PT2262地址碼解碼系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

李雪華　齊兵

摘 要

為了有效解決紅外遙控芯片PT2262的系統(tǒng)兼容性問題，根據(jù)PT2262的地址碼可編碼屬性，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了PT2262地址碼解碼系統(tǒng)。該解碼系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確的、有效的解碼出PT2262的地址碼，并將解碼出的地址碼以及系統(tǒng)工作狀態(tài)顯示于LCD1602。文中詳細(xì)闡述了PT2262的地址碼結(jié)構(gòu)，說明了解碼系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路及具體設(shè)計(jì)方法，給出了實(shí)際設(shè)計(jì)電路。在大量的測試實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，PT2262地址碼解碼系統(tǒng)能夠很好的解碼出測試地址碼，具有可靠性高，穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。這對(duì)于保證PT2262系統(tǒng)的完整性具有重要意義。

【關(guān)鍵詞】PT2262 單片機(jī) 紅外遙控器 地址碼解碼系統(tǒng)

隨著紅外遙控技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，紅外遙控設(shè)備以其覆蓋范圍廣、成本低、穩(wěn)定性好，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備與民用設(shè)備。例如，閥門遙控系統(tǒng)、汽車遙控鑰匙等。

在紅外遙控技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，PT2262以其優(yōu)越的性能而被廣泛運(yùn)用。PT2262具有地址碼可編碼屬性，相同類型的設(shè)備可有不同的地址碼。當(dāng)基于PT2262的紅外遙控器發(fā)生故障需要替換時(shí)，地址碼解碼系統(tǒng)解碼其地址碼，并將地址碼賦予替換的新設(shè)備，進(jìn)而保證全系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

基于此，設(shè)計(jì)采用單片機(jī)的定時(shí)器測量脈沖信號(hào)寬度的PT2262地址碼解碼系統(tǒng)，并根據(jù)數(shù)據(jù)規(guī)約格式解碼信息幀，并得到地址碼。這對(duì)于保證PT2262紅外遙控系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，保證PT2262紅外遙控系統(tǒng)的完整性具有重要意義。

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

PT2262地址碼解碼系統(tǒng)主要由信號(hào)接收電路、MCU電路、信息顯示電路組成。

1.1 信號(hào)接收電路

PT2262地址碼解碼系統(tǒng)能夠?qū)邮盏降募t外脈沖信號(hào)進(jìn)行解碼操作的先決條件是要能夠完整的接收到紅外發(fā)射信號(hào)。PT2262的通訊頻率一般選擇通訊頻率為315M、433M的公開頻道，其中多采用433M通訊頻道。因此，選擇433M接收天線作為信號(hào)接收電路。信號(hào)接收電路如圖1所示：

本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)定時(shí)器測量脈沖信號(hào)寬度。為保證接收天線輸出與單片機(jī)輸入的電壓匹配，接收天線的脈沖信號(hào)需通過1K限流電阻后直接輸入到單片機(jī)的定時(shí)器啟動(dòng)管腳，并通過控制單片機(jī)定時(shí)器的開關(guān)來測量輸入脈沖的實(shí)際寬度。

1.2 MCU電路

考慮到脈沖信號(hào)對(duì)單片機(jī)定時(shí)器輸入的實(shí)際要求以及系統(tǒng)的成本和實(shí)際功耗，選擇宏晶公司的單片機(jī)STC89C52作為MCU。圖2給出了MCU電路。

由圖2可知，P33和P34短接，P33開啟管腳的第二功能，用來產(chǎn)生外部中斷1。單片機(jī)STC89C52的定時(shí)器1用來測量脈沖寬度，并開啟定時(shí)器1的門控位。當(dāng)脈沖信號(hào)為高電平時(shí)，定時(shí)器1啟動(dòng)；當(dāng)脈沖信號(hào)為低電平時(shí)，定時(shí)器1停止，同時(shí)外部中斷1產(chǎn)生。外部中斷1主要用來讀取定時(shí)器1停止后的值并清空定時(shí)器1。P34即為通用輸入輸出管腳，主要用來判斷通訊碼中的同步碼。P1作為輸出管腳將數(shù)據(jù)送到LCD1602，P36、P37作為LCD1602的控制管腳。由于單片機(jī)STC89C52高電平復(fù)位，因此，選用圖2所示復(fù)位電路。單片機(jī) STC89C52選用12M晶振，經(jīng)過時(shí)鐘電路的12分頻后，系統(tǒng)的主時(shí)鐘為1M，機(jī)器周期為1us。

