多媒體投影機遙控器的單片機仿真

?當前，投影機已是高校多媒體教室的常規(guī)設備，但是由于使用頻繁，人員又雜，投影機遙控器損壞及遺失的情況時有發(fā)生。因為學校用的投影機均為進口產品，遙控器很難配到，并且能買到的話價格也是異常昂貴。利用單片機仿真遙控器的功能，制作成本很低的投影機遙控器具有實用推廣價值。
制作投影機遙控器的關鍵是先要讀出原投影機遙控器（同型號）的所有按鍵的控制碼數據，然后做成按鍵控制碼表格，當仿真時在按鍵操作下單片機將不同的控制碼數據發(fā)射出去，達到遙控投影機的目的。

1 讀遙控器按鍵碼方法

1．1讀遙控器按鍵碼硬件電路

???? 如圖1為單片機讀投影機遙控鍵碼的控制電路。單片機使用宏晶公司的STC12C5410，P1.6口燈用作讀碼狀態(tài)的指示，燈亮代表讀碼狀態(tài)。P1.7口燈用于指示遙控發(fā)射操作，閃爍時代表遙控碼發(fā)射中，在讀碼狀態(tài)下，當P1.6口燈滅而P1.7口燈亮時代表碼已讀入。第（1）腳為單片機的復位腳，采用簡單的RC上電復位電路，（6）腳為外中斷輸入口，用于讀碼功能的轉換控制，當按一下（6）腳口的開關時，系統(tǒng)進入中斷讀碼狀態(tài)。（8）腳用于紅外線接收頭的輸出信號讀入。（11）腳作為遙控器的紅外線信號輸出口，用于輸出40KHz載波編碼。（12）腳接遙控測試開關。（4）、（5）腳外接12M晶振。

????? 當按一下“學習”開關時，P1.6口的讀碼燈亮，表示進入讀碼狀態(tài)，此時將需要仿真的遙控器某按鍵對著紅外接收頭按一下，當P1.6口的燈滅而P1.7口的指示燈亮時，讀碼成功。從計算機超級終端串口中可獲得鍵碼的數據。為了測試讀得的碼是否正確，可按一下發(fā)射測試開關，看是否能正確實現投影機的功能操作。按以上方法將原投影機遙控器的所有按鍵碼讀入計算機備用。圖2和圖3分別是紅外線接收頭輸出端口及發(fā)射遙控碼時的單片機輸出口波形圖。

1．2 讀遙控器按鍵碼軟件設計

??? 圖4是讀遙控器按鍵碼控制軟件的主程序流程。圖5是中斷讀入鍵碼數據的程序流程圖。

?

??? 中斷讀鍵碼程序在編程設計中非常重要。它要完成遙控碼起始位的識別及脈寬計數、遙控碼編碼位的寬度計數、結束位的認別等功能。通過大量的不同種類的遙控碼波形實驗分析，遙控碼的幀間歇位寬度均在10 ms以上，起始位碼寬度在100μs—20ms之間，編碼位在100μs—5ms之間，為確保對所有遙控器讀碼的成功，采用以下設計方法：

??? （1）尋提起始位方法：用16位DPTR計數器對高電平進行寬度計數，計數采樣周期為21μs，當高電平結束時，如高8位計數器為非零，則說明高電平寬度超過5.35ms（255×21μs），緊接來的低電平碼就是起始位，否則重新開始。

??? （2）讀起始位方法：采用16位DPTR對低電平進行寬度計數（最大可讀寬度為1.376s），當高電平跳變時結束計數，并將DPTR的高8位、低8分別存入R4，R5寄存器。

??? （3）讀遙控編碼的方法：采用DPTR低8位計數器對碼（高電平或低電平）進行寬度計數，電平跳變時結束計數，并將值存入規(guī)定的地址，在高電平碼計數時，如 DPTR高8位計數器為非零（寬度大于5.35ms），則判定為結束幀間隔位，在相應存儲單元寫入OOH作為結束標志。

2? 投影機仿真遙控器的設計

2．1仿真遙控器硬件電路的設計

??? 圖6是投影機仿真遙控器的電路原理圖。采用4*8的行列式按鍵開關，可有32個操作按鍵。遙控器從P3.7口輸出40K的紅外線調制信號。

2．2 仿真遙控器軟件的設計

??? 仿真遙控器中通過主程序的循環(huán)查鍵執(zhí)行相應的鍵碼發(fā)射功能，鍵碼表是寫在ROM中的，因此完成編程后是不能再改的。程序包括以下主要模塊：

??? （1）初始化程序。P1及P3端口置位，設置計數器計數模式、控制字等。

??? （2）鍵盤掃描程序。完成32個按鍵的掃鍵工作，并翻譯成相應的32個鍵號，使能執(zhí)行相應的鍵功能。

??? （3）按鍵功能程序。利用定時器定時中斷功能，實現40KHz載波的產生；利用ROM表上各按鍵相應的起始位控制數據、高電平控制數據、低電平控制數據控制載波的發(fā)送時間及間隔時間。遙控碼調制發(fā)射的算法如下：

??? ①[發(fā)起始位調制波]

??? 取ROM表中起始位數據；

??? 開40KHZ方波定時器；

??? 起始位數據減1，不為零，延時21μs后重復執(zhí)行本句；

??? 為零執(zhí)行下句；

??? ②[發(fā)高電平間隔位]

??? 關40KHZ方波定時器；

??? 取ROM表中高電平數據；如數據為0，延時10ms后結束算法；不為零執(zhí)行下句；

??? 數據減1，不為零，延時21μs后重復執(zhí)行本句；

??? 為零執(zhí)行下句；

??? ③[發(fā)低電平調制波]

??? 取ROM表中低電平數據；

??? 開40KHZ方波定時器；

??? 低電平數據減1，不為零，延時21μs后重復執(zhí)行本句；為零轉②循環(huán)；

??? ④算法結束

3? 主要性能指標

??? （1） 讀碼器最大學習碼長：206bit

??? （2） 讀碼器讀碼識別范圍：起始位：21μs~1.376s，編碼位：21μs ~5.355ms

??? （3） 讀碼誤差：+21μs

??? （4） 讀碼器幀間歇位識別范圍：小于1.37s，大于5.355ms

??? （5） 仿真遙控器發(fā)射距離：大于10M

4? 小結

???? 多媒體投影機的單片機仿真遙控器性能與軟件的設計具有密切的關系，特別是碼寬計數的采樣周期，關系到能否識別出起始位及遙控碼采樣精度問題，在編程時需多次實驗測試，相互兼顧，本設計中讀碼采樣周期為21μs，經測試可正確仿真市場上常用的投影機及彩電、空調等設備。