淺析遙控器的學習功能實現(xiàn)原理
福建 楊菁
具有學習功能的數(shù)字機頂盒用遙控器可以學習原電視機的遙控器，達到直接使用的目的．從而避免了一臺電視要用兩個遙控器的缺點。筆者對其無線學習能力很好奇，便綜合現(xiàn)有的一切資料，歸結(jié)出遙控器的基本原理，現(xiàn)介紹給大家。
現(xiàn)在遙控器使用的頻率基本上都是38kHz，它是用一定方式對不同的按鍵進行編碼，通過專用的集成電路產(chǎn)生調(diào)制波，通過紅外線二極管發(fā)射出去。電視機接收之后進行解碼再執(zhí)行相應的動作(見圖1)。
它主要由形成遙控信號的微處理器芯片、晶體振蕩器、放大晶體管、紅外發(fā)光二極管以及鍵盤矩陣組成。其工作原理如下：微處理器芯片IC1內(nèi)部的振蕩器通過②、③腳與外部的振蕩晶體X組成一個高頻振蕩器，產(chǎn)生480kHz振蕩信號。此信號送入定時信號發(fā)生器后產(chǎn)生40kMz的正弦信號和定時脈沖信號。正弦信號送入編碼調(diào)制器作為載波信號；定時脈沖信號送至掃描信號發(fā)生器、鍵控輸入編碼器和指令編碼器，作為這些電路的時間標準信號。IC1內(nèi)部的掃描信號發(fā)生器產(chǎn)生五種不同時間的掃描脈沖信號，由⑤～⑨腳輸出送至鍵盤矩陣電路。當按下某一鍵時，相應于該功能按鍵的控制信號分別由⑩～⒁腳輸入到鍵控編碼器，輸出相應功能的數(shù)碼信號，然后由編碼器輸出指令碼信號，經(jīng)過調(diào)制器調(diào)制在載波信號上。形成包含有功能信息的高頻脈沖串，由⒄腳輸出經(jīng)過晶體管BG放大，推動紅外線發(fā)光二極管D發(fā)射出脈沖調(diào)制信號(編碼電路將按鍵信息編碼成脈沖信號，不同按鍵編碼后脈沖不同，脈沖信號經(jīng)過放大驅(qū)動紅外發(fā)光二極管發(fā)出脈沖紅外光)。遙控器的內(nèi)部芯片中存放了對應電器可以解析的編碼，從而在使用中可以和電器進行互相通信。
市面上還有一種萬能遙控器，它的原理是對芯片內(nèi)部的存儲器進行了擴展，先收集市場上可能存在的所有遙控器的編碼，然后將這些編碼存儲在萬能遙控器內(nèi)部的芯片里，對這些編碼根據(jù)電器的型號進行編號(也就是代碼表)，在實際使用時，根據(jù)電器的型號從代碼表里找到編號，按照使用要求輸入編號，或?qū)Σ杉男盘栠M行判別，就可以使用了。萬能遙控器并非萬能，它和內(nèi)部芯片中預先存儲的編碼有關(guān)。
現(xiàn)在來分析學習型遙控器。先將其學習的過程簡介一下：將電器遙控器對準學習型萬能遙控器發(fā)光／接收頭，按電器遙控器上的功能鍵，然后按學習型萬能遙控器上的按鍵進行記憶。如此一來，使原有的遙控器“復制”到該學習型遙控器里面。
其內(nèi)部實際的結(jié)構(gòu)圖如圖2。
該過程就是對原始發(fā)射信號波形采集到主控芯片的RAM中，并進行分析信號，壓縮信號，存儲信號：
1．發(fā)射信號波形的測量：由高速主控制芯片，對原始信號非常精密的采集，同時采用了容量比較大的RAM作為信號的緩存。這一步主要是將原始信號緩存到RAM中。
2．分析信號：對采集到的信號進行分析，比如對信號發(fā)送的周期，常用的高低電平的時間等參數(shù)進行細致分析，便于下一步的壓縮。
3．壓縮編碼，根據(jù)常用高低電平的時間、特殊高低電平的時間、發(fā)送周期、對原始信號進行壓縮編碼。
4．存儲信號：把壓縮編碼后的數(shù)據(jù)存儲到EEPROM中，重點是中間那塊紅外學習型遙控芯片，如圖3。
以上是其中一種紅外學習型遙控芯片，它有以下特點：適應性強，可學習27kHz～15kHz的不同載波頻率紅外信號，即能學習市場99.9％的遙控器信號；使用方便，全雙工UART用戶接口，波特率可設；指令簡單：只需二條指令即可控制；寬電壓，3V～5.5V；電路簡單，外接元件少。
引腳功能：②、③腳接微控制器，來控制整體的工作過程；⒁腳接紅外學習接收電路，按下被學習的按鍵，D1開始記錄對方的頻率，伴隨LED閃亮，記錄完成后頻率存到相應的存儲區(qū)；(27)、(28)腳接24Cxx的EEPROM，存儲記錄的頻率數(shù)據(jù)；⒃腳接一只三極管推動紅外發(fā)送，把相應編號存儲區(qū)儲存的頻率發(fā)射出去，從而遙控新的電器。