1.3 信息顯示電路

為在本地顯示地址碼，采用LCD1602顯示解碼后的地址碼以及解碼系統(tǒng)狀態(tài)。信息顯示電路主要顯示地址碼，同時(shí)顯示解碼系統(tǒng)是否完成解碼過程。信息顯示電路如圖3所示。

2 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)

PT2262地址碼解碼系統(tǒng)的系統(tǒng)程序主要負(fù)責(zé)脈沖信號(hào)的采集和信號(hào)幀的解碼。PT2262以433M的固定頻率傳輸按照數(shù)據(jù)規(guī)約格式編碼的通訊數(shù)據(jù)。由此可知，采集脈沖信號(hào)的首要條件是要獲得脈沖信號(hào)，然后按照數(shù)據(jù)規(guī)約格式解碼通訊數(shù)據(jù)。

2.1 脈沖信號(hào)采集

采集脈沖信號(hào)的關(guān)鍵步驟在于單片機(jī)STC89C52的定時(shí)器是否能夠測量出脈沖信號(hào)的最小寬度。已知脈沖信號(hào)的振蕩頻率為：

f= （1）

式中，RSOC=100K?，此時(shí)，f=320，α=320 us，即脈沖信號(hào)的最小寬度為320us。已知單片機(jī)STC89C52的定時(shí)器1能夠測量的最小時(shí)間間隔為1個(gè)機(jī)器周期，即1us，因此該定時(shí)器完全能夠測量出脈沖信號(hào)的最小寬度。

因此，利用單片機(jī)STC89C52的定時(shí)器1測量脈沖信號(hào)的寬度。首先，令定時(shí)器1工作于16位定時(shí)器模式并開啟門控位。然后，令外部中斷EX1處于啟動(dòng)模式，并時(shí)刻響應(yīng)外部中斷1。當(dāng)P33接收到高電平脈沖時(shí)，啟動(dòng)定時(shí)器1；當(dāng)P33接收到低電平脈沖時(shí)，停止定時(shí)器1并激活EX1，中斷程序讀取定時(shí)器1的值即為脈沖信號(hào)的寬度。讀取完畢后，清空定時(shí)器1，為下一次測量脈沖寬度做準(zhǔn)備。

2.2 信號(hào)幀解碼

PT2262紅外遙控器采用地址碼匹配方式，該方式使得地址碼相同的PT2262紅外遙控器完成雙機(jī)通訊。PT2262的地址碼為三態(tài)編碼方式，“0”代表地址管腳接低電平，“1”代表地址管腳接高電平，“f”代表地址管腳懸空。PT2262的地址碼為6～12位，最多可實(shí)現(xiàn)531441種編碼地址。例如，以8位地址碼為例，三態(tài)地址碼可構(gòu)成6561個(gè)編碼地址，這就大大增加了同一系統(tǒng)中PT2262紅外遙控設(shè)備容量。

當(dāng)測得一個(gè)完整的信號(hào)幀后，系統(tǒng)程序需要對(duì)此信號(hào)幀進(jìn)行解碼。PT2262的一個(gè)完整的信號(hào)幀由同步碼、地址碼、數(shù)據(jù)碼依次組成。在解碼時(shí)，PT2262地址碼解碼系統(tǒng)只需要解算同步碼和地址碼即可。圖4給出了信號(hào)幀的代碼格式。

2.2.1 同步碼

信號(hào)幀是以同步碼為起始。如圖4可知，一個(gè)完整的信號(hào)幀由32個(gè)振蕩周期構(gòu)成。同步碼由4個(gè)振蕩周期的高電平和28個(gè)振蕩周期的低電平組成。根據(jù)同步碼的特點(diǎn)，宜采用判斷同步碼中低電平脈沖寬度的方法，即計(jì)數(shù)P34為低電平時(shí)的機(jī)器周期。由式（1）可知，脈沖信號(hào)最小寬度為320us，則同步碼的低電平脈沖寬度為：

