用单片机解码红外遥控器

遥控器使用方便，功能多．目前已广泛应用在电视机、VCD、DVD、空调等各种家用电器中，且价格便宜，市场上非常容易买到。如果能将遥控器上许多的按键解码出来．用作单片机系统的输入．则解决了常规矩阵键盘线路板过大、布线复杂、占用I／O口过多的弊病。而且通过使用遥控器，操作时可实现人与设备的分离，从而更加方便使用。下面以TC9012编码芯片的遥控器为例。谈谈如何用常用的51系统单片机进行遥控的解码。

通用红外遥控系统由发射和接收两大部分组成，应用编/解码专用集成电路芯片来进行控制操作，如图所示。发射部分包括键盘矩阵、编码调制、LED红外发送器；接收部分包括光、电转换放大器、解调、解码电路。

一、编码格式

1、0和1的编码

当发射器按键按下后，即有遥控码发出，所按的键不同遥控编码也不同。这种遥控码具有以下特征：采用脉宽调制的串行码，以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms的组合表示二进制的“0”；以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms的组合表示二进制的“1”，其波形如图所示。

遥控器发射的信号由一串0和1的二进制代码组成．不同的芯片对0和1的编码有所不同。通常有曼彻斯特编码和脉冲宽度编码。TC9012的0和1采用PWM方法编码，即脉冲宽度调制，其0码和1码如图所示(以遥控接收输出的波形为例)。0码由0.56ms低电平和0。56ms高电平组合而成,脉冲宽度为1.12ms．1码由0.56ms低电平和1.69ms高电平组合而成,脉冲宽度为2．25ms。在编写解码程序时．通过判断脉冲的宽度，即可得到0或1。

UPD6121G产生的遥控编码是连续的32位二进制码组，其中前16位为用户识别码，能区别不同的电器设备，防止不同机种遥控码互相干扰，如我们可以同时使用电视机、机顶盒、功放等遥控器，但它们不会产生误触发。该芯片的用户识别码固定为十六进制01H；后16位为8位操作码（功能码）及其反码。UPD6121G最多额128种不同组合的编码。遥控器在按键按下后，周期性地发出同一种32位二进制码，周期约为108ms。一组码本身的持续时间随它包含的二进制“0”和“1”的个数不同而不同，大约在45～63ms之间。

2、按键的编码

当我们按下遥控器的按键时，遥控器将发出如图2的一串二进制代码，我们称它为一帧数据。根据各部分的功能。可将它们分为5部分，分别为引导码、用户识别码、用户识别码反码、数据码、数据反码。遥控器发射代码时．均是低位在前，高位在后。由图3分析可以得到．引导码高电平为4.5ms，低电平为4.5ms，当接收到此码时，表示一帧数据的开始。单片机可以准备接收下面的数据。用户识别码由8位二进制组成，共256种．图中地址码重发了一次，主要是加强遥控器的可靠性．如果两次地址码不相同，则说明本帧数据有错，应丢弃。不同的设备可以拥有不同的用户识别码．因此。同种编码的遥控器只要设置地址码不同，也不会相互干扰。图中的地址码为十六进制的0EH(注意低位在前)。在同一个遥控器中，所有按键发出的地址码都是相同的，数据码为8位，可编码256种状态，代表实际所按下的键。数据反码是数据码的各位求反，通过比较数据码与数据反码，可判断接收到的数据是否正确。如果数据码与数据反码之间的关系不满足相反的关系．则本次遥控接收有误，数据应丢弃。在同一个遥控器上．所有按键的数据码均不相同。在图3中，数据码为十六进制的0CH，数据反码为十六进制的0F3H(注意低位在前)，两者之和应为0FFH。

二、单片机遥控接收电路

红外遥控接收可采用较早的红外接收二极管加专用的红外处理电路的方法。如CXA20106，此种方法电路复杂，现在一般不采用。较好的接收方法是用一体化红外接收头，它将红外接收二极管、放大、解调、整形等电路做在一起，只有三个引脚。分别是+5V电源、地、信号输出。常用的一体化接收头的外形及引脚见红外接收头的信号输出接单片机的INTO或INTl脚。典型电路如图5所示。图中增加了一只PNP型三极管对输出信号进行放大。

三、遥控信号的解码算法及程序编制

平时，遥控器无键按下。红外发射二极管不发出信号，遥控接收头输出信号1，有键按下时，0和1编码的高电平经遥控头倒相后会输出信号0．由于与单片机的中断脚相连，将会引起单片机中断(单片机预先设定为下降沿产生中断)。单片机在中断时使用定时器0或定时器1开始计时．到下一个脉冲到来时，即再次产生中断时，先将计时值取出。清零计时值后再开始计时．通过判断每次中断与上一次中断之间的时间间隔。便可知接收到的是引导码还是0和1。如果计时值为9ms。接收到的是引导码，如果计时值等于1.12ms，接收到的是编码0。如果计时值等于2.25ms．接收到的是编码1。在判断时间时，应考虑一定的误差值。因为不同的遥控器由于晶振参数等原因，发射及接收到的时间也会有很小的误差。

