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研究生:賴南興
研究生(外文):Lai, Nan-Hsing
論文名稱:網際網路遠端紅外線控制系統
論文名稱(外文):Infrared Remote Control System over Internet
指導教授:魏兆煌魏兆煌引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:南台科技大學
系所名稱:電機工程系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2008
畢業學年度:96
語文別:中文
中文關鍵詞:網際網路紅外線遠端
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紅外線遙控技術在我們日常生活中相當普遍,使用於許多的家電設備,冷氣、燈光、風扇、電視、音響等。紅外線的優點在於消耗功率小、成本低,不易受到干擾,缺點為可視範圍的傳輸與短距離的傳輸。紅外線傳輸因其缺點所限制,使它無法應用再遠距離傳輸上,本研究針對此缺點,將發展一種新的技術來突破遙控距離的限制。
本研究發展的網際網路遠端紅外線遙控系統器以軟硬體協同設計的方式來實現。整合的系統包括PC、紅外線信號接收介面、紅外線遙控信號輸出介面、嵌入式Nios II處理器、網路與紅外線遙控處理程序以及嵌入式作業系統等。
本系統使用Altera DE2發展板及PC做為硬體平台。在µClinux作業系統下以NIOS II處理器來實現遠端紅外線遙控器。近端的紅外線控制訊號由PC接收,首先以VB程式進行訊號分析,接著經由網際網路傳送遙控碼到遠端的DE2發展板,最後由發展板重建紅外線訊號發射,完成遠距離遙控。
本系統發展的第二項功能為使用“雙向”的遙控信號傳送,受控制的家電設備可以回傳其工作狀態或主動要求遙控器執行下一步的動作。
本系統經由網路傳送控制碼遙控遠端設備,不再受距離限制。 並且使用雙向紅外線協定在未來工作上將可完成影音信息的傳輸。
摘要 iv
英文摘要 v
致謝 vi
目次 vii
表目錄 x
圖目錄 xi
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機與目的 1
1.3 研究工作項目與步驟 6
1.4 論文架構 7
第二章 紅外線傳輸控制原理 9
2.1 紅外線傳輸控制技術 9
2.2 紅外線資料位元編碼格式 9
2.2.1 NEC編碼格式 11
2.2.2 SONY編碼格式 12
2.2.3 PHILIPS編碼格式 12
2.2.3.1 RC-5格式編碼 12
2.2.3.2 RCMM格式編碼 13
第三章 紅外線接收器之軟硬體設計 15
3.1 紅外線接收電路 15
3.1.1 單晶片 16
3.1.2 紅外線接收器 19
3.2 VB程式設計 20
3.2.1 紅外線接收之VB程式 22
第四章 嵌入式處理器設計與SoPC發展平台 23
4.1 DE2 發展板簡介 24
4.1.1 Cyclone II 晶片特色 25
4.2 SoPC發展環境 26
4.2.1 SoPC Builder 27
4.2.2 Nios II 處理器 31
4.2.3 Avalone Bus 32
4.2.4 Nios II 系統之規劃與實現 33
4.2.5 Quartus II 編譯合成軟體 35
4.2.6 Nios II IDE 36
4.3 系統硬體規劃 39
4.3.1 Expansion Header 介面設計 39
4.3.2 DMA9000A 網路介面設計 40
4.3.3 紅外線發送/接收電路之設計 41
4.4 系統硬體整合設計 42
第五章 µClinux 作業系統 44
5.1 µClinux 簡介 44
5.2 µClinux 針對沒有MMU的特殊處理 45
5.3 µClinux 核心 46
5.4 嵌入式作業系統規劃 47
5.4.1 軟體架構 47
5.5 移植µClinux作業系統 49
5.5.1 建立系統編譯工具 49
5.5.2 核心組態設定 52
5.5.3 檔案系統及映像檔建立 56
5.5.4 執行µClinux作業系統 57
5.6 建立紅外線發送/接收應用程式 62
5.6.1 CGI 65
5.6.2 HTML 66
第六章 系統實現與驗證 68
6.1 網際網路遠端紅外線控制系統之實現 68
6.2 實驗結果分析 71
第七章 結論與未來展望 78
7.1 結論 78
7.2 未來展望 78
參考文獻 79
附錄A VB紅外線接收程式 81
附錄B 紅外線接收裝置之C程式 93
附錄C 紅外線發送/接收之CGI程式 95
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