D=28α=0.0875s （2）

由式（2）可知，當(dāng)?shù)碗娖矫}沖寬度超過0.0875s時(shí)，即認(rèn)為此碼為同步碼。

2.2.2 地址碼

采集到同步碼后，系統(tǒng)程序立即采集地址碼。系統(tǒng)程序根據(jù)定時(shí)器1的值來確定高電平脈沖寬度，進(jìn)而根據(jù)同一信息幀中的兩個(gè)高電平脈沖寬度確定對(duì)應(yīng)的地址碼。

如圖4可知，地址碼“0”碼依次由4個(gè)振蕩周期的高電平和12個(gè)振蕩周期的低電平組成半幀信號(hào)幀，并重復(fù)此半幀信號(hào)幀構(gòu)成一個(gè)完整的信號(hào)幀；地址碼“1”碼依次由12個(gè)振蕩周期的高電平和4個(gè)振蕩周期的低電平組成半幀信號(hào)幀，并重復(fù)此半幀信號(hào)幀構(gòu)成一個(gè)完整的信號(hào)幀；地址碼“f”碼依次由半幀地址碼“0”碼和半幀地址碼“1”碼依次組成?；诖耍到y(tǒng)程序即可判斷出信號(hào)幀中地址碼的具體含義，從而實(shí)現(xiàn)解碼PT2262紅外遙控器的地址碼。

3 結(jié)束語

對(duì)PT2262地址碼解碼系統(tǒng)進(jìn)行大量的地址碼測試實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，PT2262地址碼解碼系統(tǒng)能夠很好的對(duì)紅外遙控器發(fā)射端的地址碼進(jìn)行解碼，實(shí)際解碼結(jié)果均正確無誤。

紅外遙控器解碼系統(tǒng)具有成本低，應(yīng)用范圍廣，穩(wěn)定性好、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，對(duì)于紅外設(shè)備的廣泛應(yīng)用具有重要的實(shí)際意義。

參考文獻(xiàn)

[1]張毅剛.單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].北京：高等教育出版社，2004.

[2]周國運(yùn).單片機(jī)原理與接口技術(shù)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2014.

[3]江思敏.PCB和電磁兼容設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社，2008.

[4]Princeton Technology Corp. Romote Control Encoder PT2262，2008.

作者單位

1.哈爾濱光宇電氣自動(dòng)化有限公司 黑龍江省哈爾濱市 150078

2.哈爾濱工程大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院 黑龍江省哈爾濱市 150001endprint

摘 要

為了有效解決紅外遙控芯片PT2262的系統(tǒng)兼容性問題，根據(jù)PT2262的地址碼可編碼屬性，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了PT2262地址碼解碼系統(tǒng)。該解碼系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確的、有效的解碼出PT2262的地址碼，并將解碼出的地址碼以及系統(tǒng)工作狀態(tài)顯示于LCD1602。文中詳細(xì)闡述了PT2262的地址碼結(jié)構(gòu)，說明了解碼系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路及具體設(shè)計(jì)方法，給出了實(shí)際設(shè)計(jì)電路。在大量的測試實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，PT2262地址碼解碼系統(tǒng)能夠很好的解碼出測試地址碼，具有可靠性高，穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。這對(duì)于保證PT2262系統(tǒng)的完整性具有重要意義。

【關(guān)鍵詞】PT2262 單片機(jī) 紅外遙控器 地址碼解碼系統(tǒng)

隨著紅外遙控技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，紅外遙控設(shè)備以其覆蓋范圍廣、成本低、穩(wěn)定性好，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備與民用設(shè)備。例如，閥門遙控系統(tǒng)、汽車遙控鑰匙等。

