CN201910800U - 编码自适应红外接收电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种编码自适应红外接收电路，包括前置接收单元，信号处理单元。信号处理单元包括可控增益放大模块、带通滤波模块、检波整形模块、检测控制模块、噪声判断模块。检测控制模块提取输入信号的编码格式信息与预置的编码格式信息进行比对，依据比对结果生成噪声判断控制信号，并输出至噪声判断模块，噪声判断模块选择内置的噪声控制方案而生成噪声控制信号，并将其输出到上述可控增益放大模块，从而控制上述可控增益放大模块的增益大小。该电路能够自动检测遥控发射的红外指令编码格式，并进行调整，以适应各种不同的遥控编码格式，提高电路的抗干扰性能。

Description

编码自适应红外接收电路

技术领域

本实用新型本实用新型涉及一种红外接收电路，尤其涉及对不同编码格式进行自适应的红外接收电路。

背景技术

目前，低频的红外接收电路应用于各个领域，如家电，玩具等。

世界上现有各种不同的遥控编码格式。不同编码格式拥有不同的指令间隔时间，不同的脉冲时间来表示“1”“0”。比如目前主流的NEC遥控编码格式的两个指令间的间隔时间为22ms，Sony 20bit格式的指令间隔时间为6.6ms，而RC5格式的指令间隔时间有89ms之多。下表说明了目前主流的红外遥控编码格式。

编码格式	指令时间(ms)	指令间隔(ms)	引导码(ms)	脉冲(us)	脉冲间隔(us)
						NEC	110	22.5	9	560	560
RC5	114	89	0.889	889	889
						RC6			2.666	444	444
RCMM	28	21.5	0.416	166.7	277.8
						RCS-80	121.5			158	4902
Sharp	70			320	680
						Sony 12bit	45	21	2.4	600	600
Sony 15bit	45	15.6	2.4	600	600
						Sony 20bit	45	6.6	2.4	600	600
RCA	38	26	4.4	500	1000

传统的红外接收电路，针对不同的遥控编码格式，采用不同的噪声抑制模式，并一一对应固化为不同的电路。

图1为传统的红外接收电路功能框图。如图1所示，传统的红外接收电路由前置接收单元，信号处理单元构成，前置接收单元包括：光电转换模块、I/V转换模块、预放大模块；信号处理单元包括：可控增益放大模块、带通滤波模块、检波整形模块以及噪声判断模块。

输入端口连接光电转换模块，光电转换模块接收到红外光后，通过I/V转换将电流信号转换为电压信号并经过预放大模块对转换后的电压进行放大处理，放大处理后的信号经过可控增益放大模块调整信号增益，可控增益放大模块的增益大小由噪声判断模块决定，以屏蔽噪声信号，经过带通滤波模块滤除带外信号后的信号，通过检波整形模块处理后从输出端口输出。

图2为传统红外遥控的编码格式说明示意图。如图2所示，红外遥控发射的每个指令，在一个指令时间内包括一个数据时间，一个指令间隔时间(指令1与指令2之间的间隔时间即为指令间隔时间)。每个指令由一个引导码(不是所有编码格式都有此引导码)，若干脉冲串和脉冲间隔时间构成。每种遥控编码的指令时间、引导码时间、脉冲串及脉冲间隔时间不同。从而需要不同的噪声判断机制来抑制噪声。由此可见，传统红外电路噪声抑制机制的通用性不佳，不能处理多种指令编码。

红外接收电路的厂家需针对不同的遥控编码格式，设置不同的噪声抑制方案，并进一步生产不同规格的电路，来提高红外接收电路的抗干扰性能，同时还需给出复杂的选择说明。

因此对应不同的应用，应用端的客户需要采购不同的红外接收电路以对应自己的产品，一旦选错，则会大幅度的降低产品接收距离，从而造成了目前红外接收电路种类繁多，遴选复杂的情况。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种编码自适应红外接收电路，该电路能够自动检测遥控发射的红外指令编码格式，并进行调整，以适应各种不同的遥控编码格式，提高电路的抗干扰性能。

为解决上述技术问题，本实用新型的编码自适应红外接收电路，包括前置接收单元、与前置接收单元输出端相连的信号处理单元，信号处理单元包括：与前置接收单元输出端相连的可控增益放大模块；与可控增益放大模块输出端连接的带通滤波模块；与带通滤波模块输出端相连的检波整形模块；与带通滤波模块输出端、与可控增益放大模块控制端相连的噪声判断模块；信号处理单元还包括检测控制模块，其输入端与检波整形模块的输出端相连，其输出端与噪声判断模块的控制端相连。

