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几种常用的红外线信号传输协议

几种常用的红外线信号传输协议

点击数:7308 次   录入时间:03-04 11:37:22   整理:http://www.55dianzi.com   编、解码-加、解密电路

  常用的红外线信号传输协议有ITT协议、NEC协议、NokiaNRC协议、Sharp协议、SonySIRC协议、PhilipSRC-5协议、PhilipsRC-6协议,以及PhilipsRECS-80协议等,要将红外遥控技术用于自己设计的产品中,必须全面了解相关的协议,下面分别进行介绍。
  
  1.ITT协议
  
  ITT是最早的一种红外线传输协议。该协议不像其他红外线信号传输协议那样川载波频率来传输红外线信号,而是用宽度为10μs的14个脉冲来传送遥控命令,通过改变脉冲I'间距来对命令进行编码。用ITT协议传输数据非常可靠,而且功耗极低。在欧洲,包括ITT(国际电话电报公司)、Greatz、Schaub-Lorenz.、Finlux、Nokia等在内的很多公司均采用此协议来做用户电子标签。
  
  (1)主要特性
  
  1)每条信息只有14个非常窄的脉冲(脉宽1Oμs),不对信号进行调制;
  
  2)采用脉冲距离编码:
  
  3)电池寿命极长;
  
  4)4位地址码、6位命令码;
  
  5)带时间自校准,发送器中可使用RC振荡器;
  
  6}通信速度快,
  
  (2)协议
  
  14个脉冲传送1条红外信息,每个脉冲宽10μs,用三种不同的脉冲周期来区别每位所表达的内容:1OOμs表示二进制的“0”,200μs表示“1”,300μs表示预备脉冲或结束脉冲。下图a是ITT的“0”和“1”的表示方法示意,下图b是用ITT传送的命令的格式。

  预备脉冲的作用是让接收器设置放大器的增益,其后是300μs的引入延时。然后是起始脉冲,起始脉冲的周期为1OOμs,即逻辑“0”,起始脉冲可以用于接收器的时间校准。起始脉冲的后面是4位地址码(高位在前),接着是6位命令码(高位在前),命令码后面紧跟着一个尾脉冲。最后是300μs的引出延时及结束脉冲。
  
  接收软件从两方面来验证接收信息的有效性:一是引出延时必须是起始脉冲的周期的3倍,而起始脉冲的周期为lOOμs;二是逻辑0的空号时间误差不得超过起始脉冲的周期的±20%,逻辑1的空号时间是起始脉冲的周期的2倍。另外,按收尾脉冲到收到结束脉冲的等待时间不超过360μs,超过360μs,则可能是信号传送中断或没传送。预备脉冲仅作自动增益调整用,接收软件可以对其不予理会。信息的解码从起始脉冲开始。
  
  控制信息分成4位地址和6位命令两部分,地址范围从0--15,命令范围从0--63。地址成对使用,一组地址从0~7,一组是其反码15~8。按键时第一次发出的信息中的地址是低地址,而后续发送的信息中的地址则是第一次所发地址的反码,直到该按键被释放,这就允许接收器中止对重复码的接收。在按键没有释放之前,每130ms将重复发送一次控制信息。
  
  (3)发送器件
  
  Intermetal公司为手持遥控器开发了好几款发送器集成电路。若用单片机来制作发送器,则可以用同一个遥控器来控制电视、VCR、SAT等产品。
  
  SAAl250是最早面市的红外线控制器芯片。通过设置,SAA1250可以产生3个不同的地址对。其第四选项是传送16个地址之一,但是由于每次断电后再上电都要进行手动设置,因此该选项很少使用。其他通用红外线控制芯片如IRTl250和IRT1260,二者作用完全相同,只是工作电压不同。前者的工作电压为9V,后者的工作电压为3V。IRT12xO与SAA1250的引脚定义完全相同,不同之处在于器件的寻址能力和输出级的电流驱动能力。A1和A2脚用来设置所用的地址对(见下表)。地址1和16用于电视机控制,其他地址对则没有专门指定用于哪一类设备。