即我们通常所说的解码，单片机得知发过来的是什么信号，然后再做出相应的判断与控制，如我们按电视机遥控器的频道按钮，则单片机会控制更换电视频道，如按的是遥控器音量键，则单片机会控制增减音量。而解码的关键是如何识别“0”和“1”，从位的定义我们可以发现“0”、“1”均以0.56ms的低电平开始，不同的是高电平的宽度不同，“0”为0.56ms,“1”为1.68ms,所以必须根据高电平的宽度区别“0”和“1”。如果从0.56ms低电平过后，开始延时，0.56ms以后，若读到的电平为低，说明该位为“0”，反之则为“1”，为了可靠起见，延时必须比0.56ms长些，但又不能超过1.12ms,否则如果该位为“0”，读到的已是下一位的高电平，因此取（1.12ms+0.56ms）/2=0.84ms最为可靠，一般取0.84ms左右均可。根据码的格式，应该等待9ms的起始码和4.5ms的结果码完成后才能读码。

以接收TC9012遥控器编码为例，解码方法如下：

(1)设外部中断0(或者1)为下降沿中断，定时器0(或者1)为16位计时器，初始值均为O。

(2)第一次进入遥控中断后，开始计时。

(3)从第二次进入遥控中断起，先停止计时，并将计时值保存后，再重新计时。如果计时值等于前导码的时间，设立前导码标志。准备接收下面的一帧遥控数据，如果计时值不等于前导码的时间，但前面已接收到前导码，则判断是遥控数据的0还是1。

(4)继续接收下面的地址码、数据码、数据反码。

(5)当接收到32位数据时，说明一帧数据接收完毕。此时可停止定时器的计时，并判断本次接收是否有效．如果两次地址码相同且等于本系统的地址，数据码与数据反码之和等于0FFH，则接收的本帧数据码有效。否则丢弃本次接收到的数据。

(6)接收完毕，初始化本次接收的数据，准备下一次遥控接收。

华为智能家居最大短板终于补齐了，小苹果万能遥控中心开箱评测

作为一个智能家居爱好者，我购买了比较多的小米系智能家居产品，购买的原因主要有以下几点：第一，小米在智能家居领域的布局比较早，产品推出比华为等厂商要早；第二，小米智能家居产品价格低廉亲民（不得不承认小米为智能家居普及立下了汗马功劳），第三，因为前面两个原因，玩小米智能家居的人比较多，大家玩得比较透，研究出了小米智能家居产品接入第三方开源智能家居平台比如homeassistant的各种方法，使得小米智能家居的可玩性很高。但是小米手机和电视这两个品类做得确实不敢恭维，我身边几位同事的小米手机无线多多少少都有问题，小米电视的广告让用户苦不堪言，还有小米电视在远场语音识别和摄像头的开发布局上明显被华为反超了。然而手机和电视却是智能家居生态系统中十分重要的组成部分：手机与我们形影不离，是智能家居最重要的控制入口；电视是客厅的C位，理应成为智能家居的第二重要的控制入口和显示终端，在寸土寸金的城市，客厅里就不该有智能音箱的存在，智能电视就是智能音箱最好的归宿。基于以上原因，在手机和电视方面我选择了站队华为，从此开始了漫长的华为智能家居的搭建。先后购买了可以支持华为智慧生活的美的空调和冰箱、易微联sonoff改造组件（改造传统灯为华为可控的智能灯，可以翻看我前面的文章），但是因为华为入局智能家居较晚，产品品类和价格都比不过小米，我之前买的小米智能家居也不忍心舍弃，而今天给大家评测的小苹果遥控中心万能遥控器，将有效弥补华为智慧生活品类不足，也将担任起串联小米系等第三方智能家居的中转站，让华为手机、华为智慧屏及智能音箱小艺语音助手控制小米系等第三方智能家居产品成为现实。

开箱篇

这个产品是我在淘宝购买的，定价89元，用了点淘金币实付86.33元，价格不算便宜，但是今年小米的万能遥控器已经一机难求了，闲鱼都能卖到一百好几，华为的这款万能遥控器就显得价格可以接受了。

收到的时候包装已经被挤压变形。我们照例简单开箱一下。

1、先看一下包装上的产品信息，包装正面左上是产品的名称——小苹果遥控中心（小苹果是它的外形，遥控中心是它的功能），右上是它的品牌——遥控大师（该公司还出了一款华为版的空调伴侣就叫遥控大师空调伴侣），中间是产品外观图，左下是works with huawei hilink标识，代表该产品可以接入华为hilink智慧生活平台，可以用华为智慧生活APP和小艺智能语音助手控制。