进一步的，本实用新型提供的编码自适应红外接收电路中的检测控制模块包括：第一计数器、第二计数器、第三计数器、编码比较器、第四计数器，检波整形模块的输出信号连接到第一计数器、第四计数器的数据端口，第四计数器的输出信号连接到第一计数器、第二计数器、第三计数器的重置端口，第四计数器的重置端口连接到上电复位信号，检波整形模块的输出信号连接反相器，反相器分别连接第二计数器、第三计数器的数据端口，第一计数器、第二计数器、第三计数器、第四计数器的时钟端口连接载波的时钟信号，第一计数器的输出端口、第二计数器的输出端口、第三计数器的输出端口连接编码比较器，编码比较器的输出端口连接到噪声判断模块。

进一步的，本实用新型提供的编码自适应红外接收电路中的检测控制模块还包括一个数据端口、一个时钟端口，通过数据端口输入编码格式信息，用以改变所述检测控制模块的预置编码格式信息，使其与通过数据端口输入的编码格式信息一致。

进一步的，本实用新型提供的编码自适应红外接收电路中的检测控制模块还包括可擦写的非易失性存储器，用以存储预置编码格式信息。

本实用新型在传统编码自适应红外接收电路上增加检测控制模块，并连接噪声判断模块与检波整形模块，构成反馈电路，通过分析输入信号的编码格式信息特征并与预置的信号的编码格式信息进行比对，生成噪声判断模块的控制信号，用以调整噪声判断模块的判断结构，达到抑制不同噪声，适应多种编码的效果。本实用新型通过检测控制模块的数据端口和时钟端口实现了手动调节检测控制模块输出的控制信号，并能根据需要锁定检测控制模块输出的控制信号。

附图说明

图1为传统的红外接收电路功能框图；

图2为传统红外遥控的编码格式说明示意图；

图3为本实用新型提供的编码自适应红外接收电路的功能框图；

图4为本实用新型提供的编码自适应红外接收电路中检测控制模块的电路结构图；

图5为本实用新型提供的带手动控制模式编码自适应红外接收电路的功能框图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。

图3为本实用新型提供的编码自适应红外接收电路的功能框图。

如图3所示，本实用新型提供的编码自适应红外接收电路包括：前置接收单元和信号处理单元。其中，前置接收单元包括光电转换模块、I/V转换模块、预放大模块；信号处理单元包括可控增益放大模块、带通滤波模块、检波整形模块、噪声判断模块、检测控制模块。红外光信号输入至光电转换模块，将光信号转换为电流信号输出；此电流信号经过I/V转换模块变为电压信号；此电压信号先后经过前置放大模块和可控增益放大模块调整信号增益；可控增益放大器的控制信号由噪声判断模块决定，以屏蔽噪声信号；噪声判断模块内置多种噪声抑制方案；经过增益调整后的信号经过带通滤波模块滤除带外信号后，通过检波整形模块处理后从输出端口输出；检波整形后的信号同时输入检测控制模块；检测控制模块提取此信号的指令间隔时间、引导码时间、脉冲间隔时间，并与预置的编码格式信息进行比对(检测控制模块中预置NEC遥控编码格式)，如果发现输入的编码格式与存储的编码格式不同，则调整噪声判断模块，从而有针对性的滤除噪声。由于检测控制模块需要判断检波整形的输出信号，当系统运用于接收其他编码格式时，需要接收2～3个完整的指令，才能让系统正常的工作。

图4为本实用新型提供的带手动控制模式编码自适应红外接收电路中检测控制模块的电路结构图。

如图4所示，本具体实施方式中检测控制模块通过数字电路计数器的方式实现。其具体电路结构包括：检波整形模块的检波输出信号连接到第一计数器I1、第四计数器I5的数据端口EN，第四计数器I5的输出信号连接到第一计数器I1、第二计数器I2、第三计数器I3的重置端口RST。第四计数器I5的重置端口RST连接到上电复位信号。检波输出信号连接反相器，反相器分别连接第二计数器I2、第三计数器I3的数据端口EN。第一计数器I1、第二计数器I2、第三计数器I3、第四计数器I5的时钟端口CLK连接载波的时钟信号。第一计数器I1的输出端口CTR1[5:4]、第二计数器I2的输出端口CTR1[3:2]、第三计数器I3的输出端口CTR1[1:0]连接编码比较器I4。编码比较器I4的输出端口CTR[6:0]连接到噪声判断模块。编码比较器I4可选连接数据及时钟两个端口。编码比较器I4的输出端口CTR[6:0]的位数可以根据实际电路进行调整。

本具体实施方式还提供上述检测控制模块电路工作方式的最佳实施例。

当检波整形模块判断出有效脉冲信号输入后，检波输出信号有效，控制第一计数器I1、第四计数器I5工作。第四计数器I5开始计数，在200ms的时间内，保证第一计数器I1、第二计数器I2、第三计数器I3处于有效工作状态。第四计数器I5的重置端口RST连接到上电复位信号，电路上电后第四计数器I5就开始工作。