A1 A2 地址 H H 1和16 L H 3和14 H L 7和10 L L 4和13

  (4)接收器件
  
  Intermetal公司的TAD2800是按ITT协议设计的接收芯片。
  
  TAD2800是高灵敏度的红外线检测电路,必须装在接地的金属盒子里,只在红外发光二极管的前面留一个小孔。下图是TAB2800的接线图。用户可以根据自己的电路选择OUT或/OUT作输出信号。如果干扰特别严重,可以在接地脚(6)处按一只1OkΩ的电阻,把灵敏度降低一点。


  
  (5)预定义命令
  
  在ITT的64个命令中,有一部分是.预先定义了的。只是命令的定义不如后面将要介绍的RC-5协议那么清楚。从下表知,ITT的大部分预定义命令是为控制电视机而设的。电视机命令使用地址对1和16。


  
  2.NokiaNRCl7协议
  
  NokiaNRCl7协议用17位信号传送红外线遥控命令,这也是其被称为NRCl7的原因。此协议是Nokia为消费类电子所设计的,最初用于Nokia的电视机和VCR,Finlux和Salora使用该协议,Nokia卫星接收机用的也是该协议。
  
  (1)主要特性
  
  8位命令、4位地址和4位子码;PPM脉冲位置编码方式;载波频率38kHz:每一位用时1ms;带电池容量下降提示;生产厂家NokiaCE。
  
  (2)协议

  协议采用PPM脉冲位置编码方式,载波频率38kHz,载波占空比为1/4。每位二进制数用时1ms,如上图所示,传号和空号各占500s。下图是其传送命令的格式示意图。

  从下图中可以看出,每一条信息均以一个起自动增益调整作用的预备脉冲开始(0.5ms的传号加2.5ms的空号),后面是8位命令码(低位在前)和4位地址码(低位在前),最后是4位子码。下图中的命令码是5CH,地址码是6H,子码是1H。由于是脉冲位置编码方式,所以总的传输时间是恒定的,即20ms。


  
  协议规定,当某键按F时,先发送起始信息,起始信息的命令码为FEH,地址/子码为FFH,用时40ms,然后重复发送键命令、地址和子码,每次用时1OOms,至按键释放时,发送命令码为FEH,地址/子码为FFH的停止信息,用时20ms。下图是持续按键期间信息发送的情况。接收器可以根据重复信息是否完全相同来判定接收数据是否有效。

  (3)关于电池电量下降提示
  
  NokiaNRC17协议设计了一种提示遥控器电池容量下降的信号,接收器可以将接收到的此信息显示在电视机的屏幕上,提醒用户及时更换遥控器的电池。在正常情况下,预备脉冲的周期是3ms.当电池容量下降时,预备脉冲的周期将变成4ms,而其他信号保持不变,以提示遥控器的电池容量下降,应及时更换。
  
  3、Sharp协议
  
  Sharp协议用于Sharp的VCR中。
  
  (1)主要特性
  
  8位命令、5位地址;PWM脉冲宽度编码方式;载波频率38kHz;一位用时lms或2ms。
  
  (2)协议
  
  协议采用PWM脉冲宽度编码方式,传号时间320μs,载波频率38kHz(约12个周期),推荐的载波占空比为1/4或1/3。逻辑“1”占用时间为2ms,逻辑“0”占用时间为1ms,如上图所示。图16是其传送命令的格式示意图,5位地址码和8位命令码,均是低位在前,命令码后面是扩展位(Exp)和检测位(Chk),分别用逻辑“1”和逻辑“0”表示,最后是一个320μs的尾脉冲。中图中的地址码和命令码分别是03H和11H。
  
  如下图所示,每条完整的遥控命令由两部分信息组成,两部分信息之间间隔40ms,两者的地址码完全相同,但后者传的命令码、扩展位、检测位则是前者的反码。接收器可以据此判断所接收的数据是否有效。

 




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