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红外遥控电路原理设计与解析_遥控电路图讲解

作者:小猫芯城 发布时间:2019/5/10 来源:网络整理 浏览量:122 相关关键词: 红外遥控电路原理设计与解析_遥控电路图讲解
红外遥控的发射电路是采用红外发光二极管来发出经过调制的红外光波;红外接收电路由红外接收二极管、三极管或硅光电池组成,它们将红外发射器发射的红外光转换为相应的电信号,再送后置放大器。远程遥控技术又称为遥控技术,是指实现对被控目标的遥远控制,在工业控制、航空航天、家电领域应用广泛。红外遥控是一种无线、非接触控制技术,具有抗干扰能力强,信息传输可靠,功耗低,成本低,易实现等显著优点,被诸多电子设备特别是家用电器广泛采用,并越来越多的应用到计算机系统中。

  光谱位于红色光之外,波长为0.76~1.5μm,比红色光的波长还长,这样的光被称为红外线。红外遥控是利用红外线进行传递信息的一种控制系统,红外遥控具有抗干扰,电路简单,编码及解码容易,功耗小,成本低的优点,目前几乎所有的视频和音频设备都支持这种控制方式。

  红外遥控系统结构红外遥控系统主要分为调制、发射和接收三部分,如图1所示:
  

                                                                            图1红外遥控系统

  调制红外遥控发射数据时采用调制的方式,即把数据和一定频率的载波进行“与”操作,这样可以提高发射效率和降低电源功耗。调制载波频率一般在30khz到60khz之间,大多数使用的是38kHz,占空比1/3的方波,如图2所示,这是由发射端所使用的455kHz晶振决定的。在发射端要对晶振进行整数分频,分频系数一般取12,所以455kHz÷12≈37.9kHz≈38kHz。
  

                                                                                          图2载波波形

  发射系统目前有很多种芯片可以实现红外发射,可以根据选择发出不同种类的编码。由于发射系统一般用电池供电,这就要求芯片的功耗要很低,芯片大多都设计成可以处于休眠状态,当有按键按下时才工作,这样可以降低功耗芯片所用的晶振应该有足够的耐物理撞击能力,不能选用普通的石英晶体,一般是选用陶瓷共鸣器,陶瓷共鸣器准确性没有石英晶体高,但通常一点误差可以忽略不计。红外线通过红外发光二极管(LED)发射出去,红外发光二极管内部材料和普通发光二极管不同,在其两端施加一定电压时,它发出的是红外线而不是可见光。
  

                                                                                    图3a简单驱动电路
  
                                                                                 图3b射击输出驱动电路

  如图3a和图3b是LED的驱动电路,图3a是最简单电路,选用元件时要注意三极管的开关速度要快,还要考虑到LED的正向电流和反向漏电流,一般流过LED的最大正向电流为100mA,电流越大,其发射的波形强度越大。图3a电路有一点缺陷,当电池电压下降时,流过LED的电流会降低,发射波形强度降低,遥控距离就会变小。图3b所示的射极输出电路可以解决这个问题,两个二极管把三级管基极电压钳位在1.2V左右,因此三级管发射极电压固定在0.6V左右,发射极电流IE基本不变,根据IE≈IC,所以流过LED的电流也基本不变,这样保证了当电池电压降低时还可以保证一定的遥控距离。

  红外遥控开关电路工作原理
  
                                                                           图4红外遥控开关电路图

  电源电路由电源开关S、降压电容器Cl、电阻器Rl、稳压二极管VS、整流二极管VD和滤波电容器C2组成。遥控接收电路由红外接收头专用组件ICl和电阻器R2、电容器C3组成。计数器电路由串行计数器集成电路IC2和电阻器R3、电容器C4组成。控制执行电路由电阻器R4、R5、晶体管V和晶网管VT组成。

  电视机等家电使用的红外遥控器,每秒约发送10组遥控编码脉冲,每组遥控编码脉冲之间有一定间隔。红外接收头ICl接收到遥控器发射的红外遥控信号并对其进行解调后输出,经R2、C3积分(滤除每组脉冲中的编码信息)后从IC2的1脚加大,作为lC2的计数脉冲(每秒约10个脉冲)。1C2在收到8个脉冲(约0·8s)后,其6脚变为低电平或高电平,使V和VT导通或截止,负载(用电设备)的工作电源被接通或断开。

  元器件选择

  Rl-R5选用「/4W碳膜电阻器或金属膜咆阻器。

  C1选用耐压值为400V以上的涤纶电容器或CBB电容器;C2-C4均选用耐压值为16V的铝电解电容器。

  VD选用1N4007型硅整流二极管。

  VS选用1/2W、6·2V硅稳压二极管。

  V选用59015或58550、C8550型硅PNP晶体管。

  VT选用3A、400V双问晶闸管。

  ICl选用电视机用微型一体化封装红外接收头(使用时加罩或加半透明滤色片),IC2选用CD4024型7位二进制串行计数器集成电路。

  电路调试

  电路安装完毕后,接上电压和负载,改变R5的阻值,使VT的Tl极与T2极之间的交流电压值为3V以下。

  编辑点评:本文简单介绍了红外遥控电路原理,红外线遥控是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段。由于红外线遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点,因而得到广泛应用。

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