CN101877613A

CN101877613A - 用于遥控器的红外通讯方法

Info

Publication number: CN101877613A
Application number: CN2010102026629A
Authority: CN
Inventors: 杨晓军; 杨晓恩
Original assignee: SUZHOU BESCON ELECTRONICS CO Ltd
Current assignee: SUZHOU BESCON ELECTRONICS CO Ltd
Priority date: 2010-06-18
Filing date: 2010-06-18
Publication date: 2010-11-03
Anticipated expiration: 2030-06-18
Also published as: CN101877613B

Abstract

本发明公开了一种用于遥控器的红外通讯方法，采用30KHz到60KHz之间的载波进行调制和解调，用调幅的方式对数据进行调制，调制发送数据并解调接收数据，其特征在于：每个位定义中高电平内含16个载波周期；发送的帧信息中，包含有校验码、身份码、系统码和键码；发送端根据待发送的信息和预先设定的校验方法，确定校验码信息，编制成待发送的帧信息，进行调制发送；接收端首先根据预先设定的校验方法验证校验码信息，如检验码正确，进行解调接收，如校验码错误，则丢弃该帧信息。本发明每帧包含的信息量大，功耗低，数据准确性高，能适用于控制要求比较高的设备中。

Description

用于遥控器的红外通讯方法

技术领域

本发明涉及一种红外通讯方法，具体涉及一种用于红外遥控器的红外通讯方法。

背景技术

目前市场上存在的红外通讯协议主要有两类，一类是用于红外遥控器的传统的红外通信协议，载波频率通常范围在30KHz到60KHz之间，大部分频率范围在30KHz到40KHz之间，典型的采用38kHz红外调制和解调方式。另一类是IrDA组织(Infrared Data Association)规定的红外数据传输的标准IrDA，用于设备之间的数据通信，这种协议传输可靠性高，但硬件结构和软件实现均较为复杂。

因此，在红外遥控领域，依然普遍采用传统的红外通信协议，例如，国内的红外接收设备(如电视、机顶盒、DVD等)绝大部分都采用38KHz频率红外接收头。这类协议基本上都是20年以前定义的，虽然实现方式简单，但是误码率较高，已经不能满足越来越广泛的应用需求。

现有的用于遥控器的红外通讯协议主要存在下列问题：

(1)目前存在的红外通讯协议中，虽然有很大部分协议中包含了系统码，能够根据不同的目标设备使用不同的系统码，但是有很多协议已经公开广泛使用很多年，没有一个系统的管理，在使用方面比较混乱，不同客户之间的设备容易发生串码问题，存在有在遥控一台设备时，另一台设备发生误动作的情况；

(2)由于红外通信协议最初是为家庭设备而设计的，随着科技的发展，技术的进步，在医疗设备、影像设备、以及高可靠性工业控制设备中也产生了红外通信协议的应用需求，而现有的通信协议对数据传输的准确性，可靠性得不到充分的保证，难以应用在医疗设备以及要求高可靠性的控制设备中；

(3)传输速率低，功耗大。

发明内容

本发明目的是提供一种用于遥控器的红外通讯方法，在不增加设备复杂性的前提下，提高红外传输的可靠性和传输速率，扩大红外遥控的适用范围。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于遥控器的红外通讯方法，采用30KHz到60KHz之间的载波进行调制和解调，用调幅的方式对数据进行调制，调制发送数据并解调接收数据，每个位定义中高电平内含16个载波周期；发送的帧信息中，包含有校验码、身份码、系统码和键码；发送端根据待发送的信息和预先设定的校验方法，确定校验码信息，编制成待发送的帧信息，进行调制发送；接收端首先根据预先设定的校验方法验证校验码信息，如检验码正确，进行解调接收，如校验码错误，则丢弃该帧信息。

上述技术方案中，按现有技术，每个位具有0、1两种信号，通常，位0的定义是，高电平转低电平，位1的定义是低电平转高电平，因此，在上述方案中，高电平的长度为16个载波周期，例如，当载波频率为38.0952KHz时，载波周期是26.25微秒，高电平的时间长度就是420微秒。身份码用于区分设备的生产厂家，系统码用于区分不同的目标设备，通过身份码和系统码的配合，来避免串码问题。键码是现有技术，根据遥控器上每个按键的不同功能进行定义。校验码可以是1位或多位，由校验方法确定；最简单的校验方法可以采用奇偶校验，采用1位校验码，如帧信息中1的个数据为奇数，则设为1，若1的个数为偶数，则设为0。

