一款关于PIC单片机技术的多媒体终端遥控器方案

1多媒体终端遥控器设计理念和原理1．1多媒体终端遥控器设计理念如今在多媒体终端上的增值业务将越来越多，人们在浏览网页、搜索、短信等都需要遥控器进行输入，作为连接用户和终端之间的重要外设，遥控器的设计理念还停留在模拟电视时代，体验感较差。这些缺点都是伴随着数字家庭等领域技术的迅速发展而生的。目前用户输入的解决方式是呼出终端的内置输入法，这样随之产生两大问题：一，用户在输人时必须一边看遥控器输入一边看屏

1 多媒体终端遥控器设计理念和原理

1．1 多媒体终端遥控器设计理念

如今在多媒体终端上的增值业务将越来越多，人们在浏览网页、搜索、短信等都需要遥控器进行输入，作为连接用户和终端之间的重要外设，遥控器的设计理念还停留在模拟电视时代，体验感较差。这些缺点都是伴随着数字家庭等领域技术的迅速发展而生的。目前用户输入的解决方式是呼出终端的内置输入法，这样随之产生两大问题：一，用户在输人时必须一边看遥控器输入一边看屏幕确认输入，如果文字较多会造成频频抬头和低头的麻烦，难以忍受；二，不同厂家的终端都需要内置自己的中英文输入法，占用资源，而且必须搭配自己的遥控器使用，通用性不高。基于以上两大缺点，本文提出将输入法内置于遥控器的理念，在遥控器上输入文字后再统一将文字编码用红外线发给终端，终端接收后将编码译成文字显示在输入区中。

1．2 红外遥控器工作原理

遥控码是一串二进制数字信号，通过脉冲编码形成脉冲序列，被调制到一个固定频率载波上，最后通过红外发射管，以光脉冲的形式发射出去。脉冲编码就是将“1”和“0”用一个脉冲来标识。本设计使用NEC红外协议，用脉宽560us，周期4x560us代表二进制“1”；用脉宽560us，周期2x560us代表二进制“0”(如图1所示，密集竖线表示38KHz载波)。

图1 NEC协议红外遥控信号的调制

2 多媒体终端遥控器硬件设计

2．1 总体设计原则

遵循嵌入式系统高性能、低功耗、小体积的设计思想，总体设计原则是：元器件采用低功耗芯片；尽量用软件实现硬件功能，减少器件数量；键盘采用中断方式，一旦系统空闲超时立即使其进入休眠状态，再次按键予以唤醒。

2．2 硬件组成

硬件组成如图2所示。其中：主芯片为Microchip公司PIC18F系列高档单片机66J11，性价比极高；液晶屏控制器为Sitronix公司的ST7565R，分辨率128x64；汉字点阵字库用Atmel公司的262KBFlash制作，它和LCD与单片机的接口均为SPI接口；键盘有49个按键．采用7x7矩阵方式，7根行线连到单片机B口的RBI～RB7外部中断脚，列线连到单片机的E口的RE1-RE7，作为数字输出口。

图2 基于PIC单片机的红外遥控器硬件组成

3 多媒体终端遥控器软件设计

3．1 系统运行流程

遥控器无开关机过程，因此放入电池时系统硬件即初始化，进入休眠。按键中断时，进入主程序，系统运行流程如图3所示，分为两种模式：普通遥控和文本输入。单片机内部的看门狗负责对空闲状态(没有键被按下)计时，超时后系统复位重新进入休眠状态。

图3 系统运行流程图

3．2 功耗管理设计

PIC18F系列器件提供了三种主要的工作模式：运行模式、空闲模式和休眠模式，实际中只使用运行模式和休眠模式。根据遥控器的运行流程，看门狗(WDT：Watchdog Timer)负责实现空闲时间的计时。4ms的WDT超时溢出周期与16位的后分频比值相乘。可以通过在MPLAB IDE中配置寄存器2H中的WDTPS位控制一个多路开关以对WDT后分频器的输出进行选择，可获得的超时溢出周期范围为4ms至135秒(2．25分钟)。在代码中需要在每次按键后喂狗，保证看门狗重新计时。