包装背面是产品的一些核心卖点及产品信息。第一是一个小苹果遥控中心万能遥控器可以代替所有的红外遥控器。（理论上是可以的，但是鉴于红外无法穿墙，如果红外家电不在一个房间里，其实我们需要买不止一个小苹果遥控中心，需要一个房间一个）；手机遥控、远程遥控和定时遥控其实差不多所有的万能遥控器都能实现，都是手机APP连上万能遥控器的云端服务器就可以实现的事情。其次产品信息主要有产品型号YKK-1011，供电时mciro USB端口5V1A，常见的遥控器基本上也都是这个配置。

2、下面就是小苹果遥控中心本尊了，顶部是个小夜灯，可以在APP中设置开启关闭，也可以语音控制及联动控制其开启关闭。

遥控器背部是左侧是复位reset按键，也是顶部小夜灯的手动开关按键，右侧就是micro USB供电口。

底部就是防滑脚垫和产品型号等信息贴纸。

体验篇

1、开机配网

华为hilink产品配网十分简单，设备通电后，在华为智慧生活APP中点击右上角的“+”添加设备即可搜到待配网的新设备，

下图中的搜索到的遥看小苹果即是小苹果遥控中心（该产品由深圳遥看科技公司开发，所以也叫遥看小苹果）。点击图中的“连接”按钮，然后按照页面提示输入WiFi名称和密码（依然不支持5G WiFi,只能支持2.4G WiFi）即可连接设备，

设备配网完成后，可以设置设备名称和摆放的房间位置。

最后配置完成后就是下图这个样子了。总的来说配网十分简单，也很顺利。

2、添加红外设备

点击图中的“+”，即可添加所要遥控的红外设备。

目前小苹果可控制的红外遥控设备类型有下图所示六大类：电视机顶盒（也就是有线电视或IPTV机顶盒）、电视机、空调、电视盒子（主要就是安卓智能盒子）、风扇、灯。

添加各种红外设备的方法基本一样，都是先选择产品品类→选择品牌→匹配型号。下面以添加空调为例进行简单介绍。点击“空调”品类。

选择空调品牌，我的空调是美的的，我选择美的。

然后点击开关按钮看是否能打开空调进行型号匹配，成功打开则匹配成功，否则就点击电源按钮旁的下一个进行匹配，直到匹配成功为止。匹配成功点击“下一步”则自动下载空调遥控器界面。

这就是空调遥控器匹配成功后的界面。我们可以用手机智慧生活APP远程操控家里的空调了。再也不用为了开个空调到处找遥控器了。

3、语音及联动控制

在APP中添加完红外设备的遥控器后，我们自然是可以用APP进行各种操作的，但是语音控制以及和其他设备联动却不一定都能支持。下面我就给大家看一下在设备自动化联动时各种设备类型支持哪些操作吧。

首先是电视机顶盒可以联动被控制的选项，主要有电源、静音、播放、暂停和数字按键0到9，

风扇类型的设备在联动中可被控制的操作只有电源的打开和关闭。

灯类型的设备在联动中可被控制的操作也只有电源的“打开”和“关闭”。

电视盒子类型的设备在联动中可被控制的选项只有电源的开关和静音。

电视类型的设备在联动中可被控制的操作有电源、静音和数字按键0到9。

空调类型的设备在联动中可被控制的选项有打开和关闭，以及指定模式。

总的来说小苹果遥控中心联动能指定的操作跟小米的万能遥控相比较，功能还是比较有限和初级的。大家可以看看下图，无论是语音控制还是自动化联动，设备的打开和关闭一般都能支持，

但是对灯调节亮度，目前语音及自动化联动控制是无能为力的，

对于电视类型调节音量也一样不支持。

总结篇

华为智能家居比小米起步要晚，可供选择的品类比小米要少，可玩性比小米要低，小苹果遥控中心在一定程度上弥补了华为在这方面的短板，让我们已有的支持红外遥控的旧设备通过小苹果遥控中心接入华为智能家居平台，让我们远程及语音控制传统电视、空调、灯等变为现实。然而不得不说小苹果遥控中心在语音及自动化联动的可控制的操作上与小米米家万能遥控器还是很大的差距。同时需要说明的是该款万能遥控器在2019年5月开始众筹，目前华为很多官方渠道也很难买到这款产品了，可见厂商深圳遥看科技并不怎么重视这款产品了。一句话总结就是如果你有旧的红外家电需要接入华为智能家居平台，建议买它，因为除了它也没其他什么可供选择的；如果你会玩单片机、arduino、esp8266等红外遥控的解码，那么建议你买它，这样买了它你就可以通过红外解码去控制任何你想控制的设备了，包括但不限于小米设备。

下集给大家介绍怎么用esp8266刷openmqttgateway IR网关程序解码红外遥控，并控制任何接入homeassistant的设备。让华为小艺语音助手声控万物成为现实。

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