进一步的技术方案，所述发送的帧信息中，包含有翻转位，每次按键释放后再次按任意键，翻转码翻转一次，由0变1或者由1变0。

与上述方案相同构思，为进一步扩展该方法的使用范围，本发明提供的一种解决方案是：一种用于遥控器的红外通讯方法，采用30KHz到60KHz之间的载波进行调制和解调，用调幅的方式对数据进行调制，调制发送数据并解调接收数据，每个位定义中高电平内含16个载波周期；发送的帧信息中，包含有校验码、身份码、系统码、使能位和键码；使能位具备有效和无效两个状态，当使能位为有效时，发送端根据待发送的信息和预先设定的校验方法，确定校验码信息，编制成待发送的帧信息，进行调制发送，当使能位为无效时，发送端直接调制发送帧信息；接收端首先判断使能位的状态，当使能位为有效时，根据预先设定的校验方法验证校验码信息，如检验码正确，进行解调接收，如校验码错误，则丢弃该帧信息，当使能位为无效时，直接进行解调接收。

上述技术方案中，所述发送的帧信息中，包含有翻转位，每次按键释放后再次按任意键，翻转码翻转一次，由0变1或者由1变0。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1.本发明每个位的高电平采用16个载波周期，每帧包含的信息量大，同时又将有效信息时间控制在25ms之内，不会占用接收方接收红外信号的时间和解码时间，对接收方的软件系统时间占用极少。例如接收方系统循环时间为100ms，红外信号接收时间小于25ms，解码时间在5ms左右，因此红外通讯时间占用将小于30ms，占接收方系统时间小于30％；在保证了充分的信息量的同时，又将发射方用于红外信号发射的功耗控制在极低的范围之内。

2.本发明可以采用38KHz载波调制，能保证国内市场绝大部分接收设备能够顺畅地利用红外信号通讯；在保持按键时，可以对完整帧信息重复发送，确保接收方通讯正常。

3.本发明设置了校验码可以保证每帧信息中的数据准确性，在控制要求比较高的设备中，能够保证目标设备只有在接受到正确的信号才会动作，不容易发生误动作的情况。

4.通过设置身份码，将客户ID包含在每帧信号中，并且每个客户都会有而且仅有一个独立的ID，确保不同客户的设备之间不会发生串码问题。

5.本发明通过设置翻转位，确保每次重新按键都能被接收方正确识别，并可以扩展其它用途。

6.在并列的另一技术方案中，设置了使能位，在协议中设置使能位从未见报道，由此可以使本发明的方法适用于不同情况，例如，在工作环境条件较好的情况下，不使用校验码，加快软件处理速度，而在工作环境条件差的情况下，使能校验码，保证可靠性，这种构思具有显著的创造性。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述：

实施例一：一种用于遥控器的红外通讯方法，采用的载波频率是38.0952KHz，载波周期是26.25微秒，载波占空比，33.3333％，高电平：8.75微秒，低电平：17.50微秒，位0定义为16个载波周期的高电平转为420微秒无载波的低电平，位1定义为420微秒无载波的低电平转为16个载波周期的高电平；红外信号发送顺序是高位在前，低位在后，每个位定义误差：±8.75us。

每一帧信息的格式为：

引导区4位	奇偶校验位1位	身份码8位	翻转码1位	系统码5位	键码8位
引导区4位	奇偶校验位1位	身份码8位	翻转码1位	系统码5位	键码8位	1xxx	x	xxxx xxxx	x	xxxxx	xxxx xxxx

发送时，总是先发引导区信号；每次按键释放后再次按任意键，翻转码翻转一次，由0变1或者由1变0，即使两次按下同一个按键，翻转码亦会翻转一次，由0变1或者由1变0；身份码指示了每个客户独立的ID，可以通过维护一个身份码的数据库，确保每个客户有且仅有一个独立的ID，这样可以确保任意一个客户的遥控器不可能与其他客户的发生冲突；系统码指示了不同的目标设备；键码根据每个按键不同的功能定义码值。

本实施例中的校验码采用奇偶校验位：该值取决于所有位中1的个数，如果该个数为奇数，则奇偶校验位设置1，若该个数为偶数，则奇偶校验位设置0。

其中引导区的信息格式为：

起始位1位1

使能位1位x

模式位11位x

模式位01位x

起始位：始终为1，只有位1的高电平部分可被接收端收到；

模式位：共计四个取值，默认使用10，其它值用作以后扩展定义；

使能位：0，奇偶校验位无效，或者其他特性无效(以后定义)

