리모콘은 기계를 원격으로 제어하는 장치이다. 현대의 리모콘은 주로 집적 회로 보드와 다른 메시지를 생성하는 버튼으로 구성되어 있습니다. 적외선 리모컨 원리와 리모컨 구조도를 함께 보시죠.

적외선 리모콘 원리

적외선 리모콘 시스템은 일반적으로 송신기와 수신기의 두 부분으로 구성됩니다. 송신기는 명령 키, 명령 신호 생성 회로, 변조 회로, 구동 회로 및 적외선 송신기로 구성됩니다. 명령 키가 눌러지면 명령 신호가 회로를 생성하면 필요한 제어 신호가 생성되고, 제어 명령 신호가 변조 회로를 통해 조절된 후, 결국 구동 회로에 의해 적외선 송신기를 구동하여 적외선 원격 제어 명령 신호를 보냅니다.

수신기는 적외선 수신기, 전면 증폭 회로, 조정 회로, 명령 신호 체크 아웃 회로, 메모리 및 구동 회로, 실행 회로로 구성됩니다. 적외선 수신기가 송신기의 적외선 명령 신호를 수신하면 적외선 신호를 전기 신호로 바꾸고 확대를 위해 전면 증폭 회로로 보낸 다음 모뎀을 통과한 후 신호에 의해 회로를 체크 아웃하여 명령 신호를 체크 아웃하고 마지막으로 메모리 회로 및 구동 회로에 의해 실행 회로를 구동하여 다양한 작업을 수행합니다.

제어 신호는 일반적으로 몇 가지 다른 특징으로 구분되며, 일반적으로 사용되는 구분 명령 신호의 특징은 주파수와 코드 그룹 특징, 즉 서로 다른 주파수나 인코딩된 전기 신호로 서로 다른 명령 신호를 표현하여 리모콘을 실현하는 것입니다. 따라서 적외선 리모콘 시스템은 일반적으로 제어 명령 신호를 생성 및 구분하는 방식과 특징에 따라 분류되며, 흔히 주파수제 적외선 리모콘과 코드제 적외선 리모콘으로 나뉜다.

1? 적외선 원격 제어 시스템 발사 부분

적외선 리모콘 송신기는 키보드 매트릭스, 리모콘 전용 집적 회로, 구동 회로 및 적외선 발광 다이오드의 세 부분으로 구성되며 구조는 그림 1 에 나와 있습니다.

키를 눌렀을 때, 시스템은 일정 기간 동안 간섭을 막고 발열기를 작동시킵니다. 키 인코더는 키 코드를 얻은 후 ROM 에서 해당 명령 코드 (0 과 1 로 구성된 코드) 를 얻습니다. 리모콘은 일반적으로 배터리 전원을 사용합니다. 전기를 절약하고 간섭 방지 능력을 향상시키기 위해 명령 코드는 모두 32 ~ 56KHz 범위의 반송파를 거쳐 증폭 회로로 출력되어 적외선 발사관 발사를 구동합니다 전송이 끝나면 발열기도 꺼지고 시스템은 저전력 휴면 상태에 있습니다. 반송파의 주파수와 변조 주파수는 상황에 따라 다르지만 가전제품은 38kHz 를 많이 사용합니다. 즉 455kHz 발열기로 12 분파를 거쳐 얻은 것입니다.

리모콘 송신기의 신호는 0 과 1 의 바이너리 코드로 구성되며, 칩마다 0 과 1 의 인코딩이 다릅니다. 기존 적외선 리모콘에는 펄스 폭 변조 (PWW) 와 펄스 위치 변조 (PPM 또는 맨체스터 인코딩) 의 두 가지 방법이 있습니다. 두 가지 형식 인코딩의 대표는 각각 NEC 와 PHILIPS 의 RC-5 입니다.

2? 적외선 원격 제어 시스템 수신 섹션

수신 부분은 증폭기, 리미터, 대역 통과 필터, 복조기, 적분기, 비교기 등으로 구성됩니다. 예를 들어 이전 적외선 수신 다이오드와 전용 적외선 처리 회로 (예: CXA20106) 를 사용하는 방법은 회로가 복잡하며 현재는 일반적으로 사용되지 않습니다. 그러나 실제 응용 프로그램에서는 위의 모든 회로가 하나의 회로, 즉 우리가 흔히 말하는 통합 적외선 수신기에 통합되어 있습니다. 통합 적외선 수신기는 반송파 주파수에 따라 모델도 다르다. CPU 와의 인터페이스 문제로 인해 대부분의 수신 회로는 역코드 출력입니다. 즉, 적외선 신호가 없을 때 출력이 1 이고, 신호 출력이 있을 경우 0 이며, 각각 +5V 전원, 지상, 신호 출력 등 3 개의 핀만 있습니다.