在紅外遙控技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，PT2262以其優(yōu)越的性能而被廣泛運(yùn)用。PT2262具有地址碼可編碼屬性，相同類型的設(shè)備可有不同的地址碼。當(dāng)基于PT2262的紅外遙控器發(fā)生故障需要替換時(shí)，地址碼解碼系統(tǒng)解碼其地址碼，并將地址碼賦予替換的新設(shè)備，進(jìn)而保證全系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

基于此，設(shè)計(jì)采用單片機(jī)的定時(shí)器測量脈沖信號(hào)寬度的PT2262地址碼解碼系統(tǒng)，并根據(jù)數(shù)據(jù)規(guī)約格式解碼信息幀，并得到地址碼。這對(duì)于保證PT2262紅外遙控系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，保證PT2262紅外遙控系統(tǒng)的完整性具有重要意義。

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

PT2262地址碼解碼系統(tǒng)主要由信號(hào)接收電路、MCU電路、信息顯示電路組成。

1.1 信號(hào)接收電路

PT2262地址碼解碼系統(tǒng)能夠?qū)邮盏降募t外脈沖信號(hào)進(jìn)行解碼操作的先決條件是要能夠完整的接收到紅外發(fā)射信號(hào)。PT2262的通訊頻率一般選擇通訊頻率為315M、433M的公開頻道，其中多采用433M通訊頻道。因此，選擇433M接收天線作為信號(hào)接收電路。信號(hào)接收電路如圖1所示：

本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)定時(shí)器測量脈沖信號(hào)寬度。為保證接收天線輸出與單片機(jī)輸入的電壓匹配，接收天線的脈沖信號(hào)需通過1K限流電阻后直接輸入到單片機(jī)的定時(shí)器啟動(dòng)管腳，并通過控制單片機(jī)定時(shí)器的開關(guān)來測量輸入脈沖的實(shí)際寬度。

1.2 MCU電路

考慮到脈沖信號(hào)對(duì)單片機(jī)定時(shí)器輸入的實(shí)際要求以及系統(tǒng)的成本和實(shí)際功耗，選擇宏晶公司的單片機(jī)STC89C52作為MCU。圖2給出了MCU電路。

由圖2可知，P33和P34短接，P33開啟管腳的第二功能，用來產(chǎn)生外部中斷1。單片機(jī)STC89C52的定時(shí)器1用來測量脈沖寬度，并開啟定時(shí)器1的門控位。當(dāng)脈沖信號(hào)為高電平時(shí)，定時(shí)器1啟動(dòng)；當(dāng)脈沖信號(hào)為低電平時(shí)，定時(shí)器1停止，同時(shí)外部中斷1產(chǎn)生。外部中斷1主要用來讀取定時(shí)器1停止后的值并清空定時(shí)器1。P34即為通用輸入輸出管腳，主要用來判斷通訊碼中的同步碼。P1作為輸出管腳將數(shù)據(jù)送到LCD1602，P36、P37作為LCD1602的控制管腳。由于單片機(jī)STC89C52高電平復(fù)位，因此，選用圖2所示復(fù)位電路。單片機(jī) STC89C52選用12M晶振，經(jīng)過時(shí)鐘電路的12分頻后，系統(tǒng)的主時(shí)鐘為1M，機(jī)器周期為1us。

1.3 信息顯示電路

為在本地顯示地址碼，采用LCD1602顯示解碼后的地址碼以及解碼系統(tǒng)狀態(tài)。信息顯示電路主要顯示地址碼，同時(shí)顯示解碼系統(tǒng)是否完成解碼過程。信息顯示電路如圖3所示。

2 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)

PT2262地址碼解碼系統(tǒng)的系統(tǒng)程序主要負(fù)責(zé)脈沖信號(hào)的采集和信號(hào)幀的解碼。PT2262以433M的固定頻率傳輸按照數(shù)據(jù)規(guī)約格式編碼的通訊數(shù)據(jù)。由此可知，采集脈沖信號(hào)的首要條件是要獲得脈沖信號(hào)，然后按照數(shù)據(jù)規(guī)約格式解碼通訊數(shù)據(jù)。

