常用紅外線遙控信號(hào)協(xié)議詳解(完整版)

1、電子報(bào)/2006年/7月/16日/第013版資料（開發(fā)）常用紅外遙控信號(hào)傳輸協(xié)議詳解（一）四川 楊葉珍編者按：紅外遙控器應(yīng)用非常廣泛，但由于各個(gè)廠家設(shè)計(jì)的遙控器種類各異，因而針對(duì)各類 不同電子產(chǎn)品，采用的紅外遙控器也就不完全相同，除了遙控器本身的造型外，起決定因素的是 紅外遙控信號(hào)傳輸協(xié)議。目前，多數(shù)電子設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)產(chǎn)品遙控部分時(shí)，大多采用現(xiàn)成的遙控套件，或依靠現(xiàn)成的 紅外遙控接收程序，直接進(jìn)行應(yīng)用。這一切原因，源于大多電子設(shè)計(jì)工程師難以了解到更多的紅 外遙控信號(hào)傳輸協(xié)議，故此僅能 照搬”制作。本文（將分3期連續(xù)）介紹常見的 8種紅外遙控信號(hào)傳輸協(xié)議，這些協(xié)議是非常實(shí)用的，不 僅是一套全面的

2、紅外遙控協(xié)議概念，更便于掌握和選擇設(shè)計(jì)更優(yōu)異的紅外遙控產(chǎn)品。常用的紅外線信號(hào)傳輸協(xié)議有ITT協(xié)議、NEC協(xié)議、Nokia NRC協(xié)議、Sharp協(xié)議、Philips RC5協(xié)議、Philips RC 6協(xié)議，Philips RECS 80協(xié)議，以及 Sony SIRC協(xié)議等，下面分別進(jìn)行 介紹。一、ITT協(xié)議ITT是最早的一種紅外線傳輸協(xié)議。該協(xié)議沒有象其他協(xié)議那樣使用載波頻率傳輸紅外線信 號(hào)，而是用寬度為10卩s的14個(gè)脈沖進(jìn)行遙控命令的傳送，通過改變脈沖的間距對(duì)命令進(jìn)行編碼。用ITT協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)非?？煽?，而且功耗極低。在歐洲，包括 ITT （國(guó)際電話電報(bào)公司）、Greatz、 Schaub

3、 Lorenz、Fin lux、Nokia等在內(nèi)的很多公司均采用此協(xié)議做用戶電子標(biāo)簽。1主要特性：每條信息只有14個(gè)非常窄的脈沖（脈寬10卩s）,不對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制；采用脈沖距離編碼；電池壽命極長(zhǎng)；4位地址碼、6位命令碼；帶時(shí)間自校準(zhǔn)，發(fā)送器中可使用 RC振蕩器； 通信速度快，發(fā)送一條信息只需1.7ms2.7ms；應(yīng)用該協(xié)議的器件生產(chǎn)廠家有In termetal、Micro nas等。2.協(xié)議：14個(gè)脈沖傳送1條紅外信息，每個(gè)脈沖寬 10卩s,用三種不同的脈沖周期來區(qū)別每 位所表達(dá)的內(nèi)容：100卩s表示二進(jìn)制的“0 ”，200卩s表示“1 ” , 300卩s表示預(yù)備脈沖或結(jié)束脈沖。 圖1a是IT

4、T的“ 0”和“ 1”的表示方法示意，圖 1b是用ITT傳送的命令的格式。100 us_*200 ps-* 1 #4引入h |o I i liJ 1 lob! 1 I I欖林沖L釀沖靖駝肚沖i預(yù)備脈沖的作用是讓接收器設(shè)置放大器的增益，其后是300卩s的引入延時(shí)。然后是起始脈沖，起始脈沖的周期為100卩s,即邏輯“ 0”，起始脈沖可以用于接收器的時(shí)間校準(zhǔn)。起始位后面是 4 位地址碼（高位在前），接著是6位命令碼（高位在前），命令碼后面緊跟一個(gè)尾脈沖。最后是300卩s的引出延時(shí)及結(jié)束脈沖，表示信息發(fā)送結(jié)束。對(duì)于接收軟件而言，可以從以下兩方面來驗(yàn)證所接收的信息是否有效：一是引出信號(hào)的時(shí)間 間距必須是

