紅外遙控是利用近紅外光進行數據傳輸的一種控制方式。近紅外光波長0.76um~1.5um ，紅外遙控收發(fā)器件波長一般為 0.8um~0.94um ，具有傳輸效率高，成本低，電路實現簡單，抗干擾強等特點，在家用電器上被廣泛使用。

紅外遙控一般有發(fā)射和接收兩部分組成，發(fā)射元件為紅外發(fā)射管，接收一般采用一體化紅外接收頭，但發(fā)射載波頻率與接收頭固定頻率需一致才能正確接收。

一、發(fā)射

1.調制

紅外遙控是以調制方式發(fā)射數據，將數據調制到固定的載波上發(fā)送，調制發(fā)送抗干擾能力更強，傳送距離也更遠。紅外發(fā)送首先要解決的就是調制問題。

目前主流的調制方式有PPM和PWM。

PPM：脈沖位置調制，調制脈沖寬度不變，用脈沖間隔來區(qū)分0和1。如下圖所示，脈沖寬度不變都是560us，脈沖間隔改變。邏輯1總時間為2.25ms，邏輯0中時間長度為1.12ms。

圖1：PPM調制

PWM：脈沖寬度調制，脈沖間隔不變，調制脈沖寬度改變。如下圖所示，脈沖間隔 為600us，脈沖寬度不同。邏輯1高電平時間為1.2ms，邏輯0高電平時間為0.6ms。

圖2：PWM調制

調制載波頻率一般在30KHz到60KHz之間，常用的載波有33K，36K，36.6K，38K，40K，56K等，其中38K使用最多。

常用占空比有1/3、1/2，1/3最多。

2. 紅外傳輸協(xié)議

常用的紅外傳輸協(xié)議有ITT協(xié)議、NEC協(xié)議、Nokia NRC協(xié)議、Sharp協(xié)議、Philips RC-5、RC-6 RECS-80協(xié)議、Sony SIRC協(xié)議等，其中最常見的為NEC協(xié)議。
常見NEC協(xié)議分析：

| 載波38KHz，邏輯1為2.25ms，脈沖時間560us；邏輯0為1.12ms，脈沖時間560us

圖3：NEC邏輯’0’與邏輯’1’

| 協(xié)議格式

圖4：NEC紅外載波發(fā)送協(xié)議

(1) 首先發(fā)送9ms的高電平脈沖

(2)然后發(fā)送4.5ms的低電平

(3)接下來是8bit的地址碼（低位在前）

(4)然后是8bit的地址反碼，用于檢驗地址碼是否出錯

(5)接下來的是8bit的命令碼（低位在前）

(6)然后是8bit的命令反碼，用于檢驗命令碼是否出錯。
| 重復碼

圖5：NEC重復發(fā)送載波協(xié)議
如果一直按著一個鍵，將以110ms為周期發(fā)送重復碼，重復碼由9ms高電平、2.25ms低電平及560us高電平組成。

圖6：NEC重復碼

3. 編碼

雖然不同協(xié)議都對各自的協(xié)議格式做了不同定義，但總體而言還是有高低電平組成的一串數據。

對于紅外發(fā)射，就是按照協(xié)議規(guī)定高電平時間內，在紅外輸出口輸出固定頻率載波；低電平則直接輸出低。紅外接收頭接到載波時輸出高電平，沒有載波時輸出低電平，完成數據解碼。

圖7：NEC解碼后協(xié)議

二、接收

紅外接收常采用一體化紅外接收頭，集紅外接收、放大、濾波、比較器輸出等功能，并輸出MCU可識別的TTL信號的。常用的一體化紅外接收頭有SCR638、HS0038、VS1838等。

SCR638

HS0038
圖8：一體化接收頭

紅外接收應用電路圖：

圖9：紅外接收典型應用

三、ESP8266紅外發(fā)送與接收

ESP8266定義了1個IR紅外遙控接口，IR紅外遙控接口由軟件實現，接口定義如下：

圖10：ESP8266紅外管腳定義

1.發(fā)送

在ESP8266上用于發(fā)送的載波可以通過以下方式實現：
1)I2S的BCK
2)WS管腳產生
3)由GPIO中的sigma-delta功能在任意GPIO口產生載波。
其中sigma-delta產生的載波占空比約為20%，推薦使用MTMS管腳（GPIO14），可產生準確的38KHz且占空比為50%的標準方波。

2.接收

紅外接收功能通過GPIO的邊沿中斷實現，讀取系統(tǒng)時間，將2次時間相減可以得到波形持續(xù)時間，然后通過軟件邏輯實現紅外協(xié)議處理。

審核編輯：符乾江