2.1 脈沖信號(hào)采集

采集脈沖信號(hào)的關(guān)鍵步驟在于單片機(jī)STC89C52的定時(shí)器是否能夠測量出脈沖信號(hào)的最小寬度。已知脈沖信號(hào)的振蕩頻率為：

f= （1）

式中，RSOC=100K?，此時(shí)，f=320，α=320 us，即脈沖信號(hào)的最小寬度為320us。已知單片機(jī)STC89C52的定時(shí)器1能夠測量的最小時(shí)間間隔為1個(gè)機(jī)器周期，即1us，因此該定時(shí)器完全能夠測量出脈沖信號(hào)的最小寬度。

因此，利用單片機(jī)STC89C52的定時(shí)器1測量脈沖信號(hào)的寬度。首先，令定時(shí)器1工作于16位定時(shí)器模式并開啟門控位。然后，令外部中斷EX1處于啟動(dòng)模式，并時(shí)刻響應(yīng)外部中斷1。當(dāng)P33接收到高電平脈沖時(shí)，啟動(dòng)定時(shí)器1；當(dāng)P33接收到低電平脈沖時(shí)，停止定時(shí)器1并激活EX1，中斷程序讀取定時(shí)器1的值即為脈沖信號(hào)的寬度。讀取完畢后，清空定時(shí)器1，為下一次測量脈沖寬度做準(zhǔn)備。

2.2 信號(hào)幀解碼

PT2262紅外遙控器采用地址碼匹配方式，該方式使得地址碼相同的PT2262紅外遙控器完成雙機(jī)通訊。PT2262的地址碼為三態(tài)編碼方式，“0”代表地址管腳接低電平，“1”代表地址管腳接高電平，“f”代表地址管腳懸空。PT2262的地址碼為6～12位，最多可實(shí)現(xiàn)531441種編碼地址。例如，以8位地址碼為例，三態(tài)地址碼可構(gòu)成6561個(gè)編碼地址，這就大大增加了同一系統(tǒng)中PT2262紅外遙控設(shè)備容量。

當(dāng)測得一個(gè)完整的信號(hào)幀后，系統(tǒng)程序需要對(duì)此信號(hào)幀進(jìn)行解碼。PT2262的一個(gè)完整的信號(hào)幀由同步碼、地址碼、數(shù)據(jù)碼依次組成。在解碼時(shí)，PT2262地址碼解碼系統(tǒng)只需要解算同步碼和地址碼即可。圖4給出了信號(hào)幀的代碼格式。

2.2.1 同步碼

信號(hào)幀是以同步碼為起始。如圖4可知，一個(gè)完整的信號(hào)幀由32個(gè)振蕩周期構(gòu)成。同步碼由4個(gè)振蕩周期的高電平和28個(gè)振蕩周期的低電平組成。根據(jù)同步碼的特點(diǎn)，宜采用判斷同步碼中低電平脈沖寬度的方法，即計(jì)數(shù)P34為低電平時(shí)的機(jī)器周期。由式（1）可知，脈沖信號(hào)最小寬度為320us，則同步碼的低電平脈沖寬度為：

D=28α=0.0875s （2）

由式（2）可知，當(dāng)?shù)碗娖矫}沖寬度超過0.0875s時(shí)，即認(rèn)為此碼為同步碼。

2.2.2 地址碼

采集到同步碼后，系統(tǒng)程序立即采集地址碼。系統(tǒng)程序根據(jù)定時(shí)器1的值來確定高電平脈沖寬度，進(jìn)而根據(jù)同一信息幀中的兩個(gè)高電平脈沖寬度確定對(duì)應(yīng)的地址碼。

如圖4可知，地址碼“0”碼依次由4個(gè)振蕩周期的高電平和12個(gè)振蕩周期的低電平組成半幀信號(hào)幀，并重復(fù)此半幀信號(hào)幀構(gòu)成一個(gè)完整的信號(hào)幀；地址碼“1”碼依次由12個(gè)振蕩周期的高電平和4個(gè)振蕩周期的低電平組成半幀信號(hào)幀，并重復(fù)此半幀信號(hào)幀構(gòu)成一個(gè)完整的信號(hào)幀；地址碼“f”碼依次由半幀地址碼“0”碼和半幀地址碼“1”碼依次組成?；诖?，系統(tǒng)程序即可判斷出信號(hào)幀中地址碼的具體含義，從而實(shí)現(xiàn)解碼PT2262紅外遙控器的地址碼。

