r1 ;

send:

mov tmod,#20h ;

mov tl1,#0fdh ;

mov th1,#0fdh ;

mov scon,#01010000b ;

setb tr1 ;

loop_s:

mov sbuf,r1 ;

jnb ti,$ ;

clr ti ;

exit0:

ljmp main ;

keycode:

db 11111000b,00000000b,11111100b,00000000b,11111001b,11000000b

db 11111100b,11000000b,11111010b,00000000b,11111010b,00100000b

db 11111010b,01000000b,11111010b,01100000b,11111010b,10000000b

db 11111010b,10100000b,11111010b,11000000b,11111010b,11100000b

db 11111011b,00000000b,11111011b,00100000b,11111011b,01000000b

db 11111011b,01100000b,11111111b,01100000b,11111111b,10100000b

db 10001100b,10001110b,10001101b,11101110b,10001100b,10101110b

db 10001101b,11001110b,11111000b,11100000b,11111100b,10000000b

db 11111100b,01000000b,11111001b,10100000b,11111100b,10100000b

db 11111100b,01100000b

end

四、结论

本文设计的盘点手机具有低功耗、控制简单、实施方便等特点,它运用了红外传输技术,实现了扫描读取设备中的一维条码信息,精确识别被测对象。主要适用于(快运转递)EMS、商场、超市、工业生产(包装)流水线、民航、铁路交通运输等相关行业。它能够完成自动查询、实时追加/确认、累计计数、通信连接、数据接收发送、日期/时间设置、背光灯、电源管理、备注操作等功能,满足抗干扰、传输安全、性能稳定、兼容性优的性能,完全达到了设计要求。

参考文献:

[1]沈宇红,凌菱.红外线传输[J].中山大学学报论丛,2002,03

[2]刘康,王宣银.基于USB的红外传输数据采集系统的设计和实现[J].工业控制计算机,2004,01

[3]夏华,张浩,吴启迪,赵炜.一种通用嵌入式红外数据传输及遥控技术的实现方案及UITCP的设想.计算机工程,2003,01,05

[4]戴声奎,刘建国等.一种实现数据解码的方法和装置,华为技术有限公司,2009,04,29

[5]张君怡,王海明,裴东兴.基于USB2.0的红外数据传输系统的设计与实现[J].电子设计工程,2009,12,05

作者简介:李爽(1982-),女,河南郑州人,郑州旅游职业学院讲师,硕士学历,研究方向:计算机网络、硬件。

作者:李爽

红外遥控器软件解码管理论文 篇3:

浅谈AT89S52的智能遥控设计

【摘 要】AT89S52作为一款微处理器,它是全新电子遥控器技术的一项革命,原因是它采用了红外线遥控器的设计,这种独特的装置使它与普通的遥控器相比彰显出与众不同的特点。另外,这种遥控器有独特的脉冲宽度处理技术,既可以学习用还可以存储其它遥控器的信息编码,它有超大的空间来储存其它遥控器的编码系统,利用编码信号的强度判断是否相匹配,在分辩的过程中用来控制相关的配件,从而实现了一款遥控器替代多款遥控器的功能。在智能化的时代里,需要有更高、更有创新的电子产品,这种想法告诉大家,遥控器的功能不仅仅只局限于电视机、空调、录音机上,还会使用在更多的领域,包括办公系统也会用上它。那么,它与普通的家电遥控器在功能和作用上有什么不同的地方呢?家用的普通遥控器装置只会控制一个电器系统,控制不了家庭内部其它的家电开关,而AT89S52遥控器除了可以控制智能照明系统、电器系统以外,还可以控制家庭电动窗帘及其它家电的控制,是一款多功能遥控器。而且他还有很独特的管理系统,在遥控器内部红外线装置下,大大的加强了他的距离控制,几米内的距离都有反映,他的遥控范围是普通遥控器的两倍左右。

【关键词】智能 独特 强大

一、AT89S52遥控器独具智能化

社会在迅速的向前发展,家用遥控器的配置系统也在与日俱增的发展。陈旧的遥控器功能比较单一,已经不能满足当前人们的需求,人们需要智能、便捷的遥控装置。AT89S52的出现弥补了普通遥控器功用的缺点,在普通遥控器功能的配置上增加新的功能,可以直接利用遥控器的编码信号强度来控制相关的配置,这对我国遥控器技术领域来说是无疑是一项重大突破,真正的做到了一机多用化,使用的多元化,实现了一款遥控器替代多款遥控器的功能,充分的体现出新时代智能化的特点。