3．3 驱动程序设计

3．3．1 键盘驱动

PIC单片机的B口是外部中断口，有四个INT中断和四个KBI中断。本设计将RB0留做扩展备用，RBl/INTl、RB2/INT2和RB3/INT3都设置为下降沿触发中断；KBl4个口(RB4-RB7)为电平变化中断(双沿)，在程序里只对下降沿中断有处理。

按键扫描采取行列扫描方式获取键值。配置行线均弱上拉，列线均输出为0；当有键(行列交叉点)按下时，此键所在行线即出现下降沿；进入中断处理后，依次令每根列线输出为0，其余为1，扫描行线看哪根行线输入为0，从而得到按键的位置。

3．3．2 SPI驱动

PIC单片机有两个主控同步串行端口模块，它们都可以用软件配置为SPI方式，使用非常方便．数据读写只需读写其缓存即可，不需要像51单片机那样模拟时序。本设计使用了两个SPI接口器件：LCD和FLASH字库，他们是从设备，单片机是主设备。在配置好与SPI时钟频率等有关的寄存器后，主从设备就可以通信了。当主设备从从设备读数据时，SSPxlF(x=1，2)标志寄存器为0说明正在接收数据，为1时说明已收到一个字节；当主设备往从设备写数据时，SSPxlF为1说明已发完―个字节。

3．3．3 PWM驱动

发射用的红外载波口』用标准脉宽捌制模块(PWM)来实现，载波频率是38KHz，因此PWM的周期就是1/38KHz，PWM周期的计算公式是：

PWM周期=[(_PR2)+1]．4．TOSC(TMR2预分频值)．

本设计中晶振是12MHz．即TOSC=1/12MHz，经过计算，PR2寄存器设置为78。TMR2预分频值为1可得到频率为38Km的方波。

也可以设置方波的占空比为1：3来减小功耗，占空比有10位，寄存器CCPRxL保存占空比高8位，CCPxCON<5：4>保存低2位。CCPRxL：CCPxCON<5：4>代表这个10位值。计算占空比的公式是：

PWM占空比=(CCPRxL：CCPxCON<5：4>)．TOSC．(TMR2预分频值)

设置好频率和占空比．开启PWM功能，TMR2(定时器2)开始计时，PWM输出高电平，计时到周期的1，3时PWM输出低电平，计时到一个周期时PWM重新开始另一个周期，TMR2从0开始计时。所以要停止载波的输出很简单，只需令占空比为0或TMR2停止计时。因此，很容易就可得到图1所示的输出。

3．4 输入法设计

3．4．1 功能

用遥控器输入中英文、数字、符号，功能类似于手机短信，其中中文输入是类似手机T9输入法的拼音输入法，英文输入法是只需按两次键(第一次调出候选字符，第二次选择字符)即可输入一个字母。按“输入法”键从遥控模式切换进输入模式，操作同手机，“切换键”用来切换中/英输入，“1”用来输入标点，“0”用来呼出数字输入法。输入完毕按“发射键”发射LCD上所有文字的编码，汉字是机内码，英文、数字及符号是ASCII码。如果想回到遥控模式，再次按“输入法”键。

3．4．2 拼音输入法设计原理

拼音输入法是本设计的核心内容，它负责将键盘输入的数字序列转换为汉字，汉字的搜索采用查表算法。拼音输入法大体可以分为两个步骤：把数字序列转换为拼音编码，然后搜索到该拼音编码对应的汉字编码。选中的汉字将显示在LCD的文本区，其编码记录在待发射的文本数组中。

3．4．3 索引表的重要结构体

1．拼音编码以索引表的形式保存在PY_Index．h中，每个拼音编码的数据结构为：

eonst struct T9PY_IDX

{

const unsigned char *t9：//按键数字序列

const unsigned char *PY：//拼音编码字符串

coast unsigned char *pY_mb；//该拼音对应的汉字码表地址

}；

所有的拼音编码组成一个数组常量T9PY_index[]，每个拼音编码作为数组中的一个元素存在，如：const struct T9PY_IDX

PY_index[]{"9468"、 "zhou"，PY_mb_zhou}，