手把手教你破解红外遥控器协议规则

在上一篇文章中，我们利用 ESP32 的 GPIO 中断成功捕获了红外信号的脉冲时长。成功运行后你会活得一串数字。但是，看着串口打印出来的一串串 560, 1690, 560, 560... 数字，你可能会感到困惑：这些数字到底代表什么？为什么不同品牌的家电这串数字完全不同？

一、 物理层：载波

首先要纠正一个直觉上的误区：红外遥控器并不是简单地亮灯代表 1，灭灯代表 0。

如果我们直接由 GPIO 控制红外 LED 亮灭，信号会立刻淹没在日光灯、太阳光等环境红外线噪音中。为了解决这个问题，红外遥控引入了载波的概念。

• 调制： 遥控器发射信号时，并不是让 LED 持续亮，而是以特定的频率（38kHz）快速闪烁。

• 解调： 电器上的红外接收头，内部集成了带通滤波器。它只对 38kHz 频率闪烁的红外光敏感，对于阳光这种直流或低频红外光视而不见。

关键点： 我们代码中记录的 560μs，并不是 LED 亮了 560 微秒，而是 LED 以 38kHz 的频率闪烁了 560 微秒。

二、 逻辑层

当你剔除载波后，剩下的就是高低电平的包络线。不同的厂家定义了不同的规则来把这些电平翻译成 0 和 1，这就是编码格式。

1. 脉冲距离编码

这是 NEC 协议采用的方式。无论 0 还是 1，高电平的时间是固定的。区别在于低电平的时间长短。因此当我们看到一串很整齐的短脉冲，间隔忽长忽短，基本就是 NEC。

2. PWM编码

这是 Sony 设备采用的方式。 无论 0 还是 1，低电平的时间是固定的。区别在于高电平的时间长短。波形看起来像不同宽度的实心方块排列在一起。

3. 曼彻斯特编码

这是 飞利浦采用的方式，比较古老但抗干扰强。它不看电平长短，而是看电平跳变的方向。从低变高代表 1，从高变低代表 0。这种协议很难用简单的时长数组来肉眼解析，通常需要专门的库。

三、标准 NEC 数据包结构

既然 NEC 是最通用的协议（TCL、创维、海尔、美的等大部分型号都基于此），我们来深度解剖它的一条完整指令例如：0x00FF02FD。

这 32 位数据被分成了四个部分：

1. 引导码：9000μs 高电平 + 4500μs 低电平。让接收头调整增益，准备接收数据。

2. 地址码： 0x00 (8位) ，告诉接收方我是电视机遥控器。

3. 地址反码 ： 0xFF 校验。0x00 取反就是 0xFF。如果接收头收到的两段数据不互为反码，说明传输传错了，直接丢弃。

4. 命令码： 0x02 (8位)具体动作。比如“音量+”。

5. 命令反码 ： 0xFD (8位) 校验命令是否正确。

逆向未知设备

如果你遇到了一个奇葩设备，既不是 NEC 也不是 Sony，甚至 Home Assistant 社区都没人讨论，该怎么办？

只能使用Raw 大法，不要试图去理解它，成为它。而是直接录音。 在 Home Assistant 或 ESPHome 中，使用 raw 模式。直接记录刚才提到的 [560, 1690, 560, 560...] 数组。原样播放，是能直接解决问题的。