一种多路红外遥控系统的电路设计和实现

随着电子技术的飞速发展，尤其是跨入2000年后，红外技术得到了迅猛发展。红外遥控已渗透到国民经济的各行各业和人们日常生活的方方面面，在工业自动化、生产控制过程、信息采集和处理、通信、红外制导、激光武器、电子对抗、环境监测、红外育种安全防范、家用电器控制及日常生活各个方面都得到了广泛的应用。

针对国内外的发展情况，可见红外遥控系统是我国未来智能化发展方向。本课题要设计的红外多路遥控系统，主要红外发射和红外接收这两部分，本设计依托市面上常见的红外发射和红外接收元器件，使设计具有传输距离一般、硬件简单、安装方便、价格便宜的优点。本文所介绍的红外多路遥控系统，是采用码分制多通道红外遥控系统装置。早期的码分制的脉冲指令编码多采用分离元器件及小规模数字集成电路，编码、译码电路弄得很复杂，可靠性也差。但随着大规模数字集成技术的发展和日趋成熟，各种大规模专用集成编、译码集成器件的层出不穷，使外围元器件很少，电路简单，功能完善。

本文设计的多路遥控系统主要针对的是目前家庭众多的家用电器设备需要集中控制管理。其主要特点是一改传统键盘控制电路设计往往以总线方式外接8155、8255或8279芯片来扩展并行口，而采用MOTOROLA公司最新推出的串行可编程多路开关检测接口芯片MC33993与价格低廉的单片机芯片AT89C2051实现键盘控制；并且在遥控输出控制方面，利用MC33993可以驱动MOSFET/LED之功能，再次采用MC33993与AT89C2051实现多路输出控制，从而以CPU较少的I/O口资源满足了较多路的输出控制。因此，MC33993的使用大大节省了系统有限的I/O口资源，同时有利于实现系统更多的其它控制功能，而且也使系统的硬件设计和软件设计更加简洁。

1 多路红外系统组成及其原理

红外线又称红外光波，在电磁波谱中，光波的波长范围为0.01um~1000um.根据波长的不同可分为可见光和不可见光，波长为0.38um~0.76um的光波可为可见光，依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色。光波为0.01um~0.38um的光波为紫外光（线），波长为0.76um~1000um的光波为红外光（线）。红外光按波长范围分为近红外、中红外、远红外、极红外4类。红外线遥控是利用近红外光传送遥控指令的，波长为0.76um~1.5um.用近红外作为遥控光源，是因为目前红外发射器件（红外发光管）与红外接收器件（光敏二极管、三极管及光电池）的发光与受光峰值波长一般为0.8um~0.94um,在近红外光波段内，二者的光谱正好重合，能够很好地匹配，可以获得较高的传输效率及较高的可靠性。多路红外系统组成如图1所示。

红外遥控发射电路的功能是对输入控制指令信号进行扫描、产生遥控编码脉冲、驱动红外发射管输出红外遥控信号。红外遥控接收电路的功能是接收红外遥控信号并将之放大、检波、整形，解调出编码脉冲。遥控编码脉冲是一组组串行二进制码，对于一般的红外遥控系统，此串行码输入到微控制器，由其完成遥控指令的解码；微控制器根据解出的控制指令输出相应的控制信号，由输出控制电路去执行相应的遥控功能。