5、起始位的 3倍，而起始位的時(shí)間間隔為100 s；二是邏輯0的空號(hào)時(shí)間不得超過起始位的20%，邏輯1的空號(hào)時(shí)間是起始位的2倍。另外，在接收到最后一個(gè)脈沖信號(hào)后的等待時(shí)間不應(yīng)超過360卩s,因?yàn)榈却龝r(shí)間超過 360卩s,很可能是傳送中斷或根本沒有傳送信號(hào)。預(yù)備脈沖 僅作為自動(dòng)增益調(diào)整用，接收軟件可以對(duì)其不予理會(huì)。信息的解碼工作從起始脈沖開始?？刂菩畔⒎殖?4位地址和6位命令兩部分，地址范圍從015,命令范圍從 063。地址成對(duì)使用，一組地址從 07, 組是其反碼158。按鍵時(shí)第一次發(fā)出信息中的地址是低地址，而 后續(xù)發(fā)送信息中的地址則是第一次所發(fā)地址的反碼，直到該按鍵被釋放，這就允許接收器中止對(duì) 重

6、復(fù)碼的接收。在按鍵沒有釋放之前，每130ms將重復(fù)發(fā)送一次控制信息。3發(fā)送器件：In termetal公司為手持遙控器開發(fā)了好幾款發(fā)送器集成電路。而單片機(jī)的使用， 使得電視、VCR、SAT可以用同一個(gè)遙控器進(jìn)行控制。SAA1250是首先面市的紅外線控制器芯片。通過設(shè)置，SAA1250可以產(chǎn)生3個(gè)不同的地址對(duì)。其第四選項(xiàng)是傳送16個(gè)地址之一，但是由于每次斷電后再上電都要進(jìn)行手動(dòng)設(shè)置，因此該選項(xiàng)很少使用。其他通用紅外線控制芯片有IRT1250和IRT1260 ,兩款芯片的作用完全相同，只是工作電壓不向。IRT1250的工作電壓為 9V, IRT1260的工作電壓為 3V。IRT1260與SAA12

7、50 的引腳定義完全相同，不同之處在于器件的尋址能力和輸出級(jí)的電流驅(qū)動(dòng)能力。A1和A2兩個(gè)地址引腳用來設(shè)置所用的地址對(duì)（見表 1）。地址1和16用于電視機(jī)的控制， 其他地址對(duì)則沒有專門指定用于哪一類設(shè)備。AlA2地址HH1和16LH3和14HL7和10Lr l4和134接收器件：In termetal公司的TAB2800是按ITT協(xié)議設(shè)計(jì)的接收芯片。TAB2800是高靈敏度的紅外線檢測(cè)電路，必須裝在接地的金屬盒子里，只在紅外發(fā)光二極管的前面留一個(gè)小孔。圖2是TAB2800的接線圖。用戶可以根據(jù)自己的電路選擇OUT或冗T作輸出信號(hào)。BPW4112h2|jT0A28OO11211U 54 g3僅T

8、O1DOOUT1.2n10n5預(yù)定義命令：在ITT的64個(gè)命令中，有一部分是預(yù)先定義了的。只是命令的定義不如RC-5協(xié)議那么清楚。從表 2可知，大部分預(yù)定義命令是為電視機(jī)控制所設(shè)的。電視機(jī)命令使用地 址對(duì)1和16。第3頁共4頁 1 *4-2009 China Academic Journal Electronic Publijihing House. All rights reserved,ki.iidt表2命令1珂234yTV154ldcL365上376下34圖鐘739K節(jié)口+409節(jié)日-4110左f題語42ll右4J亮曲+1244亮庇-13 論和廈34&5&9572

9、605827592S焦距60自動(dòng)2961玄本30X62OK f節(jié)冃516364C二、Nokia NRC17 協(xié)議Nokia NRC17協(xié)議用17位信號(hào)傳送紅外線遙控命令，這也是其被稱為NRC17的原因。此協(xié)議是Nokia為消費(fèi)類電子所設(shè)計(jì)的，最初用于 Nokia的電視機(jī)和 VCR，F(xiàn)inlux和Salora使用該協(xié) 議，Nokia衛(wèi)星接收機(jī)也用該協(xié)議。1主要特性：8位命令、4位地址和4位子碼；PPM脈沖位置編碼方式；載波頻率38kHz ;每一位用時(shí)1ms;帶電池容量下降提示；生產(chǎn)廠家 Nokia CE。2協(xié)議：協(xié)議采用PPM脈沖位置編碼方式，載波頻率38kHz，載波占空比為1 /4。每位二進(jìn)制

