请问能否详细地讲解FPGA红外遥控原理呢？

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请问能否详细地讲解FPGA红外遥控原理呢？ [复制链接]

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红外遥控是一种广泛使用的无线、非接触式控制技术，具有抗干扰能力强、信息传输可靠、功耗低、成本低、易于实现等优点，被广泛应用于家用电器和计算机系统中。FPGA红外遥控原理主要涉及红外信号的编码、发送、接收和解码过程。

发射部分

红外遥控的发射部分由遥控按键、编码以及调制电路、红外发光二极管等组成。遥控器通过按键触发编码电路，将按键信息编码成特定的脉冲序列，然后由红外发光二极管发射出去。红外信号通常使用近红外光，波长范围为0.76um到1.5um，因为在这个波段内，红外发射器件与接收器件的光谱能够很好地匹配，从而获得较高的传输效率和可靠性3。

接收部分

红外遥控的接收部分由光敏二极管、解调电路等组成。接收器接收到红外信号后，通过解调电路将信号转换为电信号，然后输入到FPGA中进行解码。一些FPGA开发板使用的一体化红外接收头型号如HS0038B，接收到的信号波形与发送的波形相反，即发送高电平时接收为低电平，发送低电平时接收为高电平3。

FPGA解码

FPGA接收到的红外信号需要进行解码以识别具体的按键指令。解码过程通常涉及到对红外信号的时序进行分析，比如NEC协议中，数据码是8位，地址码也是8位，并且每个位的高电平或低电平持续时间不同，以此来区分逻辑"1"和"0"。FPGA内部通过状态机来识别这些时序特征，并最终解析出按键码3。

实验与应用

在实验中，使用FPGA开发板配套的红外遥控器发送红外信号，开发板上的一体化接收头接收到红外信号后传入FPGA芯片内，FPGA芯片接收到信号后进行解码，并将解码后的按键码显示在数码管上。如果检测到重复码，则让LED闪烁显示，一个重复码闪烁一次。实验中还涉及到红外信号的发送和接收模块的设计，以及如何通过状态机来识别和处理红外信号的各个部分3。

拓展应用

红外遥控系统不仅可以用于简单的按键识别，还可以通过编程实现更复杂的功能，如使用遥控器控制LED灯的亮灭或蜂鸣器的鸣叫，增加系统的交互性和实用性3。

设计原理

红外遥控系统的设计原理包括红外的发送装置和接收装置。发送装置由按键、编码模块、发射电路等组成，而接收装置由红外接收电路、遥控、解码模块等组成。在红外编码中，1和0的编码是通过38KHZ的脉冲来定义的，数据格式包括引导码、用户码、数据码和数据纠错码，总共32位。设计中还包括了分频模块以提供所需的38KHZ时钟，以及发送和接收模块的设计5。

通过这些原理和实验步骤，可以对FPGA红外遥控系统有一个全面的了解，包括其设计、编码、发送、接收和解码的全过程。