1，奇偶校验位有效，或者其他特性有效(以后定义)；

每一帧的有效信息时间为：

26.5位×840us＝22260us，即22.26ms；

帧重复时间为：

128×840us＝107.52ms；

每隔107.52毫秒重复发送。

帧信息占空比：

27高电平；

27×16×8.75us＝3780us

有效信息占空比3780/107520＝0.03515625。

本实施例的方法与目前市场上常用的一些协议比较如下：

协议名称比较项目	Sony 12B	RC5	NEC6122	Sharp15B	本实施例
协议名称比较项目	Sony 12B	RC5	NEC6122	Sharp15B	本实施例	载波频率	40K	36K	38K	37.9K	38.0952K
载波占空比	1/3	1/3	1/3	1/3	1/3	载波频率	40K	36K	38K	37.9K	38.0952K
载波占空比	1/3	1/3	1/3	1/3	1/3	帧信息重复时间(ms)	45ms	113.8	108	67.584	107.52
有效信息位数	12位	13位	24位	15位	26位	帧信息重复时间(ms)	45ms	113.8	108	67.584	107.52
有效信息位数	12位	13位	24位	15位	26位	帧信息重复格式	AAAAA	AAAAA	ABBBB	ABABAB	AAAAA
A帧有效信息时间(us)	20400(平均)	23999.9895	67980	24024	22260	帧信息重复格式	AAAAA	AAAAA	ABBBB	ABABAB	AAAAA
A帧有效信息时间(us)	20400(平均)	23999.9895	67980	24024	22260	B帧有效信息时间(us)	N/A	N/A	11810	NA	N/A
A帧有效信息占空比	0.098	0.036	0.085	0.021	0.035	B帧有效信息时间(us)	N/A	N/A	11810	NA	N/A
A帧有效信息占空比	0.098	0.036	0.085	0.021	0.035	0.5秒发送有效信息占空比	12帧，0.1056	5帧，0.042	5帧，0.044	8帧，0.023	5帧，0.037

本实施例将客户ID包含在每帧信号中，并且每个客户都会有而且仅有一个独立的ID，确保不同客户的设备之间不会发生串码问题。翻转位的设置，确保每次重新按键都能被接收方正确识别，并可以扩展其他用途。使能位的设置，通常情况下用于使能奇偶校验位，但是在其他情况下也可以使能该协议的其他特性。保证了该协议具有充分的扩展性。奇偶校验位的设置，可设置为奇校验或者偶校验；这一位的设置，可以保证每帧信息中的数据准确性，在控制要求比较高的设备中，能够保证目标设备只有在接受到正确的信号才会动作，不容易发生误动作的情况。

本实施例采用38KHz载波调制，可以保证国内市场绝大部分接收设备能够顺畅地利用红外信号通讯；完整帧信息重复发送，可以确保接收方通讯正常。在保证了充分的信息量的同时，又将发射方用于红外信号发射的功耗控制在极低的范围之内。

Claims

1.一种用于遥控器的红外通讯方法，采用30KHz到60KHz之间的载波进行调制和解调，用调幅的方式对数据进行调制，调制发送数据并解调接收数据，其特征在于：每个位定义中高电平内含16个载波周期；发送的帧信息中，包含有校验码、身份码、系统码和键码；发送端根据待发送的信息和预先设定的校验方法，确定校验码信息，编制成待发送的帧信息，进行调制发送；接收端首先根据预先设定的校验方法验证校验码信息，如检验码正确，进行解调接收，如校验码错误，则丢弃该帧信息。

2.根据权利要求1所述的用于遥控器的红外通讯方法，其特征在于：所述发送的帧信息中，包含有翻转位，每次按键释放后再次按任意键，翻转码翻转一次，由0变1或者由1变0。

3.一种用于遥控器的红外通讯方法，采用30KHz到60KHz之间的载波进行调制和解调，用调幅的方式对数据进行调制，调制发送数据并解调接收数据，其特征在于：每个位定义中高电平内含16个载波周期；发送的帧信息中，包含有校验码、身份码、系统码、使能位和键码；使能位具备有效和无效两个状态，当使能位为有效时，发送端根据待发送的信息和预先设定的校验方法，确定校验码信息，编制成待发送的帧信息，进行调制发送，当使能位为无效时，发送端直接调制发送帧信息；接收端首先判断使能位的状态，当使能位为有效时，根据预先设定的校验方法验证校验码信息，如检验码正确，进行解调接收，如校验码错误，则丢弃该帧信息，当使能位为无效时，直接进行解调接收。

4.根据权利要求3所述的用于遥控器的红外通讯方法，其特征在于：所述发送的帧信息中，包含有翻转位，每次按键释放后再次按任意键，翻转码翻转一次，由0变1或者由1变0。