1 引言
PT2262是紅外遙控編碼器,PT2272是其接收解碼器,兩者常常配對使用,現(xiàn)已廣泛用于汽車門控、遙控門鎖、門禁管理等領(lǐng)域,也可用于傳送數(shù)字信息。PT2262具有19位二進制編碼功能;PT2272的解碼只有4~6位,這就限制了數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用。在此從PT2262接收的信號特征入手,利用8051F330單片機直接對接收到的信號進行解碼,解釋出PT2262發(fā)出的全部19位數(shù)據(jù),從而使其應(yīng)用于數(shù)字通信、智能化控制等領(lǐng)域。
2 硬件電路
圖1是發(fā)射裝置的原理圖,PT2262作為編碼器,當(dāng)按下按鍵時,設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從17引腳串行輸出,經(jīng)紅外發(fā)射元件IRED發(fā)出信號。通過電阻Rosc調(diào)節(jié)發(fā)射頻率,適當(dāng)提高PT2262工作電壓(2.6 V~15 V),以增大發(fā)射距離。其中A0~A12可設(shè)置為高電平、低電平、懸空三種狀態(tài),因此可以發(fā)送531 441種編碼組合,完全滿足設(shè)計需求。
接收裝置采用集紅外線接收、放大、整形于一體的集成電路TL0038,無需任何外接元件,就能完成從紅外線接收到輸出與TTL電平信號兼容的所有工作,故適用于各種紅外線遙控和紅外線數(shù)據(jù)傳輸。譯碼采用8051F330D單片機,11.059 2 MHz晶體振蕩器,接收信號送至I/0端口P1.0進行軟件解碼。接收和譯碼電路如圖2所示。
3 解碼原理
編碼器PT2262發(fā)送的編碼信號是由:地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成的一個完整碼字,最多可以有12位(A0~A11)三態(tài)地址端引腳(懸空、高電平、低電平),任意組合可提供531 441個地址碼。將編碼器PT2262的A8拉高,D3拉高,D0拉高,D1拉低,其余懸空。截取一段接收模塊信號輸出波形如圖3所示,PT2262每發(fā)射一次,至少發(fā)送4組相同編碼字碼。每組字碼間隔(低電平)約14 ms。
將其截獲波形每組字碼放大,如圖4所示,一組字碼有12位A/D碼,每個A/D位是由2個脈沖表示:2個窄脈沖則表示“0”:2個寬脈沖表示“1”;1個窄脈沖和1個寬脈沖表示“F”,即地址碼“懸空”:除此之外,每組字碼之間還有1個同步碼隔開,所以每組字碼共計有25個寬度不同的脈沖。窄脈沖寬為200μs,寬脈沖寬為1 200μs;兩個窄脈沖之間寬1 200μs;兩個寬脈沖間寬200μs;寬窄脈沖間寬為200μs;在4組字碼中,每組的字碼間隔為14 000μs。因此,采用單片機軟件解碼時,只要判斷出起始碼,并且識別其后面的字碼脈沖寬度即可。
4 抗干擾措施
常用抗干擾措施,是在硬件電路中采用電源濾波、電源穩(wěn)壓、數(shù)字地與模擬地隔離。在設(shè)計中,除采用上述方法外,還根據(jù)干擾信號與有效信號波形特征異同點,采用軟件識別干擾信號和有效信號,從而實現(xiàn)“抗干擾”目的。
當(dāng)遙控器不發(fā)射時,由于空氣中各雜波干擾,接收模塊的信號輸出端仍然會有干擾信號,截獲波形如圖5所示。
觀察其特征,低電平最長為3 000μs,最短數(shù)十微秒;高電平最長500μs,最短數(shù)微秒.與發(fā)射時接收到的規(guī)則波形(即非有效信號)相比較,低電平為1 400μs的信號,是有效信號,而不是干擾信號。
并將A0~A34個地址焊接到高電平上作為發(fā)射編碼信號的幀前碼,可解決誤碼率和干擾問題。
5 軟件解碼
步驟1:單片機循環(huán)記錄接收模塊信號電平脈沖的長度。高低電平都記錄。
步驟2:從記錄高低電平組成的波形中,找出連續(xù)8個1 200μs時長的脈沖信號為特征波形段,即幀前碼。
步驟3:確認幀前碼之前是否存在一個時長為14 000μs的低電平,如果有(則說明不是干擾碼),將解碼并存儲結(jié)果,然后根據(jù)指令碼執(zhí)行相應(yīng)控制功能。如沒有,則放棄記錄的數(shù)據(jù),重復(fù)步驟1,直到滿足條件為止。
以下給出了相關(guān)軟件解碼的程序代碼:
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6 結(jié)束語
該軟件解碼部分已在8051F330D單片機(11.059 2 MHz晶體振蕩器)上通過現(xiàn)場測試,設(shè)計方案可應(yīng)用于門禁管理系統(tǒng)。實踐表明,應(yīng)用方便、可靠性好、代碼識別準(zhǔn)確?! ?/p>