시스템 설계

1? 단일 칩 코드 전송 섹션

①? 키보드 섹션

적외선 리모콘의 송신기 회로는 4×4 직사각형 키보드 1 개, PNP 구동 트랜지스터 1 개, 적외선 발광 다이오드 1 개, 전류 제한 저항 2 개로 구성되어 있습니다. 어느 수신기가 키보드로 입력되는지, 즉 키보드로 적외선 리모콘을 할 주소를 입력하는데, 주소는 인코딩되어 변조되어 적외선 발광 다이오드를 통해 발사된다.

매트릭스 키보드 부분은 16 개의 터치 키로 4 행 4 열로 배열되어 있으며, 행선이 연결된 단일 칩 마이크로 컴퓨터의 I/O 포트는 출력으로, 열선은 입력으로 연결됩니다. 키를 누르지 않으면 모든 출력 끝이 고평이며 키를 누르지 않았음을 나타냅니다. 키를 누르면 입력선이 당겨지므로 입력선의 상태를 읽어서 키를 눌렀는지 여부를 알 수 있습니다.

키보드의 열선은 P1 포트의 낮은 4 비트에 연결되고, 행선은 P1 포트의 높은 4 비트에 연결되고, 열선 P1.0～P1.3 은 입력선으로 설정되고, 행선 P1.4～P1.7 은 출력선으로 설정됩니다.

현재 키가 눌러져 있는지 체크합니다. 검출 방법은 P1.4～P1.7 출력을 0 으로 출력하고 P1.0 ~ P1.3 의 상태를 읽는 것입니다. P1.0 ~ P1.3 이 전체 1 이면 키가 닫히지 않고, 그렇지 않으면 키가 닫힙니다.

키 지터를 제거합니다. 키 누름이 감지된 후, 잠시 연기하고 다음 테스트 판단을 한다.

키를 누른 경우 어떤 키가 닫혀 있는지 식별해야 합니다. 방법은 키보드의 줄을 스캔하는 것이다. P1.4～P1.7 은 다음 4 가지 조합으로 1110,1101,1011,0111 을 차례로 출력하고 각 행 세트가 출력될 때 P1.0～P1.3 을 읽습니다. 모두 1 이면 0 행에 키 입력이 없습니다. 그렇지 않으면 키가 닫힙니다. 이로써 폐쇄 키의 행 및 열 값을 얻은 다음 계산 방법 또는 조회 방법을 사용하여 폐쇄 키의 행 및 열 값을 정의된 값으로 변환합니다.

CPU 가 닫힐 때마다 한 번만 처리되도록 하려면 키 해제 시 지터를 제거해야 합니다. 생성된 키 값은 전송 데이터베이스 영역에 배치되고, 30H 는 생성된 키 값, 즉 리모컨할 8 비트 주소 ***1 바이트, 31H 는 30H 와 동일한 8 비트 주소를 배치하고, 주소 코드는 다시 한 번 전송되며, 주로 리모콘의 신뢰성을 향상시킵니다. 두 개의 주소 코드가 다를 경우 프레임 데이터가 잘못되어 폐기해야 합니다. 32H 는 00H (프로그래밍을 간단하게 하기 위해), 33H 는 0FFH, 1 ***32 비트 데이터를 넣는다. 데이터를 보내려면 데이터를 읽은 다음 송신 하위 프로그램 전송을 호출하기만 하면 됩니다.

② 캐리어 부분

앞서 소개한 적외선 리모콘의 기본 원리에 따르면 적외선 리모컨 인코딩 변조 방법은 사실 간단합니다. 일정 기간 동안 수평만 생성하면 됩니다. 38kHz 반송파 변조를 통해 코드를 발사할 수 있습니다. 반송파 생성 방법은 여러 가지가 있는데, CMOS 게이트 회로 RC 발열기로 구성되거나 555 시 기반 회로로 구성될 수 있습니다.

이번 설계에는 CPU 지연, 즉 타이머 인터럽트, 단일 칩 T0 을 사용하여 38kHz 캐리어를 정기적으로 생성하는 CPU 지연이 사용되었습니다. 타이머를 방법 2, 즉 초기 값을 자동으로 복원하는 8 비트 카운터로 설정합니다. TL0 은 8 비트 카운터, TH0 은 초기 값 레지스터로, TL0 수가 넘칠 때 1 오버플로우 플래그 비트 TF0 을 설정하고 CPU 에 인터럽트를 요청하고 TH0 콘텐츠를 TL0 으로 전송하여 TL0 을 초기 값부터 1 카운트를 다시 추가합니다. 따라서 T0 은 방법 2 에서 작동하며 타이밍 정확도가 비교적 높습니다.

