红外遥控的原理详解

目前很多手机都集成了红外功能，这一功能在手机上主要用作遥控器使用。现在的硬件厂商都在搭建生态，比如智能家居。以手机作为智能终端，通过APP来控制所要接入的各种设备，如空调、电视、照明灯、音响等。而手机的红外功能就可以把手机当作一个遥控器来使用。

家用设备中，红外的普及是通过空调和电视来实现的。两者的遥控设备都是通过红外功能来实现的，这两种近距离场景是红外应用最广泛的地方。红外要实现遥控需要红外发送和红外接受等硬件的支持。在空调和电视端，集成的红外接收电路；在手机端集成的是红外发射电路。

1 红外发射电路

红外发射电路的核心元器件是红外发射探头，该探头的外形与直插LED非常类似，外表透明，在使用时也是按照LED的驱动电路来设计电路的。如下图所示。

当基极端的IR为低电平时红外电路处于关断状态；当基极端的IR为高电平时红外电路导通，发出外红光，被接收电路所接收。

2 红外接收电路

红外接收电路涉及到红外接收元器件电路以及解码电路。红外发射和接收是成对出现的，通用的红外接收元器件为黑色外壳，外形如LED。但是这种接收器件比较容易收到干扰。在设计电路时都使用专用的红外接收器件，如HS0038。接收电路如下图所示。

3 红外的通讯协议

有了发射电路、有了接收电路，那么数据是如何传输的呢？这就要设计到通讯协议了。手机的红外在适配不同型号的电视、空调时都一个学习的过程，这个学习的过程就是协议适配的过程。目前比较主流的通讯协议是NEC的。NEC规定了0和1的定义，定义了报文数据结构。0和1的定义如下图所示。

遥控器在按下的时候，红外发射部分会发送一串脉冲，该脉冲的编码是遵循NEC协议的，接收端对脉冲编码解析出用户按键的含义再执行相应的命令。

手机端的红外，是发送部分，APP中按下某一个键，红外就会发送出一串脉冲，接收电路对该脉冲进行解码，由此实现发送和接收的配合，实现遥控设备的目的。

但是，手机红外目前功能主要用来控制电视、空调等，当作遥控器来使用，应用场景比较受限，这主要由红外的通讯距离短、需要点对点匹配等约束的。

　　审核编辑：汤梓红