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用电脑声卡捕捉和分析红外遥控编码
发表日期:2010-07-02 11:13:58 来源:《无线电》杂志 作者:吴巍 【 】 浏览:7337次 评论:0

 

玩单片机或者开发一些控制电路的时候,经常会用到红外遥控器来作为控制单元。在写单片机程序之前,需要具体了解红外遥控器发射出来的红外线信号的编码时序。在《无线电》今年第4期有篇文章告诉我们如何用数字示波器去抓取红外信号,那样可很专业,精度也高。但很多时候我们手头没有数字示波器,那怎么办呢?难道没数字示波器只能对着这些看不到红外线干瞪眼吗?电脑现在基本上大家都有,能用电脑来抓吗?笔者遂用声卡mic输入口来记录红外接收头接收到的信号,居然记录成功,于是有了下面这个成本低廉,取材方便的红外信号分析方法。


图1

 

需要的零件如下(见图1):
1.3.5音频线一根
2.洞洞板一块
3.一体化红外接收头一个
4.0.1μF电容一个
5.10kΩ可调电阻一个
6.3.5耳机插座一个
7.3V电池一颗(3-5V电压即可)
8.电池座一个
线路见图2,这里用了电脑声卡的mic接口作为记录输入口,输入线选择耳机座子L通道(最外圈),不能焊接错了,否则会记录不到声音。

图2

 

 

图3 一体化接收头引脚功能

 

 

图4 焊接好的样子


在用音频线和电脑声卡的mic接口连接好后,打开话筒输入,这时候用遥控器对这红外接收头按按键,电脑音箱应该会传出红外码的脉冲波声音。硬件部分就这样设置好了。
音频分析制作软件很多,这里我们用Cooledit 2.0。下面以一个Philips的遥控器为例(见图5),详细说明如何用Cooledit分析红外线代码。

 

图5

 

                             

图6                                                                 图7

 

 

图8

图9

 

图10

 

 

图11

图12

 

 

图13

 

图14

 

图15

 

                               
要分析红外信号,首先就是要把按键时发出的红外信号捕捉下来。
打开Cooledit,点图6中按钮,出现方框里面的图样即可。新建一个文件,点图7中按钮出现图8所示窗口,选择采样率为44.1kHz、立体声、16bit数据。按下图9中的录音按键,用遥控器对着接收头,按下数字键1,会出现图9所示波形,这时候再按录音或者停止按键,就会停止录音了,红外信号就被记录下来了,到这里我们已经成功了90%了。
按图10里面的按钮,或者将鼠标移动到一个红外信号上,转动鼠标中间滚轮展开波形。展开后的波形,可能你会得到图11所示的波形,其头方波有缺失,这是因为声卡输入耦合电容速度不够快引起的(或者是高频特性不好)。这时候,调节下板子上的可调电阻,加大输入信号,调节系统音量控制器里面话筒的输入大小,一般可以解决这个问题,抓出来的波形见图12。
可以看到两个连续的波形之间可能存在一道弧线,这个是耦合电容放电引起的,可以忽略,不影响分析,继续展开波形如图13所示。一个漂亮的红外波形被我们记录下来了,这时候你可以点击file—save as,将波形保存下来,以后随时用随时打开。
接下来我们来具体精确分析这段脉冲的脉宽大小。设置一下Cooledit的时间显示格式,我们选择设置显示采样点,如图14所示。
我们在最开始新建文件的时候,选择的是44.1kHz的采样率,就是声卡会在1秒钟内对输入的模拟信号采样44100次;如何在我们抓到的波形里面看到这个采样点呢?继续展开波形,看到采样点了吧?如果刚开始是设置成48kHz的采样率,那1秒钟的时间内就有48000个点了,可以设置得更高,但如果声卡不好,也许效果就没那么理想了。
看到这里,也许你就会想到了,只要数出方波上的点数,就可以知道这脉冲长度了。是的,的确是这样,两个采样点直接的时间长度是1/44100秒,采样点数×(1/44100)=脉宽时间长度。
当然,我们不需要自己一个一个点去数这些采样点了,Cooledit是个强大的工具,要好好利用利用的。
用鼠标拖选一段脉冲,如图16所示,在Cooledit右下角就会帮你数出点数啦。
这段时间长度就是81×( 1/44100 )=0.00183673s=1836.73μs

 

图16

 


知道了时间长度,根据红外遥控编码手册,就可以知道是属于哪种类型的红外码了。对特殊的红外遥控器,多次对比代码,找出共性,就可以研究出解码程序了。
再抓一个和《无线电》第4期相关文章一样类型的红外信号见图17,怎么样,效果不比数字示波器逊色吧?按编码协议,分析可得到如图18的结果。

 

 

图17

 

图18

 

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Tags:电脑 声卡 捕捉 分析 红外 遥控 编码 责任编辑:chenxing
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