红外遥控是利用近红外光进行数据传输的一种管制形式。近红外光波长0.76um~1.5um ，红外遥控收发器件波长个别为 0.8um~0.94um ，具备传输效率高，成本低，电路实现简略，抗干扰强等特点，在家用电器上被宽泛应用。

红外遥控个别有发射和接管两局部组成，发射元件为红外发射管，接管个别采纳一体化红外接管头，但发射载波频率与接管头固定频率需统一能力正确接管。

一、发射

1. 调制

红外遥控是以调制形式发射数据，将数据调制到固定的载波上发送，调制发送抗干扰能力更强，传送间隔也更远。红外发送首先要解决的就是调制问题。

目前支流的调制形式有PPM和PWM。

  • PPM：脉冲地位调制，调制脉冲宽度不变，用脉冲距离来辨别0和1。如下图所示，脉冲宽度不变都是560us，脉冲距离扭转。逻辑1总工夫为2.25ms，逻辑0中工夫长度为1.12ms。

图1：PPM调制

  • PWM：脉冲宽度调制，脉冲距离不变，调制脉冲宽度扭转。如下图所示，脉冲距离 为600us，脉冲宽度不同。逻辑1高电平工夫为1.2ms，逻辑0高电平工夫为0.6ms。

图2：PWM调制

调制载波频率个别在30KHz到60KHz之间，罕用的载波有33K，36K，36.6K，38K，40K，56K等，其中38K应用最多。

罕用占空比有1/3、1/2，1/3最多。

2. 红外传输协定

罕用的红外传输协定有ITT协定、NEC协定、Nokia NRC协定、Sharp协定、Philips RC-5、RC-6 RECS-80协定、Sony SIRC协定等，其中最常见的为NEC协定。

常见NEC协定剖析：

l 载波38KHz，逻辑1为2.25ms，脉冲工夫560us；逻辑0为1.12ms，脉冲工夫560us

 

图3：NEC逻辑’0’与逻辑’1’

l 协定格局

 

图4：NEC红外载波发送协定

(1) 首先发送9ms的高电平脉冲

(2) 而后发送4.5ms的低电平

(3) 接下来是8bit的地址码（低位在前）

(4) 而后是8bit的地址反码，用于测验地址码是否出错

(5) 接下来的是8bit的命令码（低位在前）

(6) 而后是8bit的命令反码，用于测验命令码是否出错。

l 反复码

 

图5：NEC反复发送载波协定

如果始终按着一个键，将以110ms为周期发送反复码，反复码由9ms高电平、2.25ms低电平及560us高电平组成。

 

图6：NEC反复码

3. 编码

尽管不同协定都对各自的协定格局做了不同定义，但总体而言还是有高低电平组成的一串数据。

对于红外发射，就是依照协定规定高电平工夫内，在红外输入口输入固定频率载波；低电平则间接输入低。红外接管头接到载波时输入高电平，没有载波时输入低电平，实现数据解码。

 

图7：NEC解码后协定

二、接管

红外接管常采纳一体化红外接管头，集红外接管、放大、滤波、比拟器输入等性能，并输入MCU可辨认的TTL信号的。罕用的一体化红外接管头有SCR638、HS0038、VS1838等。

      

SCR638

HS0038

图8：一体化接管头

红外接管利用电路图：

 

图9：红外接管典型利用

 

三、ESP8266红外发送与接管

ESP8266定义了1个IR红外遥控接口，IR红外遥控接口由软件实现，接口定义如下：

 

图10：ESP8266红外管脚定义

1. 发送

在ESP8266上用于发送的载波能够通过以下形式实现：

1) I2S的BCK

2) WS管脚产生

3) 由GPIO中的sigma-delta性能在任意GPIO口产生载波。

其中sigma-delta产生的载波占空比约为20%，举荐应用MTMS管脚（GPIO14），可产生精确的38KHz且占空比为50%的规范方波。

2. 接管

红外接管性能通过GPIO的边际中断实现，读取零碎工夫，将2次工夫相减能够失去波形持续时间，而后通过软件逻辑实现红外协定解决。