계산에 따르면, 38KHz 의 타이밍 초기값 설정, 12kHz 결정진의 타이밍 초기값은 0F3H, 11.0592kHz 결정진시의 초기값은 0F4H, 타이머 인터럽트 설정, 인터럽트 프로그램에는 반P P2.0(CPL) 만 기록? P2.0), 데이터 1 을 전송할 때, 전면 560μs 고평이 전송될 때 먼저 타이머 인터럽트를 켜고 타이머를 작동시켜 타이머 작동, 지연 560μs, 타이머 끄기, 뒤 1690μs 의 저평은 신호를 보내지 않기 때문에 직접 P2.0 고평을 설정한 후 1690μs 를 연기하면 됩니다. 데이터 0 앞의 560μs 고평은 데이터 1 과 마찬가지로 후면 560μs 의 저평은 신호를 보내지 않기 때문에 직접 P2.0 고평을 설정한 후 560μs 를 연기하면 됩니다.

2? 적외선 수신 디코딩 회로

적외선 리모콘 수신은 적외선 수신 다이오드, 증폭기, 복조, 성형 등의 회로를 함께 설치하는 통합 적외선 수신기를 사용합니다. 단 3 개의 핀만 있습니다. 적외선 수신기의 신호 출력 끝은 단일 칩 마이크로 컴퓨터의 INT0 끝에 연결되고, 단일 칩 마이크로 컴퓨터의 인터럽트는 INT0 이 적외선 펄스가 떨어질 때 인터럽트를 발생시킨다. 회로는 그림 3.3 과 같이 PNP 트라이오드를 추가하여 출력 신호를 확대하고 R 과 C 는 전원 간섭을 억제하는 디커플링 회로를 구성합니다.

3? 원격 제어 신호 디코딩 알고리즘

평소에는 리모콘이 키를 누르지 않을 때 적외선 송신 다이오드가 신호를 보내지 않고 리모콘 수신기 출력 신호 1, 키를 눌렀을 때 0 과 1 로 인코딩된 고평이 리모콘 수신기를 거쳐 신호 0 을 출력합니다. 단일 칩 마이크로 컴퓨터의 인터럽트 발과의 연결로 인해 단일 칩 마이크로 컴퓨터가 중단될 수 있습니다 (단일 칩이 하강하여 인터럽트를 생성하도록 미리 설정됨).

리모컨 코드 발사 시 9ms 의 고평과? 4.5ms 의 저레벨은 부팅 코드를 나타내고, 560μs 의 고평과 560μs 의 저평으로 데이터 "0" 을 나타내고, 560μs 의 고평과 1690μs 의 저평으로 데이터 "1" 을 나타내고, 부팅 코드 뒤에는 4 바이트의 데이터가 옵니다. 수신 코드는 송신 코드의 역방향이므로 데이터 중 고평의 길이를 판단하는 것이 데이터를 읽는 요점입니다. 여기서 882μ S (560 ~? (1690μs 사이) 눈금자로서 882μs 이후가 여전히 높은 경우 데이터 1 을 나타내며 레지스터에 1 을 쓰면 됩니다 (데이터가 1 일 때 다음 저평의 시작을 감지하기 위해 일정 기간 더 늦춰야 함). 882μs 후면 평평은 데이터 0 을 나타내며 레지스터에 0 을 기록한 후 다음 저평이 올 때까지 기다립니다.

다음 데이터를 계속 받고 32 비트 데이터를 수신하면 한 프레임의 데이터 수신이 완료된 다음, 두 개의 주소 코드가 동일하고 이 시스템의 주소 코드와 같은 경우, 데이터 코드와 데이터 반코드의 합계가 0FFH 와 같으면 수신된 프레임 데이터가 유효하고 발광 다이오드가 켜집니다. 그렇지 않으면 수신된 데이터를 폐기합니다.

수신이 완료되면 이번에 받은 데이터를 초기화하고 다음 원격 수신을 준비합니다.

이상은 작은 편제가 여러분께 소개한 리모컨 원리입니다. 도움이 되었으면 합니다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 리모컨명언) 리모콘 원리에 대한 자세한 내용은 토바토학 인테리어에 계속 주목해 주세요.