红外遥控与NEC编码协议详解

在我们日常生活中，电视遥控器、空调遥控器、风扇遥控器，几乎都离不开“红外遥控”这项技术。虽然我们每天都在用，但你知道里面是怎么通信的吗？本篇文章将带你了解红外遥控的工作原理，重点解析目前应用最广泛的红外编码协议——NEC协议，并以专业术语+大白话双重方式进行讲解，帮助你真正理解“遥控器发射的那些看不见的光”到底干了什么。

一、红外遥控简介

📘 专业术语版：

红外遥控（Infrared Remote Control）是一种通过红外线（波长为700nm~1000nm）传输控制信号的无线通信方式。遥控器通过红外发射管（通常是一个LED）发送调制后的光信号，接收端通过红外接收器（例如VS1838B）接收并解调出控制信息。

🧠 大白话版：

红外遥控就像打“灯语”一样，把看不见的红外光当成“手电筒”，把控制信号编码成“闪一闪”的节奏，通过“亮灭快慢”来传达不同的指令给家电。

二、红外遥控的核心：调制与编码

红外遥控不仅仅是“闪一下”那么简单，它里面藏着“节奏”和“语言”。

🔧 调制（PWM）是怎么回事？

红外信号通常采用PWM（脉冲宽度调制）方式进行调制。常见调制频率为38kHz，也就是说，它在“发光”和“灭光”之间快速切换，一秒钟闪烁约38,000次。

📘 专业术语版：

PWM调制是将数字信号调制到特定载波频率上（如38kHz），以便于接收端通过带通滤波器（窄带接收头）识别和解调特定频率的信号，提高抗干扰性。

🧠 大白话版：

直接“闪红外光”容易被周围的光干扰，所以我们不直接“点亮”，而是用“特定节奏的闪”来传话，就像打摩斯密码，不是单独点一下，而是“滴滴答答”地连续点。

三、NEC协议：红外遥控最流行的“语言”

NEC协议是由日本NEC公司提出的一种红外通信协议，因其结构简单、抗干扰能力强、成本低，被广泛用于各种家电控制。

🧱 信号结构

一帧NEC信号的结构如下：

lua

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|----引导码----|----地址码----|----地址反码----|----命令码----|----命令反码----|

引导码：9ms高电平+4.5ms低电平，用于让接收端“醒过来”。
地址码（8位）：表示设备地址。
地址反码（8位）：地址取反，用于校验。
命令码（8位）：表示要执行的命令（例如“音量+”）。
命令反码（8位）：命令取反，用于校验。

⏱ 编码方式：脉冲长度决定“0”还是“1”

逻辑0 = 562.5μs高电平 + 562.5μs低电平
逻辑1 = 562.5μs高电平 + 1687.5μs低电平

🧠 大白话翻译：

遥控器发信号其实就是打“节奏”。

打个短拍：代表 0
打个长拍：代表 1

然后一共发了32位的节奏：前面说“你是谁”（地址码）、然后说“你想干嘛”（命令码）。为了防止搞错，还会重复说一次反话（反码）来检查。

四、一个NEC协议数据的例子

假设遥控器发送如下命令：

地址码：0x20（十进制为32）
命令码：0xA1（十进制为161）

那么实际发出的32位是：

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地址码： 00100000 地址反码：11011111 命令码： 10100001 命令反码：01011110

遥控器把这串“高低电平节奏”调制在38kHz红外波上发出去，接收器收到之后，解码就能知道：这家伙按的是“音量+”。

五、为什么NEC协议这么受欢迎？

结构简单：定长32位，接收解码容易
抗干扰强：使用引导码和重复码，稳定性好
硬件支持广泛：许多单片机（如STM32、Arduino）有现成库支持
通用性强：一个遥控器可以控制多个设备，只要地址不同即可

六、应用场景

智能家居遥控（智能灯、窗帘、风扇）
电视、机顶盒、音响等消费电子
教育类单片机项目：红外控制小车、红外开关灯

七、总结一下

概念	专业术语	大白话解释
红外遥控	利用红外线传输控制指令	用“看不见的光”打节奏传话
PWM调制	脉冲宽度调制，提高抗干扰性	按特定频率快速闪灯
NEC协议	一种标准红外编码方式	发32个“短拍/长拍”节奏
地址+命令	表示“控制谁+让它干啥”	“你干活，打开灯！”