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基于FPGA的红外遥控彩灯控制器的设计 　　摘 要： 设计一种基于现场可编程逻辑器件FPGA的红外遥控彩灯多模式显示控制系统。具有成本低、性能可靠、扩展性好等优点。详细介绍了系统的电路结构，提出一种由SC9148B红外发射芯片及外围电路作为发送器，HS0038B红外一体化芯片作为接收器，FPGA作为核心控制器的红外遥控系统的构建方法。该系统通过时序仿真与FPGA逻辑验证，结果表明，该设计能很好地实现彩灯红外遥控信号的解码控制、键值信号存储及译码、彩灯多模式显示等功能 关键词： 红外遥控； FPGA； 解码； 显示 中图分类号： TN929.1?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2015）19?0040?03 Abstract： A multi?mode coloured?lantern display control system with infrared remote control based on FPGA was designed， which has the advantages of low?cost， reliable performance and excellent scalability. The circuit structure of the system is introduced in detail. A construction method of infrared remote control system is put forward， which takes the infrared emission chip SC9148B and peripheral circuit as the transmitter， the integrated infrared chip HS0038B as the receiver， and FPGA as the core controller. This system was verified by time sequence simulation and FPGA logic validation. The actual results show that this design can realize the functions of decoding control of infrared remote control signal for the coloured lanterns， storage and decoding of the key value signal， and multi?mode coloured?lantern display. Keywords： infrared remote control； FPGA； decoding； display 现代电子技术迅猛发展，传统的设计方法正逐步退出历史舞台，基于可编程[1]逻辑器件FPGA的芯片设计技术逐步成为电子系统设计的主流。传统的红外遥控彩灯控制系统的信号解码多采用单片机或ARM实现，其编码器和解码器的设计均为软件方式，实际应用中容易受到外界干扰而程序跑飞，且软件解码为串行运算，响应速度慢，CPU资源占用多，系统可靠性较低。相比之下，基于并行处理的FPGA具有非常显著的优势，其速度快、系统集成度高、抗干扰能力强、工作稳定可靠、设计更改方便。本文采用市场主流的FPGA技术实现彩灯的红外遥控，充分融合了通信技术、数字逻辑处理技术及FPGA技术[2]在工程实践中的一体化应用 1 系统设计原理 红外遥控系统[3]一般主要由红外发射器、红外接收器和核心解码微控制器及其外围电路等四部分构成。本设计中，在数十米范围内，当按键被按下时，红外发射器产生与指令/按键对应的控制信号，并对控制信号进行识别/编码，经过调制后，通过红外发射管将串行数据以红外光的形式发送出去。接收器接收来自发送器的红外信号，并对接收到的信号进行检波、放大、滤波解调、整形等，最后从载波上恢复出基带信号。还原后的基带信号被送入核心解码控制器FPGA，转换为相应的控制信号完成彩灯控制 2 红外发射电路设计 2.1 红外通信协议 发射电路采用SC9148B为主芯片，其调制方式采用脉位调制（Pulse Position Modulation，PPM），将遥控指令编码成脉冲序列[4]。其遥控指令的1’是以占空比为[34]的正脉冲表示，0’则用占空比为[14]的正脉冲表示，[a=16（38 kHz）。] 脉位调制编码方式如图1所示。编码协议由12位按键码组成，每一位均按照上述编码规则所代表的0’，1’构成，时间长度为[12×4a=48a。]当按键被