0 导言
红外遥控在家电、玩具、工控、智能仪表中是运用最广泛的一种通讯和遥控手法。Proteus仿真能大大加速该遥控体系的开发周期和进步其功用，可是当时版别的Proteus中尚没有红外发射器的仿真元器材，只要一个IRLINK模块能够用于接纳并解调红外信号，给红外体系仿真带来了较大的难度。现在学者对红外遥控体系的接纳部分仿真现已有较多的研讨，可是还很罕见针对红外遥控发射部分的典型仿真研讨。能够规划一种典型的红外发射器仿真模块，该模块在仿真中相当于实践的遥控器。进行红外遥控体系开发仿真时，能够将此模块用于红外遥控接纳电路以及其软件的快速验证，加速产品开发周期。
1 红外遥控发射器调制解调进程简介
红外遥控发射器发射的一帧数据一般由引导码、低8位用户编码、8位数据码、8位数据码的反码等4部分组成。其间用户识别码能差异不同的红外遥控设备，避免不同机种遥控码相互搅扰。后16位为8位数据码和8位数据码的反码，每次8位的数据码被传送之后，它的反码也随即被传送，用于保证接纳数据精确。这种遥控码是选用脉冲宽度调制方法，它的特征是：选用脉宽调制的串行码，以脉宽为0.565ms、距离0.56ms、周期为1.125ms的组合表明二进制的“0”;以脉宽为0.565ms、距离1.685ms、周期为2.25ms的组合表明二进制的“1”。
红外数据帧经编码后，还要用38kHz的方波进行脉冲幅度调制。如图1所示，最上面一行为待发射数据的波形，第二行为38k载波，第三行为经载波调制后的红外发射信号波形，第四行是经过一种专门的红外接纳滤波后的数据复原。能够看出，最终经过解码复原出来的数据波形与红外遥控器发射的数据波形相位刚好反向。
2 红外遥控仿真硬件电路规划
图2所示是红外发射接纳一体化仿真电路。单片机U2部分为红外接纳，并显现接纳到的红外编码，显现部分可选用数码管，LCD等显现器材，学者现已对红外接纳及显现有较具体的研讨，在此不作论说，只用作验证红外遥控发射器模块的有效性。
单片机U1部分为模仿红外遥控器发射。因Proteus仿真软件里边没有常见的红外遥控发射器处理芯片，这儿用8051单片机U1来完结，其P3.4口输出待发射数据，该数据经与门U3和38k载波信号调制后发射到接纳电路，接纳电路再经过Proteus软件自带的IRLINK模块解调后送到U2的外部中止INT0。遥控发射器按键输入选用4×4矩阵键盘，当按下某一个键后会宣布对应的编码。例如按下键K6，依照红外发射数据帧结构，将经过P3.4口串行发送“00，00，0x06，0xf9”，其间，前面的“00，00”为用户码，关于不同的设备需作相应的修正;“0x06”是代表6号键，“0xf9”是“0x06”的反码，用于校验，进步传输精确性。只要在单片机的程序中对用户码和按键编码作相应的修正，就能使该遥控发射器在各类红外遥控体系仿真中通用。
3 红外遥控发射器程序规划
3.1 软件功用概述
依据仿真硬件电路规划，单片机的软件程序需求完结以下2个功用：1)按键扫描：实时对4×4矩阵键盘扫描，得到按键码，并依据按键码查找出对应的红外发射编码。2)编码发射：依据前述2.1和2.2的编码协议经过P3.4口发射红外编码。
单片机程序功用较简略，可是关于按键扫描和编码发射的时序要求较高，既要保证实时扫描到按键，又要保证红外编码的实时发射。
3. 2 程序规划
程序流程图如图3所示，在时序上，整个程序基本上一切的时刻都是在调用键盘扫描子程序，因此能检测到任何时候的按键。只要在扫描到有按键时才会调用发射红外编码程序，发射一次红外编码程序耗时为58.5ms至76.5ms，该时刻很短，关于按键时序不会发生任何影响。
发射红外编码选用守时器中止的方法来完结，设守时值为38k，也便是每隔26 μs中止一次。这样，要发送9ms的引导码，只需求将P3.4置为1，并操控守时器中止次数为346次即可。相同，要发送4.5ms的开始码，只需求将P3.4清0，并操控守时器中止次数为173次即可。其它部分相似。得到的红外编码数据发送子程序如下：
在红外编码数据发送子程序中，“IR_data[]”数组里寄存的是一帧数据的4个编码，每个编码8位，共32位;“endcount”用于操控守时时刻，例如“endcount=346;”指令将操控发送9ms的开始码。
4 仿真及什物验证
4. 1 仿真成果
红外遥控发射数据时的仿真波形图如图4所示：第一个波形为由单片机U1的P3.4口发送出来的数据，第二个波形为38k载波，第三个波形为调制后的红外发射信号，第四个波形为红外接纳滤波后的数据复原。能够看出复原后的数据波形与发射出的数据波形相位刚好反向。这种红外遥控码波形与前述遥控器厂家供给的如图1所示的数据彻底符合。
4.2 什物验证成果
图5所示为用什物验证模仿红外发射接纳。其间(b)部分为接纳红外遥控信号，解调并用两位数码管来显现接纳到的红外编码。(b)部分的解谐和显现程序是事前经海信电视CN-22601遥控器、开博尔电视盒遥控器、志高空调ZH/JT-06遥控器等三款红外遥控器测试经过的，能够保证解谐和显现程序是正确的。(a)部分为模仿红外遥控发射数据。(a)和(b)两部分经过两根线相连，白色的一根是地线，使两块电路板共地;赤色的一根衔接(a)部分的P3.4口和(b)部分的外部中止INT0。图5中显现的是当(a)部分按下按键“K14”时，(b)部分显现“14”。
试验成果证明，仿真成果在什物电路板上相同是正确的，阐明此发射模块就等同于一个实践的遥控器。
5 定论
红外遥控发射器Proteus仿真模块具有结构简略、可靠性高、可移植性强等长处。本模块填补了Proteus仿真软件关于红外遥控发射器材的空白。凭借本模块，红外遥控体系开发者能大幅度地缩短产品的开发时刻，大大进步工作效率。
