普中STM32開發板帶您進入ARM世界 紅外線工作原理 普中STM32開發板帶您進入ARM世界 一 什么是紅外線 人的眼睛能看到的可見光按波長從長到短排列 依次為紅 橙 黃 綠 青 藍 紫 其中紅光的波長范圍為0 62 0 76 m 紫光的波長范圍為0 38 0 46 m 比紫光波長還短的光叫紫外線 比紅光波長還長的光叫紅外線 紅外線遙控就是利用波長為0 76 1 5 m之間的近紅外線來傳送控制信號的 普中STM32開發板帶您進入ARM世界 二 紅外線系統的組成 紅外線遙控器已被廣泛使用在各種類型的家電產品上 它的出現給使用電器提供了很多的便利 紅外線系統一般由紅外發射裝置和紅外接收設備兩大部分組成 紅外發射裝置又可由鍵盤電路 紅外編碼芯片 電源和紅外發射電路組成 紅外接收設備可由紅外接收電路 紅外解碼芯片 電源和應用電路組成 通常為了使信號更好的被發射端發送出去 經常會將二進制數據信號調制成為脈沖信號 通過紅外發射管發射 常用的有通過脈沖寬度來實現信號調制的脈寬調制 PWM 和通過脈沖串之間的時間間隔來實現信號調制的脈時調制 PPM 兩種方法 普中STM32開發板帶您進入ARM世界 三 紅外發射管 紅外遙控發射裝置 也就是通常我們說的紅外遙控器是由鍵盤電路 紅外編碼電路 電源電路和紅外發射電路組成 紅外發射電路的主要元件為紅外發光二極管 它實際上是一只特殊的發光二極管 由于其內部材料不同于普通發光二極管 因而在其兩端施加一定電壓時 它便發出的是紅外線而不是可見光 目前大量的使用的紅外發光二極管發出的紅外線波長為940nm左右 外形與普通 5發光二極管相同 普中STM32開發板帶您進入ARM世界 四 紅外遙控器發射 通常紅外遙控為了提高抗干擾性能和降低電源消耗 紅外遙控器常用載波的方式傳送二進制編碼 常用的載波頻率為38kHz 這是由發射端所使用的455kHz晶振來決定的 在發射端要對晶振進行整數分頻 分頻系數一般取12 所以455kHz 12 37 9kHz 38kHz 也有一些遙控系統采用36kHz 40kHz 56kHz等 一般由發射端晶振的振蕩頻率來決定 所以 通常的紅外遙控器是將遙控信號 二進制脈沖碼 調制在38KHz的載波上 經緩沖放大后送至紅外發光二極管 轉化為紅外信號發射出去的 普中STM32開發板帶您進入ARM世界 二進制脈沖碼的形式有多種 其中最為常用的是PWM碼 脈沖寬度調制碼 和PPM碼 脈沖位置調制碼 脈沖串之間的時間間隔來實現信號調制 如果要開發紅外接收設備 一定要知道紅外遙控器的編碼方式和載波頻率 我們才可以選取一體化紅外接收頭和制定解碼方案 發射端 接收端 普中STM32開發板帶您進入ARM世界 普中STM32開發板帶您進入ARM世界 五 紅外線接收 紅外接收設備是由紅外接收電路 紅外解碼 電源和應用電路組成 紅外遙控接收器的主要作用是將遙控發射器發來的紅外光信好轉換成電信號 再放大 限幅 檢波 整形 形成遙控指令脈沖 輸出至遙控微處理器 近幾年不論是業余制作還是正式產品 大多都采用成品紅外接收頭 成品紅外接收頭的封裝大致有兩種 一種采用鐵皮屏蔽 一種是塑料封裝 均有三只引腳 即電源正 VDD 電源負 GND 和數據輸出 VOUT 在使用時注意成品紅外接收頭的載波頻率 另外在遙控編碼芯片輸出的波形與接收頭端收到的波形 普中STM32開發板帶您進入ARM世界 六 數據格式 數據格式包括了引導碼 用戶碼 數據碼和數據碼反碼 編碼總占32位 數據反碼是數據碼反相后的編碼 編碼時可用于對數據的糾錯 注意 第二段的用戶碼也可以在遙控應用電路中被設置成第一段用戶碼的反碼 普中STM32開發板帶您進入ARM世界