10、數(shù)用時(shí)1ms，如圖3所示，傳號(hào)和空號(hào)各占 500卩s。圖4是其傳送命令的格式示意圖。第#頁共4頁 1China Academic Jaumal Electronic ?ubijihing Huuse. All rights reserved, ki.Edt第#頁共4頁 1China Academic Jaumal Electronic ?ubijihing Huuse. All rights reserved, ki.Edt從圖4中可以看出，每一條信息均以一個(gè)起自動(dòng)增益調(diào)整作用的預(yù)備脈沖開始（0.5ms的傳號(hào)加2.5ms的空號(hào)），后面是8位命令碼（低位在前）和 4位地址碼（低位在前），最后是4

11、位子 碼。圖4中的命令碼是 5CH，地址碼是6H，子碼是1H。由于是脈沖位置編碼方式，所以總的傳 輸時(shí)間是恒定的，即 20ms。協(xié)議規(guī)定，當(dāng)某鍵按下時(shí)，先發(fā)送起始信息，起始信息的命令碼為 FEH ,地址/子碼為FFH , 用時(shí)40ms,然后重復(fù)發(fā)送鍵命令、地址和子碼，每次用時(shí)100ms,至按鍵釋放時(shí)，發(fā)送命令碼為FEH，地址/子碼為 FFH的停止信息，用時(shí) 20ms。圖5是持續(xù)按鍵期間信息發(fā)送的情況。接收 器可以根據(jù)重復(fù)信息是否完全相同來判定接收數(shù)據(jù)是否有效。第5頁共4頁 1China Academic Jaumal Electronic ?ubijihing Huuse. All right

12、s reserved, ki.Edt3電池電量下降提示：Nokia NRC17協(xié)議設(shè)計(jì)了一種提示遙控器電池容量下降的信號(hào)，接收器可以將接收到的此信息顯示在電視機(jī)的屏幕上，提醒用戶及時(shí)更換遙控器的電池。在圖4所示的正常情況下，預(yù)備脈沖的周期是3ms，當(dāng)電池容量下降時(shí)，預(yù)備脈沖的周期將變成4ms，而其他信號(hào)保持不變，以提示遙控器的電池容量下降，應(yīng)及時(shí)更換。三、Sharp協(xié)議Sharp協(xié)議主要應(yīng)用于 Sharp的VCR中。1主要特性：8位命令、5位地址；PWM脈沖寬度編碼方式；載波頻率 38kHz ;每一位用時(shí) 1ms 或 2ms。2協(xié)議：協(xié)議采用PWM脈沖寬度編碼方式，傳號(hào)時(shí)間320卩s,載波頻率

13、38kHz （約12個(gè)周期）,推薦的載波占空比為1 /4或1/3。邏輯“1”占用時(shí)間為2ms，邏輯“0”占用時(shí)間為1ms, 如圖6所示。圖7是其傳送命令的格式示意圖，5位地址碼和8位命令碼，均是低位在前，命令碼后面是擴(kuò)展位（Exp）和檢測(cè)位（Chk）,分別用邏輯“ 1 ”和邏輯“ 0”表示，最后是一個(gè) 320 卩s的尾脈沖。圖7中的地址碼和命令碼分別是03H和11H。第#頁共4頁 1China Academic Jaumal Electronic ?ubijihing Huuse. All rights reserved, ki.Edt第#頁共4頁 1China Academic Jaumal

14、 Electronic ?ubijihing Huuse. All rights reserved, ki.EdtT 勺 Dr -Qr V T- V V V I V Xr *00h 輝MSBJ_ 國(guó)址 _- 韋牛 *1 I IHl Illi Illi II如圖8所示，每條完整的遙控命令由兩部分信息組成，兩部分信息之間間隔 40ms,兩者的地址碼完全相同，但后者傳的命令碼、擴(kuò)展位、檢測(cè)位則是前者的反碼。接收器可以據(jù)此判斷所接 收的數(shù)據(jù)是否有效。第6頁共4頁 1China Academic Jaumal Electronic ?ubijihing Huuse. All rights reserve

