1 設計理念和原理

1．1 設計理念

隨著數字家庭等領域技術的迅速發展，在多媒體終端上的增值業務將越來越多，瀏覽網頁、搜索、短信等都需要遙控器進行輸入。但作為連接用戶和終端之間的重要外設，遙控器的設計理念還停留在模擬電視時代，體驗感較差。目前用戶輸入的解決方式是呼出終端的內置輸入法，這樣就帶來了兩個問題：一，不同廠家的終端都需要內置自己的中英文輸入法，占用資源，而且必須搭配自己的遙控器使用，通用性不高；二，用戶在輸人時必須一邊看遙控器輸入一邊看屏幕確認輸入，如果文字較多會造成頻頻抬頭和低頭的麻煩，難以忍受。基于以上缺點，本文提出將輸入法內置于遙控器的理念，在遙控器上輸入文字后再統一將文字編碼用紅外線發給終端，終端接收后將編碼譯成文字顯示在輸入區中。

1．2 紅外遙控器工作原理

遙控碼是一串二進制數字信號，通過脈沖編碼形成脈沖序列，被調制到一個固定頻率載波上，最后通過紅外發射管，以光脈沖的形式發射出去。脈沖編碼就是將“1”和“0”用一個脈沖來標識。本設計使用NEC紅外協議，用脈寬560us，周期4x560us代表二進制“1”；用脈寬560us，周期2x560us代表二進制“0”(如圖1所示，密集豎線表示38KHz載波)。

2 硬件設計

2．1 總體設計原則

遵循嵌入式系統高性能、低功耗、小體積的設計思想，總體設計原則是：元器件采用低功耗芯片；盡量用軟件實現硬件功能，減少器件數量；鍵盤采用中斷方式，一旦系統空閑超時立即使其進入休眠狀態，再次按鍵予以喚醒。

2．2 硬件組成

硬件組成如圖2所示。其中：主芯片為Microchip公司PIC18F系列高檔單片機66J11，性價比極高；液晶屏控制器為Sitronix公司的ST7565R，分辨率128x64；漢字點陣字庫用Atmel公司的262KB Flash制作，它和LCD與單片機的接口均為SPI接口；鍵盤有49個按鍵．采用7x7矩陣方式，7根行線連到單片機B口的RBI～RB7外部中斷腳，列線連到單片機的E口的RE1-RE7，作為數字輸出口。

3 軟件設計

3．1 系統運行流程

遙控器無開關機過程，因此放入電池時系統硬件即初始化，進入休眠。按鍵中斷時，進入主程序，系統運行流程如圖3所示，分為兩種模式：普通遙控和文本輸入。單片機內部的看門狗負責對空閑狀態(沒有鍵被按下)計時，超時后系統復位重新進入休眠狀態。

3．2 功耗管理設計

PIC18F系列器件提供了三種主要的工作模式：運行模式、空閑模式和休眠模式，實際中只使用運行模式和休眠模式。根據遙控器的運行流程，看門狗(WDT：Watchdog Timer)負責實現空閑時間的計時。4ms的WDT超時溢出周期與16位的后分頻比值相乘。可以通過在MPLAB IDE中配置寄存器2H中的WDTPS位控制一個多路開關以對WDT后分頻器的輸出進行選擇，可獲得的超時溢出周期范圍為4ms至135秒(2．25分鐘)。在代碼中需要在每次按鍵后喂狗，保證看門狗重新計時。

3．3 驅動程序設計

3．3．1 鍵盤驅動

PIC單片機的B口是外部中斷口，有四個INT中斷和四個KBI中斷。本設計將RB0留做擴展備用，RBl/INTl、RB2/INT2和RB3/INT3都設置為下降沿觸發中斷；KBl4個口(RB4-RB7)為電平變化中斷(雙沿)，在程序里只對下降沿中斷有處理。

按鍵掃描采取行列掃描方式獲取鍵值。配置行線均弱上拉，列線均輸出為0；當有鍵(行列交叉點)按下時，此鍵所在行線即出現下降沿；進入中斷處理后，依次令每根列線輸出為0，其余為1，掃描行線看哪根行線輸入為0，從而得到按鍵的位置。

3．3．2 SPI驅動

PIC單片機有兩個主控同步串行端口模塊，它們都可以用軟件配置為SPI方式，使用非常方便．數據讀寫只需讀寫其緩存即可，不需要像51單片機那樣模擬時序。本設計使用了兩個SPI接口器件：LCD和FLASH字庫，他們是從設備，單片機是主設備。在配置好與SPI時鐘頻率等有關的寄存器后，主從設備就可以通信了。當主設備從從設備讀數據時，SSPxlF(x=1，2)標志寄存器為0說明正在接收數據，為1時說明已收到一個字節；當主設備往從設備寫數據時，SSPxlF為1說明已發完—個字節。

3．3．3PWM驅動

發射用的紅外載波口’用標準脈寬捌制模塊(PWM)來實現，載波頻率是38KHz，因此PWM的周期就是1/38KHz，PWM周期的計算公式是：

PWM周期=[(_PR2)+1]．4．TOSC(TMR2預分頻值)．

本設計中晶振是12MHz．即TOSC=1/12MHz，經過計算，PR2寄存器設置為78。TMR2預分頻值為1可得到頻率為38Km的方波。