第一计数器I1用以检测编码格式中的引导码长度，当有连续大于1ms的有效信号输入时，第一计数器I1输出引导码长度信息，例如下表所示：

引导码长度T1	输出端口CTR1[5:4]	表示含义
			T1＜1ms	00	无引导码格式编码
T1＝2.4ms	01	SONY格式编码
			2.6ms＜T1＜2.7ms	10	RC6格式编码
T1＝9ms	11	NEC格式编码

当检波输出没有信号时，第二计数器I2用以检测编码中的指令间隔时间。检测方法为：检测两个有效检波输出信号中间，最长的间隔时间并记录相关信息输出至编码比较器I4。例如下表所示：

指令间隔时间T2	输出端口CTR1[3:2]	表示含义
			T2＝21ms	00	SONY12bit格式编码
T2＝15.6ms	01	SONY15bit格式编码
			T2＝6.6ms	10	SONY20bit格式编码
T2＝89ms	11	RC5格式编码

第三计数器I3用以检测脉冲间隔时间。检测方法为：检测两个有效的检波输出信号间最小的间隔时间，并输出相关信息至编码比较器I4。例如下表所示：

脉冲间隔时间T3	第四计数器CTR1[1:0]	表示含义
			T3＝444us	00	RC6格式编码
T3＝4902us	01	RCS-80格式编码
			T3＝680us	10	SHARP格式编码
T3＝1000us	11	RCA格式编码

编码比较器I4根据输入的遥控编码格式信息，与原有的编码格式信息进行对比。如果发现接收的遥控编码格式发生变化，则将输出位CTR[6]置位，用以调整噪声判断模块的判断结构。

编码比较器也可以通过数据及时钟两个端口直接写入相关遥控编码信息。

实际电路中，可以根据需要调整工作方式，以适应更多的遥控编码格式。

图5为本实用新型提供的带手动控制模式编码自适应红外接收电路的功能框图。

如图5所示，检测控制模块与外部的数据端口、时钟端口相连，通过数据端口输入编码格式信息，能够改变所述检测控制模块预置的编码格式信息，使所述检测控制模块预置的编码格式信息与通过数据端口输入的编码格式信息相同。在手动控制模式下，存在两种工作方式。第一种工作方式为：经过手动调整后，检测控制模块内置的编码格式信息不再发生变化，无论检测出的输入信号的编码格式信息是否与目前检测控制模块内置的编码格式信息相同；第二种工作方式为：检测控制模块继续比较输入信号的编码格式信息是否与目前检测控制模块内止的编码格式相同，并根据比较结果，进行噪声判断模块的调整。

在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下还可以构成许多有很大差别的实施例。应当理解，除了如所附的权利要求所限定的，本实用新型不限于在说明书中所述的具体实施例。

Claims (4)

1.一种编码自适应红外接收电路，包括前置接收单元、与所述前置接收单元输出端相连的信号处理单元，所述信号处理单元包括：与所述前置接收单元输出端相连的可控增益放大模块；与所述可控增益放大模块输出端连接的带通滤波模块；与所述带通滤波模块输出端相连的检波整形模块；与所述带通滤波模块输出端、与所述可控增益放大模块控制端相连的噪声判断模块；其特征在于，所述信号处理单元还包括检测控制模块，其输入端与所述检波整形模块的输出端相连，其输出端与噪声判断模块的控制端相连，用以判断输入信号的种类，调整噪声判断模块的工作方式。

2.按照权利要求1所述的编码自适应红外接收电路，其特征在于，所述检测控制模块包括：第一计数器、第二计数器、第三计数器、编码比较器、第四计数器，所述检波整形模块的输出信号连接到第一计数器、第四计数器的数据端口，第四计数器的输出信号连接到第一计数器、第二计数器、第三计数器的重置端口，第四计数器的重置端口连接到上电复位信号，所述检波整形模块的输出信号连接反相器，反相器分别连接第二计数器、第三计数器的数据端口，第一计数器、第二计数器、第三计数器、第四计数器的时钟端口连接载波的时钟信号，第一计数器的输出端口、第二计数器的输出端口、第三计数器的输出端口连接编码比较器，编码比较器的输出端口连接到噪声判断模块。

3.按照权利要求1或2所述的编码自适应红外接收电路，其特征在于，所述检测控制模块还包括一个数据端口、一个时钟端口，通过数据端口输入编码格式信息，用以改变所述检测控制模块的预置编码格式信息，使其与所述通过数据端口输入的编码格式信息一致。

4.按照权利要求3所述的编码自适应红外接收电路，其特征在于，所述检测控制模块还包括可擦写的非易失性存储器，用以存储预置编码格式信息。

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