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智能红外遥控器系统的设计
林小亮
1
吕杨
（1、昆明理工大学信息工程与自动化学院，云南昆明650051）
引言：随着人们生活水平的提高，家庭里的
家用电器也越来越多，然而各种家用电器使用的
红外遥控器却不能兼容，给使用者带来了不便。这
里介绍的智能红外遥控器系统能集中控制这些家
用电器，有效地解决了上述问题。智能红外遥控器
系统首先对各设备的红外遥控信号进行识别并存
储（智能学习），然后在使用时进行还原，去控制指
定的红外遥控设备工作。
1系统硬件结构组成
图1系统硬件结构框图
1.1单片机
从图1可看出，在控制系统中，整个系统设
计的核心是单片机，它控制系统中其他设备的正
常工作。本系统中选用的单片机型号为
PIC16F877A，它是Microchip科技推出的单片机，
具有高性能RISCCPU；仅有35条单字指令；除程
序分支为两个机器周期外，其余均为单周期指令；
运行速度：DC-20MHz，DC-200nsz指令周期；
8K14个FLASH程序存储器，3688个数据存储
器（RAM）字节，2568EEPROM数据存储器字节，
供用户使用。而传统的8051系列单片机只有
128～256字节RAM供用户使用。总之，完善的功
能使其在系统设计应用中极其方便。
智能红外遥控器系统有三个工作模式：自学
习模式、自学习验证模式、数据传输模式；能智能
学习9种设备，如DVD、空调、电视机等，并且对每
种设备都有至少30个设备功能，如MODE（收看
模式键）、POWER（电源待机/打开键）等。这样就可
以通过42个按键来实现不同的功能，3个工作模
式键；9个设备种类选择键；30个设备功能键。设
计中把单片机的RD0~RD7口和RC3~RC7与键
盘连接器相连。
1.2EEPROM存储器
由于测量和存储的数据多，因此使用AT－
MEL公司生产的AT24C1024芯片作为扩展外部
RAM，来对接收信号频率和信号波形进行存储。
AT24C1024以其操作灵活、可在线改写、存储数据
可靠等诸多优点，成为本系统存储器的理想选择。
1.3液晶显示器
本系统采用HDG12864L-6液晶显示模块来
显示系统的工作模式、设备种类和工作状态。该模
块接口方式灵活，操作指令简单，可以显示8×4行
16×16点阵的汉字，也可完成图形显示，来实现全
中文人机交互图形界面。该模块采用Sharp
SED1565DOB控制IC，不论显示程序或硬件电路
结构都比同类简单得多，还具有价格低、电压低、
功耗低的优点。
2系统的工作原理和软件实现
系统模式主要由智能学习模式、验证模式、
数据传输模式构成。智能学习模式，即对红外遥控
器发射的红外信号学习；验证模式，对被学习的红
外遥控器的编码作正确与否的验证；数据传输模
式，向应用系统传输储存的红外遥控的基带数据
编码帧。
2.1智能学习模式
智能学习模式，即对红外遥控器发射的红外
信号作自学习。学习的内容也就是对遥控器发射
的红外信号进行频率和波形测量。所有遥控器的
输出都是遥控编码信号，本系统使用软件解码的
方法对接收的红外信号进行解调。
2.1.1红外信号频率测量。系统利用软件编程
直接对遥控器输出的遥控编码信号脉冲串进行测
频。系统先测信号的周期，通过查表将其转化为频
率，其转换表格已事先存储到相应的存储空间。
具体工作过程是：如果刚开始RC0引脚为高
电平时则等待，当引脚出现低电平时则继续等待，
当引脚再次出现高电平时则开始测周期。如果刚
开始RC0引脚即为低电平时则等待，当引脚出现
高电平时则开始测周期。测周期先启动定时器T0；
置位控制位T0IF；同时也将T0IE置位以允许定时
器中断。定时器Timer0初始化为定时工作方式；
TMR0初值为#00H。然后再判断RC0引脚是否还
为高电平，当为高电平时则等待，直到出现低电
平，再开始判断RC0引脚是否为高电平，当不是高
电平时则等待。一旦出现高电平则终止定时器
Timer0，测频程序结束。
2.1.2红外信号波形测量。先将系统的红外线
窗口与被学习遥控器相对放置，处于直接发射和
