詳解紅外線遙控器的發射與接收
今日億光華南地區最權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,來制作多路遙控器。
在遙控發射電路中,有兩種電路,即編碼器和38kHz 載波信號發生器。在不需要多路控制的應用電路中,可以使用常規集成電路組成路數不多的紅外遙控發射和接收電路,該電路無需使用較復雜的專用編譯碼器,因此制作容易。
1.頻分制編碼的遙控發射器
在紅外發射端利用專用(彩電、VCD、DVD等)的紅外編碼通訊協議作編碼器,對一般電子技術人員或業余愛好者來說,是難于實現的,但對路數不多的遙控發射電路,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,直接發射38kHz紅外信號,即可達到控制的目的。
圖1是一種一路的紅外遙控發射電路,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(f1),用IC2555電路作載波振蕩器,振蕩頻率為:f0(38kHz)f1對:f0進行調制,所以IC2的③腳的波形是斷續的載波,該載波經紅外發光二極管發送到空間。電路中的關鍵點A、B、B’波形如圖2所示,其中B’是未調制的波形。
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制工作原理,即利用大家熟悉的555產生38kHz方波信號,再利用555的復位端④腳作調制端,即當④腳為高電平時,555是常規的方波振蕩器;當④腳為低電平時,555的③腳處于低電平。④腳的調制信號是由IC1的與非門的低頻振蕩器而獲得。
在實際應用中,遙控發射器是3V電池供電,為此只需把555電路IC1剩余的兩個與非門組成的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生 器,是因為CD4011作振蕩產生方波信號時,屬于模擬信號的應用。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.遙控接收解調電路
圖3為紅外接收解調控制電路,圖4中IC2是LM567。LM567是一種鎖相環集成電路,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,靜態電流約8mA。⑧腳為輸出端,靜態時為高電平,是由內部的集電極開路的三極管構成,允許最大灌電流為100mA。鑒于LM567的內部電路較復雜,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,形成濾波網絡,其中②腳的電容C2,決定鎖相環路的捕捉帶寬,電容值越大,環路帶寬越窄。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發出的紅外線信號,接收的調制載波頻率仍為38kHz,接收信號經IC1解調后,在其輸出端OUT輸出頻率為f1(見圖2)的方波信號,只要將LM567的中心頻率:f01調到(用RP)與發射端f1(見圖2)相同,即f01=f1,則當發射端發射時,LM567開始工作,⑧腳由高電平變為低電平,該低電平使三極管8550導通,在A點輸出開關信號驅動D觸發鎖存器,再由它驅動各種開關電 路工作。這樣,只要按一下圖1電路的微動開關K,即發射紅外線,接收電路圖4即可輸出開關 信號開通控制電路,再按一下開關K,控制開關信號關閉,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,可以實現多路遙控器,即在發射端,將IC1組成的低頻振蕩器,其電路模式不變,只改變電阻R2,即可構成若干種R組成的多個頻—率不同的低頻振蕩器(即編碼),利用微動開關轉接,38kHz的載波電路共用;在接收電路中,一體化紅外接收頭共用,再設置與接收端編碼器相同個數的LM567鎖相器和后級鎖相驅動控制電路,各鎖相環的振蕩頻率與 各編碼器的低頻編碼信號的頻率對應相等。這樣發射端(圖1)按壓不同的按鈕,載波信號接入不同頻率編碼的調制信號時,在接收端(圖4),各對應的LM567的⑧腳的電平會發生變化,從而形成多路控制信號。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 優點是可實現多路控制,但缺點是電路復雜,對于路數不多的控制電路,因電路工作原理簡單,對一般電子技術人員仍然是有用的。歡迎廣大的電子愛好者經常收看:“超毅電子”的技術解決方案!
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