目前,家庭使用遥控器装置的电器主要有空调、电视、DVD,如果说一个电器只能使用一个遥控器的话就会显得比较乱,经常会找不到或拿错遥控器的情况发生,给我们的生活增添了麻烦。而AT89S52改进了普通遥控器的缺点,以特有的模式出现在人们面前,那么这款遥控器的主要的模式为:遥控器能读取存储器系统中的信号,并利用信号发送出去,以达到控制家电的目的。红外线作为遥控器的信号系统,它可以在二米内的范围内能接收到信号,还能在几米,有的甚至会达到十几米也能够接收到传输信号,并能对电器进行控制,基于对家电产品的性能来说,因为每个家电与家电之间是密切相关的,包括内主板与各机体零部件等,因此,在控制上才能做到互相兼容,在利用红外线装置的系统中,在使得功能键读取信号以后,便可达到轻松控制电器的效果。

二、AT89S52遥控器的独特模式

在智能化家电中,遥控器的利用率也是非常高的,世面上的遥控器主要分为固定码遥控器、代码遥控器与学习型遥控器三种。固定码遥控器是采用安装芯片技术,利用芯片的传输功能,在对电器进行基础设置的情况下,从而达到控制电器的目的;而代码遥控器主要是对家电进行编码输出,在读取数据时通过输出码的默认系统以命令的形式对被编码的家电进行控制;而学习型遥控器,顾名思义,主要是利用储存器的内置部分的功能,达到控制家电的目的,储存器的功能强大,不但可以储存相对应的电器的数据,还可以储存其它电器的数据,最后归纳到一起,达到有效的控制。

而AT89S52遥控器则主要是利用电器本身具有的解码性和记忆编码性及遥控器的模拟发射功能,对储存器进行有效的控制,使得各个系统的连接部分都能够达到相互匹配的目的,就可以真正地做到一个遥控器代替多少遥控器进行对电器的控制了。遥控器在工作的时侯,可以分为学习模式与发射模式,这两种模式会控制不同的电器配置,会自动调解与之相适应的模式下,如果说它的学习模式是系统编码的过程,那么它的发射模式就是系统解码的过程。而遥控器处在发射模式的状态下,通过读取存储存器系统中的红外线编码信号,才能达到控制电器的作用。在它的独特设计中,利用模块化的设计思路来控制微处理器装置非常吸引人,已经受到了越来越多人的喜欢。

三、智能遥控器体现出功能的强大

AT89S52系统能体现出独特功能还要从它的硬件和软件两个方面谈起,无论是从硬件上的内主板还是设计的细致方面都是无可挑剔的,AT89S52智能遥控器在功能上采取了一 系列有效方法,在很大程度上提高了功能系统中的抗干扰能力和它独特的功能性。

在遥控器的内置系统中,在印制板图的过程中,系统能够按照位置上功能分配每个配置,离单片机的位置越近越好,因为这样可以减少系统输入的噪声。为了防止噪声的形成,为了避免开关噪声尖峰的产生,最好在内配置与电源之间安放一个电容工具,并且需要跨接到电解电容上。在数据线的宽度和应用的范围上,尽可能的减小阻塞。

四、结束语

AT89S52红外线遥控器装置设备,已经成为人们心目中理想遥控器的标志,它不但外表美观、智能设计新颖、独特、性能可靠等特点,而且已经成为家庭必需的产品,已经成为主流遥控器产品。在使用的时候,既保证了工作的稳定性、和无触点性特点,也保证了无噪音性等特点。目前,这个系统尚未进行加载操作,主要原来还是考虑到市场因素和竞争方面的因素,不过,在遥控器的存储装置功能上,在存储器的模块内预留了一定的存储空间,用来加载和添加其他类型的操作系统及相对应的软件及配件。这主要是用来搭建人机之间交互作用的平台。这款遥控器在实验室中已经实现了与开发的通信作用,在测试以后,就可以证明其性能是否稳定,是否具有可操作性及是否操作简单等特点。在单片机组代替编码芯片的同时,也简化了遥控器的硬件系统,也降低了生产的成本,成为一款最有价值、多功能的遥控装置。

参考文献:

[1]安颖,刘丽娜.具有学习功能的智能遥控器[J].微计算机信息,2005

[2]芦健等.自学习型智能红外遥控器设计[J].国外电子测量技术,2006

[3]王琼,刘正琼,陈雁翔,等.红外遥控技术在智能抄表系统中的应用2006

[4]李迟生.智能遥控器的设计[J].电子技术应用2005

[5]严后选,孙健国,张天宏.无线红外智能遥控器的设计[J].测控技术,2003

[6]张克芳,吴世龙.基于EM78P468单片机的红外遥控器的编程与开发[J]2006

[7]何立明.系列单片机应用系统设计[M].北京:北京航空航天大学出版社,1990.

作者简介:

田盛军,1987.06.15,男,彝族,籍贯:贵州省威宁县猴场镇,2013年毕业于浙江丽水学院电子信息工程专业。

作者:田盛军

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