接收状态；再按系统的“进入智能学习”键1次，此
时，系统进入自学习状态。此时按系统的“选择设
备种类”键选择设备，便可进行相应设备的学习；
接着按一次被学习的红外遥控器的某一功能键，
再按本系统键盘上相应的功能键，便可进行相应
设备的相应功能学习。
若学习成功，即测量完成且测量数据正确
时，将通过本系统的显示设备（如液晶显示器）显
示“智能学习成功”字样。具体测量过程如下：
直接接收到单片机的RB0脚是红外信号的
反脉冲串信号，当RB0脚检测到脉冲上升沿时，启
动定时器Timer0，定时器Timer0初始化为定时工
作方式。定时器Timer0测高电平的时间，当RB0
脚检测到脉冲下降沿时，关闭定时器Timer0，记录
定时器Timer0的值。同时启动定时器Timer2，定
时器Timer2也初始化为定时工作方式。当RB0检
测到脉冲上升沿时，关闭定时器Timer2和INTE，
并记录Timer2的值，即为低电平的时间。
在单主控器的系统中，时钟线仅由主控器驱
动，因此可以用单片机的SCL信号线将其设置为
输出方式，由软件控制产生串行时钟信号。系统使
用I/O线RB6作为时钟线，RB7作为串行数据线，
由软件控制在时钟的低电平期间读取或输出数
据。
2.2验证模式
首先按本系统“进入智能学习”键一次，表示
本系统处于验证工作状态；此时按本系统某个“选
择设备种类”键表示选择对该设备进行验证；然后
将本系统红外发射头对准相应的被控设备;接着再
按进行设备功能验证的键，单片机便调用内部程
序，输出已存储在EEPROM内的相应该设备的高
低电平时间数据，通过RC1口输出脉冲串转发红
外信号。
由于被学习的遥控器，其红外发射频率各有
不同，因此本文设计了系统与红外发射部件呈两
个独立部件，并提供多路编码输出通道，与外部独
立发射部件，一一对应输出。
2.3数据传输模式
一般的PC机或集中控制器都带有RS232
串口通信接口，但在实际应用中，有时主控PC机
和单片机相隔很远，为保证数据能高速及时、安全
的传至PC机，增加了具有RS485协议的串行通
信接口硬件电路。因此给PC配置RS485与
RS232之间的相互转换，并把接口电路做成全双
工，选用MAX232，SN7517全双工通信的芯片。使
用RS232/RS485总线通信的具体操作过程是：首
先将本系统的数据传输接口与应用设备的数据接
口（RS232/RS485）采用数据电缆连接，确认两设备
都处于正常通电状态；接着按本机“数据传输”模
式键1次，根据传输协议格式逐帧逐帧地向应用
系统传输数据，当数据传输完成后，将在本系统的
显示装置（如LCD屏）显示“成功传输”字样；否则，
显示“传输失败”字样。
结束结：这里所设计的智能红外遥控器系
统，可以学习多种不同类型的家用电器红外遥控
器的遥控信号，从而控制多种不同类型的家用电
器工作，它使用方便、控制功能灵活可靠。本系统
还可以作为通用的红外收发控制和数据传输系
统，根据不同的需求，稍加改动便可实现不同的控
制功能。
参考文献
[1]黄少斌.4路无线遥控器[J].实用无线电，1995.
[2]邬冠华，张小峰，宋凯.带工作状态显示的射线机
无线遥控器的研制[J].南昌航空工业学院学报，1999.
[3]彭树生.PIC单片机实践与系统设计[M].北京：电
子工业出版社，2007.
作者简介：林小亮（1982~），男，河南人，工学
硕士，昆明理工大学信息工程与自动化学院，计算
机应用技术专业，研究方向为嵌入式技术。
摘要：介绍的智能红外遥控器系统由PIC16F877A单片机和相关硬件电路来实现的，能智能学习多种电器的红外遥控器的控制方式，集中控
制这些家用电器。系统通过软件来实现红外遥控信号的智能学习，存储、验证及转发。本系统硬件电路简单，可靠性高，可同时控制转发多种红外信
号。同时系统为使单片机可以准确地与上位机进行通信，还增加了RS232/RS485的串行通信接口电路。
关键词：单片机；智能学习；红外信号；数据传输
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