15、d, ki.Edt電子報(bào)/2006年/7月/23日/第013版資料（開發(fā)）常用紅外遙控信號(hào)傳輸協(xié)議詳解（二）四川 楊葉珍四、NEC協(xié)議1，主要特性：8位地址碼、8位命令碼；地址碼和命令碼均傳送兩次，一次是原碼，一次是 反碼，以確?？煽浚籔WM （脈沖寬度編碼）方式；載波頻率38kHz ;每一位用時(shí)1.12ms或2.25ms。2協(xié)議：NEC協(xié)議采用PWM編碼，每個(gè)脈沖寬 560卩s,載波頻率38kHz （約21個(gè)周期）。 邏輯“ 1 ”需時(shí)2.25ms，邏輯“ 0”需時(shí)1.12ms。圖9是NEC協(xié)議的“ 0”和“ 1 ”的表示方法示 意圖，圖10是用NEC協(xié)議傳送命令的格式示意圖。推薦的載波占空

16、比為1/4或1/ 3 （如圖11所示）。I ill I ii ill i lii ii 01 ii 血 hi ii 111Sm* 1 Ifr： 4 Sflu料 呻 M9巾f . 啟 Ai4fl-| 判*丄 圭些日M 1f?i1r從圖10中可以看出，每一條信息均以一個(gè)起自動(dòng)增益調(diào)整作用的引導(dǎo)碼開始（9ms的傳號(hào)加4.5ms的空號(hào)），后面是8位地址碼（又稱用戶碼）和8位地址的反碼，接著是 8位命令碼和8位命令的反碼，最后是一個(gè)尾脈沖。地址碼和命令碼的發(fā)送均是低位在前、高位在后，如圖10中的地址碼是59H，命令碼是16H。由于每一位都是原碼和反碼各發(fā)一次，因此總的傳輸時(shí)間是恒 定的。如果接收的16位

17、地址或16位數(shù)據(jù)的后8位和前8位不是反碼關(guān)系，則說明所接收的數(shù)據(jù) 是無效的。實(shí)際上，在遵循 NEC協(xié)議的紅外線發(fā)射芯片中，大多提供兩種地址編碼方式：一是如圖10所示的8位地址碼原碼+ 8位地址的反碼的方式，二是16位地址，即地址碼原碼+ 8位地址原碼的方式，使用者可以通過改變外部電路來選擇不同的地址編碼方式（參見發(fā)送芯片數(shù)據(jù)手冊(cè)）。NEC協(xié)議規(guī)定，在按鍵期間命令信息只發(fā)送一次， 只要按鍵不釋放，每隔108ms發(fā)一次重復(fù) 碼。如圖12所示。重復(fù)碼由 9ms的自動(dòng)增益調(diào)整脈沖和 2.25ms的空號(hào)，以及一個(gè) 560卩s脈沖 組成。圖13是持續(xù)按鍵期間信息發(fā)送的情況。第1頁共7頁 1 *4-2009

18、 Chirui Academic Jaumal Electronic ?uKijihing House. All righh reserved, http:avi.iidt3發(fā)送芯片：NEC協(xié)議在 VCD、DVD、電視機(jī)、組合音響、電視機(jī)機(jī)頂盒，以及投影機(jī)等 產(chǎn)品中應(yīng)用十分普遍。HS6221 /6222、HT6221 /6222是采用NEC協(xié)議的通用紅外遙控發(fā)射芯片， HS6221和HT6221最多可接32個(gè)按鍵，HS6222和HT6222最多可接64個(gè)按鍵，另外還有三組 雙鍵組合鍵，特別適用于對(duì)錄音機(jī)等家電設(shè)備的控制。圖14是上述4個(gè)芯片的引腳圖。圖 15是一種典型發(fā)射輸出的編碼信號(hào)。從圖1

19、5可以看出，芯片的用戶碼（即地址碼）是 16位（即8位地址原碼+ 8位地址原碼），而不是8位地址碼和8位地址反碼，這是因?yàn)槠銴I / O0KI / O7 口 是通過100kQ電阻接到 VDD的（如果KI /O0KI /O7 口不接電阻，則其輸出的地址碼就如圖 10所示，即8位地址原碼+ 8位地址反碼），因此其地址碼所占時(shí)間為18ms38ms,不是固定時(shí)間27ms，因此命令的總發(fā)送時(shí)間也不是固定的。Kg K11 K12 KU- REMVm SEL osco 一 OSO Vss 一72 193 IB 4石175 g也6空15 1148 1J9 1210 II CCS KL/OO 一 KM01 KE

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