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红外线

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红外线的工作原理

红外线光对人类是不可见的。红外线波长范围为 0.7 到 1000 微米。家用遥控器使用红外信号进行数据传输，工作波长范围为 0.75..1.4 微米。遥控器中的微控制器使红外 LED 以特定频率闪烁，将数字信号转换为红外信号。

接收红外信号使用 光接收器。它 将红外光转换为电压脉冲，这些脉冲已经是 数字信号。通常，接收器内部有一个 暗光滤波器，只允许 所需波长通过，并过滤掉噪声。

红外协议的多样性

红外协议在三个因素上有所不同：

• 位编码
• 数据结构
• 载波频率 — 通常在 36..38 kHz 范围内

位编码方式

1. 脉冲间距编码

通过调制脉冲之间的间隔持续时间来编码位。脉冲本身的宽度是恒定的。

2. 脉冲宽度编码

通过调制脉冲宽度来编码位。脉冲爆发后的间隔宽度是恒定的。

3. 相位编码

也称为曼彻斯特编码。逻辑值由脉冲爆发与间隔之间的过渡极性定义。“间隔到脉冲爆发”表示逻辑“0”，“脉冲爆发到间隔”表示逻辑“1”。

4. 之前编码方式的组合和其他特殊方式

{% hint style="info" %} 有些红外协议 试图成为多种设备的通用协议。最著名的有 RC5 和 NEC。不幸的是，最著名的 并不意味着最常见。在我的环境中，我只遇到过两个 NEC 遥控器，而没有 RC5 遥控器。

制造商喜欢使用自己独特的红外协议，即使在同一系列设备中（例如，电视盒）。因此，不同公司的遥控器，有时同一公司的不同型号，无法与同类型的其他设备配合使用。 {% endhint %}

探索红外信号

查看遥控器红外信号的最可靠方法是使用示波器。它不会解调或反转接收到的信号，而是“原样”显示。这对于测试和调试非常有用。我将以 NEC 红外协议为例展示预期信号。

通常，编码数据包的开头有一个前导码。这使接收器能够确定增益和背景水平。也有没有前导码的协议，例如，夏普。

然后传输数据。结构、前导码和位编码方法由特定协议决定。

NEC 红外协议包含一个短命令和一个重复代码，在按下按钮时发送。命令和重复代码在开头都有相同的前导码。

NEC 命令除了前导码外，还由一个地址字节和一个命令编号字节组成，设备通过这些字节理解需要执行的操作。地址和命令编号字节用反向值进行重复，以检查传输的完整性。命令末尾有一个额外的停止位。

重复代码在前导码后有一个“1”，这是一个停止位。

对于 逻辑“0”和“1”，NEC 使用脉冲间距编码：首先传输一个脉冲爆发，然后是一个暂停，其长度设置位的值。

空调

与其他遥控器不同，空调不仅仅传输按下按钮的代码。它们还 在按下按钮时传输所有信息，以确保 空调和遥控器同步。
这将避免将设置为 20ºC 的机器用一个遥控器增加到 21ºC，然后当使用另一个仍将温度设置为 20ºC 的遥控器进一步增加温度时，它会“增加”到 21ºC（而不是 22ºC，认为它在 21ºC）。

攻击

您可以使用 Flipper Zero 攻击红外线：

{% content-ref url="flipper-zero/fz-infrared.md" %} fz-infrared.md {% endcontent-ref %}

参考文献

• https://blog.flipperzero.one/infrared/

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