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詳解紅外線遙控器的發(fā)射與接收

目錄:解決方案星級(jí):3星級(jí)人氣:-發(fā)表時(shí)間:2013-03-04 08:56:00
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  今日億光華南地區(qū)最權(quán)威的代理商超毅電子為各位電子遙控愛好者講解,如何利用利用紅外線的特點(diǎn),來制作多路遙控器。
 在遙控發(fā)射電路中,有兩種電路,即編碼器和38kHz 載波信號(hào)發(fā)生器。在不需要多路控制的應(yīng)用電路中,可以使用常規(guī)集成電路組成路數(shù)不多的紅外遙控發(fā)射和接收電路,該電路無需使用較復(fù)雜的專用編譯碼器,因此制作容易。
1.頻分制編碼的遙控發(fā)射器
 在紅外發(fā)射端利用專用(彩電、VCD、DVD等)的紅外編碼通訊協(xié)議作編碼器,對一般電子技術(shù)人員或業(yè)余愛好者來說,是難于實(shí)現(xiàn)的,但對路數(shù)不多的遙控發(fā)射電路,可以采用頻分制的方法制作編碼器,而對一路的遙控電路,還可以不用編碼器,直接發(fā)射38kHz紅外信號(hào),即可達(dá)到控制的目的。
 圖1是一種一路的紅外遙控發(fā)射電路,在該電路中,使用了一片IC1高速CMOS型4-2輸入的“與非”門74HC00集成電路,組成低頻振蕩器作編碼信號(hào)(f1),用IC2555電路作載波振蕩器,振蕩頻率為:f0(38kHz)f1對:f0進(jìn)行調(diào)制,所以IC2的③腳的波形是斷續(xù)的載波,該載波經(jīng)紅外發(fā)光二極管發(fā)送到空間。電路中的關(guān)鍵點(diǎn)A、B、B’波形如圖2所示,其中B’是未調(diào)制的波形。

 在圖1中,選用了555電路作載波振蕩器,其目的是說明電路的調(diào)制工作原理,即利用大家熟悉的555產(chǎn)生38kHz方波信號(hào),再利用555的復(fù)位端④腳作調(diào)制端,即當(dāng)④腳為高電平時(shí),555是常規(guī)的方波振蕩器;當(dāng)④腳為低電平時(shí),555的③腳處于低電平。④腳的調(diào)制信號(hào)是由IC1的與非門的低頻振蕩器而獲得。
 在實(shí)際應(yīng)用中,遙控發(fā)射器是3V電池供電,為此只需把555電路IC1剩余的兩個(gè)與非門組成的38kHz取而代之,如圖2所示。

 注意:這里未引用CMOS4-2輸入的“與非”門CD4011作圖1電路中的編碼器和載波發(fā)生 器,是因?yàn)镃D4011作振蕩產(chǎn)生方波信號(hào)時(shí),屬于模擬信號(hào)的應(yīng)用。為了保證電路可靠起振,其工作電壓需4.5V以上,而74HC00的CMOS集成電路的最低工作電壓為2V,所以使用3V電源, 完全可以可靠的工作。
2.遙控接收解調(diào)電路
 圖3為紅外接收解調(diào)控制電路,圖4中IC2是LM567。LM567是一種鎖相環(huán)集成電路,采 用8腳雙列直插塑封裝,工作電壓為+4.75?+9V,工作頻率從直流到500kHz,靜態(tài)電流約8mA。⑧腳為輸出端,靜態(tài)時(shí)為高電平,是由內(nèi)部的集電極開路的三極管構(gòu)成,允許最大灌電流為100mA。鑒于LM567的內(nèi)部電路較復(fù)雜,這里僅介紹該電路的基本功能。

 LM567的⑤、⑥腳外接的電阻(R3+RP)和電容C4,決定了內(nèi)部壓控振蕩器的中心頻率:f01,f01=1/1.1RC,①、②腳接的電容C3、C4到地,形成濾波網(wǎng)絡(luò),其中②腳的電容C2,決定鎖相環(huán)路的捕捉帶寬,電容值越大,環(huán)路帶寬越窄。①腳接的電容C3為②腳的2倍以上為好。
 弄清了LM567的基本組成后,再來分析圖4電路的工作過程。IC1是紅外接收頭,它接收圖 1發(fā)出的紅外線信號(hào),接收的調(diào)制載波頻率仍為38kHz,接收信號(hào)經(jīng)IC1解調(diào)后,在其輸出端OUT輸出頻率為f1(見圖2)的方波信號(hào),只要將LM567的中心頻率:f01調(diào)到(用RP)與發(fā)射端f1(見圖2)相同,即f01=f1,則當(dāng)發(fā)射端發(fā)射時(shí),LM567開始工作,⑧腳由高電平變?yōu)榈碗娖?,該低電平使三極管8550導(dǎo)通,在A點(diǎn)輸出開關(guān)信號(hào)驅(qū)動(dòng)D觸發(fā)鎖存器,再由它驅(qū)動(dòng)各種開關(guān)電 路工作。這樣,只要按一下圖1電路的微動(dòng)開關(guān)K,即發(fā)射紅外線,接收電路圖4即可輸出開關(guān) 信號(hào)開通控制電路,再按一下開關(guān)K,控制開關(guān)信號(hào)關(guān)閉,這就完成了完整的控制功能。
 3.頻分制多路控制器
 利用圖1和圖4的電路,可以實(shí)現(xiàn)多路遙控器,即在發(fā)射端,將IC1組成的低頻振蕩器,其電路模式不變,只改變電阻R2,即可構(gòu)成若干種R組成的多個(gè)頻—率不同的低頻振蕩器(即編碼),利用微動(dòng)開關(guān)轉(zhuǎn)接,38kHz的載波電路共用;在接收電路中,一體化紅外接收頭共用,再設(shè)置與接收端編碼器相同個(gè)數(shù)的LM567鎖相器和后級(jí)鎖相驅(qū)動(dòng)控制電路,各鎖相環(huán)的振蕩頻率與 各編碼器的低頻編碼信號(hào)的頻率對應(yīng)相等。這樣發(fā)射端(圖1)按壓不同的按鈕,載波信號(hào)接入不同頻率編碼的調(diào)制信號(hào)時(shí),在接收端(圖4),各對應(yīng)的LM567的⑧腳的電平會(huì)發(fā)生變化,從而形成多路控制信號(hào)。上述所述的工作方式,稱為頻分制的編碼方式。這種頻分制工作方式,其 優(yōu)點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)多路控制,但缺點(diǎn)是電路復(fù)雜,對于路數(shù)不多的控制電路,因電路工作原理簡單,對一般電子技術(shù)人員仍然是有用的。歡迎廣大的電子愛好者經(jīng)常收看:“超毅電子”的技術(shù)解決方案!

 

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