3 結(jié)束語

對(duì)PT2262地址碼解碼系統(tǒng)進(jìn)行大量的地址碼測試實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，PT2262地址碼解碼系統(tǒng)能夠很好的對(duì)紅外遙控器發(fā)射端的地址碼進(jìn)行解碼，實(shí)際解碼結(jié)果均正確無誤。

紅外遙控器解碼系統(tǒng)具有成本低，應(yīng)用范圍廣，穩(wěn)定性好、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，對(duì)于紅外設(shè)備的廣泛應(yīng)用具有重要的實(shí)際意義。

參考文獻(xiàn)

[1]張毅剛.單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].北京：高等教育出版社，2004.

[2]周國運(yùn).單片機(jī)原理與接口技術(shù)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2014.

[3]江思敏.PCB和電磁兼容設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社，2008.

[4]Princeton Technology Corp. Romote Control Encoder PT2262，2008.

作者單位

1.哈爾濱光宇電氣自動(dòng)化有限公司 黑龍江省哈爾濱市 150078

2.哈爾濱工程大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院 黑龍江省哈爾濱市 150001endprint

摘 要

為了有效解決紅外遙控芯片PT2262的系統(tǒng)兼容性問題，根據(jù)PT2262的地址碼可編碼屬性，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了PT2262地址碼解碼系統(tǒng)。該解碼系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確的、有效的解碼出PT2262的地址碼，并將解碼出的地址碼以及系統(tǒng)工作狀態(tài)顯示于LCD1602。文中詳細(xì)闡述了PT2262的地址碼結(jié)構(gòu)，說明了解碼系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路及具體設(shè)計(jì)方法，給出了實(shí)際設(shè)計(jì)電路。在大量的測試實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，PT2262地址碼解碼系統(tǒng)能夠很好的解碼出測試地址碼，具有可靠性高，穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。這對(duì)于保證PT2262系統(tǒng)的完整性具有重要意義。

【關(guān)鍵詞】PT2262 單片機(jī) 紅外遙控器 地址碼解碼系統(tǒng)

隨著紅外遙控技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，紅外遙控設(shè)備以其覆蓋范圍廣、成本低、穩(wěn)定性好，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備與民用設(shè)備。例如，閥門遙控系統(tǒng)、汽車遙控鑰匙等。

在紅外遙控技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，PT2262以其優(yōu)越的性能而被廣泛運(yùn)用。PT2262具有地址碼可編碼屬性，相同類型的設(shè)備可有不同的地址碼。當(dāng)基于PT2262的紅外遙控器發(fā)生故障需要替換時(shí)，地址碼解碼系統(tǒng)解碼其地址碼，并將地址碼賦予替換的新設(shè)備，進(jìn)而保證全系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

基于此，設(shè)計(jì)采用單片機(jī)的定時(shí)器測量脈沖信號(hào)寬度的PT2262地址碼解碼系統(tǒng)，并根據(jù)數(shù)據(jù)規(guī)約格式解碼信息幀，并得到地址碼。這對(duì)于保證PT2262紅外遙控系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，保證PT2262紅外遙控系統(tǒng)的完整性具有重要意義。

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

PT2262地址碼解碼系統(tǒng)主要由信號(hào)接收電路、MCU電路、信息顯示電路組成。

1.1 信號(hào)接收電路

PT2262地址碼解碼系統(tǒng)能夠?qū)邮盏降募t外脈沖信號(hào)進(jìn)行解碼操作的先決條件是要能夠完整的接收到紅外發(fā)射信號(hào)。PT2262的通訊頻率一般選擇通訊頻率為315M、433M的公開頻道，其中多采用433M通訊頻道。因此，選擇433M接收天線作為信號(hào)接收電路。信號(hào)接收電路如圖1所示：

本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)定時(shí)器測量脈沖信號(hào)寬度。為保證接收天線輸出與單片機(jī)輸入的電壓匹配，接收天線的脈沖信號(hào)需通過1K限流電阻后直接輸入到單片機(jī)的定時(shí)器啟動(dòng)管腳，并通過控制單片機(jī)定時(shí)器的開關(guān)來測量輸入脈沖的實(shí)際寬度。

1.2 MCU電路

考慮到脈沖信號(hào)對(duì)單片機(jī)定時(shí)器輸入的實(shí)際要求以及系統(tǒng)的成本和實(shí)際功耗，選擇宏晶公司的單片機(jī)STC89C52作為MCU。圖2給出了MCU電路。

由圖2可知，P33和P34短接，P33開啟管腳的第二功能，用來產(chǎn)生外部中斷1。單片機(jī)STC89C52的定時(shí)器1用來測量脈沖寬度，并開啟定時(shí)器1的門控位。當(dāng)脈沖信號(hào)為高電平時(shí)，定時(shí)器1啟動(dòng)；當(dāng)脈沖信號(hào)為低電平時(shí)，定時(shí)器1停止，同時(shí)外部中斷1產(chǎn)生。外部中斷1主要用來讀取定時(shí)器1停止后的值并清空定時(shí)器1。P34即為通用輸入輸出管腳，主要用來判斷通訊碼中的同步碼。P1作為輸出管腳將數(shù)據(jù)送到LCD1602，P36、P37作為LCD1602的控制管腳。由于單片機(jī)STC89C52高電平復(fù)位，因此，選用圖2所示復(fù)位電路。單片機(jī) STC89C52選用12M晶振，經(jīng)過時(shí)鐘電路的12分頻后，系統(tǒng)的主時(shí)鐘為1M，機(jī)器周期為1us。

1.3 信息顯示電路

為在本地顯示地址碼，采用LCD1602顯示解碼后的地址碼以及解碼系統(tǒng)狀態(tài)。信息顯示電路主要顯示地址碼，同時(shí)顯示解碼系統(tǒng)是否完成解碼過程。信息顯示電路如圖3所示。

2 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)

PT2262地址碼解碼系統(tǒng)的系統(tǒng)程序主要負(fù)責(zé)脈沖信號(hào)的采集和信號(hào)幀的解碼。PT2262以433M的固定頻率傳輸按照數(shù)據(jù)規(guī)約格式編碼的通訊數(shù)據(jù)。由此可知，采集脈沖信號(hào)的首要條件是要獲得脈沖信號(hào)，然后按照數(shù)據(jù)規(guī)約格式解碼通訊數(shù)據(jù)。

2.1 脈沖信號(hào)采集

采集脈沖信號(hào)的關(guān)鍵步驟在于單片機(jī)STC89C52的定時(shí)器是否能夠測量出脈沖信號(hào)的最小寬度。已知脈沖信號(hào)的振蕩頻率為：

f= （1）

式中，RSOC=100K?，此時(shí)，f=320，α=320 us，即脈沖信號(hào)的最小寬度為320us。已知單片機(jī)STC89C52的定時(shí)器1能夠測量的最小時(shí)間間隔為1個(gè)機(jī)器周期，即1us，因此該定時(shí)器完全能夠測量出脈沖信號(hào)的最小寬度。

因此，利用單片機(jī)STC89C52的定時(shí)器1測量脈沖信號(hào)的寬度。首先，令定時(shí)器1工作于16位定時(shí)器模式并開啟門控位。然后，令外部中斷EX1處于啟動(dòng)模式，并時(shí)刻響應(yīng)外部中斷1。當(dāng)P33接收到高電平脈沖時(shí)，啟動(dòng)定時(shí)器1；當(dāng)P33接收到低電平脈沖時(shí)，停止定時(shí)器1并激活EX1，中斷程序讀取定時(shí)器1的值即為脈沖信號(hào)的寬度。讀取完畢后，清空定時(shí)器1，為下一次測量脈沖寬度做準(zhǔn)備。

2.2 信號(hào)幀解碼

PT2262紅外遙控器采用地址碼匹配方式，該方式使得地址碼相同的PT2262紅外遙控器完成雙機(jī)通訊。PT2262的地址碼為三態(tài)編碼方式，“0”代表地址管腳接低電平，“1”代表地址管腳接高電平，“f”代表地址管腳懸空。PT2262的地址碼為6～12位，最多可實(shí)現(xiàn)531441種編碼地址。例如，以8位地址碼為例，三態(tài)地址碼可構(gòu)成6561個(gè)編碼地址，這就大大增加了同一系統(tǒng)中PT2262紅外遙控設(shè)備容量。

當(dāng)測得一個(gè)完整的信號(hào)幀后，系統(tǒng)程序需要對(duì)此信號(hào)幀進(jìn)行解碼。PT2262的一個(gè)完整的信號(hào)幀由同步碼、地址碼、數(shù)據(jù)碼依次組成。在解碼時(shí)，PT2262地址碼解碼系統(tǒng)只需要解算同步碼和地址碼即可。圖4給出了信號(hào)幀的代碼格式。

2.2.1 同步碼

信號(hào)幀是以同步碼為起始。如圖4可知，一個(gè)完整的信號(hào)幀由32個(gè)振蕩周期構(gòu)成。同步碼由4個(gè)振蕩周期的高電平和28個(gè)振蕩周期的低電平組成。根據(jù)同步碼的特點(diǎn)，宜采用判斷同步碼中低電平脈沖寬度的方法，即計(jì)數(shù)P34為低電平時(shí)的機(jī)器周期。由式（1）可知，脈沖信號(hào)最小寬度為320us，則同步碼的低電平脈沖寬度為：

D=28α=0.0875s （2）

由式（2）可知，當(dāng)?shù)碗娖矫}沖寬度超過0.0875s時(shí)，即認(rèn)為此碼為同步碼。

2.2.2 地址碼

采集到同步碼后，系統(tǒng)程序立即采集地址碼。系統(tǒng)程序根據(jù)定時(shí)器1的值來確定高電平脈沖寬度，進(jìn)而根據(jù)同一信息幀中的兩個(gè)高電平脈沖寬度確定對(duì)應(yīng)的地址碼。

如圖4可知，地址碼“0”碼依次由4個(gè)振蕩周期的高電平和12個(gè)振蕩周期的低電平組成半幀信號(hào)幀，并重復(fù)此半幀信號(hào)幀構(gòu)成一個(gè)完整的信號(hào)幀；地址碼“1”碼依次由12個(gè)振蕩周期的高電平和4個(gè)振蕩周期的低電平組成半幀信號(hào)幀，并重復(fù)此半幀信號(hào)幀構(gòu)成一個(gè)完整的信號(hào)幀；地址碼“f”碼依次由半幀地址碼“0”碼和半幀地址碼“1”碼依次組成?；诖?，系統(tǒng)程序即可判斷出信號(hào)幀中地址碼的具體含義，從而實(shí)現(xiàn)解碼PT2262紅外遙控器的地址碼。

3 結(jié)束語

對(duì)PT2262地址碼解碼系統(tǒng)進(jìn)行大量的地址碼測試實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，PT2262地址碼解碼系統(tǒng)能夠很好的對(duì)紅外遙控器發(fā)射端的地址碼進(jìn)行解碼，實(shí)際解碼結(jié)果均正確無誤。

紅外遙控器解碼系統(tǒng)具有成本低，應(yīng)用范圍廣，穩(wěn)定性好、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，對(duì)于紅外設(shè)備的廣泛應(yīng)用具有重要的實(shí)際意義。

參考文獻(xiàn)

[1]張毅剛.單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].北京：高等教育出版社，2004.

[2]周國運(yùn).單片機(jī)原理與接口技術(shù)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2014.

[3]江思敏.PCB和電磁兼容設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社，2008.

[4]Princeton Technology Corp. Romote Control Encoder PT2262，2008.

作者單位

1.哈爾濱光宇電氣自動(dòng)化有限公司 黑龍江省哈爾濱市 150078

2.哈爾濱工程大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院 黑龍江省哈爾濱市 150001endprint