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漫谈红外遥控

mcumao  发表于 2006/3/31 11:25:00      2888 查看 1 回复  [上一主题]  [下一主题]

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编者按 红外遥控是目前家用电器中用得较多的遥控方式为此,本栏目特
邀请李洪明先生撰写了关于红外遥控的系列文章,其中包括:漫谈红外遥控、
单通道红外遥控电路、8通道红外遥控电路BA5140/BA5204、10/18路红外遥控电
路等四篇,其余三篇将在今后几期陆续刊出。
在讲红外遥控之前,首先讲一讲什么是红外线。我们知道,人的眼睛能看到
的可见广按波长从长到短排列,依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。其中红
光的波长范围为0.62~0.76μm;紫光的波长范围为0.38~0.46μm。比紫光波长
还短的光叫紫外线,比红光波长还长的光叫红外线,见图1.红外线遥控就是利
用波长为0.76~1.5μm之间的近红外线来传送控制信号的。
红外遥控系统
常用的红外遥控系统一般分发射和接收两个部分。发射部分的主要元件为红
外发光二极管。它实际上是一只特殊的发光二极管;由于其内部材料不同于普
通发光二极管,因而在其两端施加一定电压时,它便发出的是红外线而不是可
见光。目前大量的使用的红外发光二极管发出的红外线波长为940mm左右,外形
与普通φ5发光二极管相同(见图2),只是颜色不同。红外发光二极管一般有黑
色、深蓝、透明三种颜色。判断红外发光二极管好坏的办法与判断普通二极管
一样;用万用表电阻挡量一下红外发光二极管的正、反向电阻即可。红外发光
二极管的发光效率要用专门的仪器才能精确测定,而业余条件下只能用拉锯法
来粗略判判定。
接收部分的红外接收管是一种光敏二极管。在实际应用中要给红外接收二极
管加反向偏压,它才能正常工作,亦即红外接收二极管在电路中应用时是反向
运用,这样才能获得较高的灵敏度。红外发光二极管一般有圆形和方形两种。
由于红外发光二极管的发射功率一般都较小(100mW左右),所以红外接收
二极管接收到的信号比较微弱,因此就要增加高增益放大电路。前些年常用Μp
c1373H、CX20106A等红外接收专用放大集成电路。最近几年不论是业余制作还
是正式产品,大多都采用成品红外接收头。成品红外接收头的封装大致有两
种:一种采用铁皮屏蔽;一种是塑料封装。均有三只引脚,即电源正(VDD)、
电源负(GND)和数据输出(VO或OUT)。图3给出一些成品红外接收头的外形。
红外接收头的引脚排列因型号不同而不尽相同,可参考厂家的使用说明。成品
红外接收头的优点是不需要复杂的调试和外壳屏蔽,使用起来如同一只三极
管,非常方便。但在使用时注意成品红外接收头的载波频率。红外遥控常用的
载波频率为38kHz这是由发射端所使用的455kHz晶振来决定的。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。也
有一些遥控系统采用36 kHz、40 kHz、56 kHz等,一般由发射端晶振的振荡频
率来决定。
红外遥控的特点是不影响周边环境的、不干扰其他电器设备。由于其无法穿
透墙壁,故不同房间的家用电器可使用通用的遥控器而不会产生相互干扰;电
路调试简单,只要按给定电路连接无误,一般不需任何调试即可投入工作;编
解码容易,可进行多路遥控。
由于各生产厂家生产了大量红外遥控专用集成电路,需要时按图索骥即可。
因此,现在红外遥控在加用电器、室内近距离(小于10米)遥控中得到了广泛
的应用。
多路控制的红外遥控系统
多路控制的红外发射部分一般有许多按键,代表不同的控制功能。当发射端
按下某一按键时,相应地接收端有不同地输出状态。接收端地输出状态大致可
分为脉冲、电平、自馈、互锁、数据五种形式。“脉冲”输出是当按发射端按
键时,接收端对应输出端输出一个“有效脉冲”,宽度一般在100ms左右。“电
平”输出是指发射端按下键时,接收端对应输出端输出“有效电平”消失。此
处的“有效脉冲”和“有效电平”,可能是高、也可能是低,取决于相应输出
脚的静态状况,如静态时为低,则“高”为有效;如静态时为高,则“低”为
有效。大多数情况下“高”为有效。“自锁”输出是指发射端每按一次某一个
键,接收端对应输出端改变一次状态,即原来为高电平变为低电平,原来低电
平变为高电平。此种输出适合用作电源开关、静音控制等。有时亦称这种输出
形式为“反相”。“互锁”输出是指多个输出互相清除,在同一时间内只有一
个输出有效。电视机的选台就属此种情况,其他如调光、调速、音响的输入选
择等。“数据”输出是指把一些发射键编上号码,利用接收端的几个输出形成
一个二进制数,来代表不同的按键输入。一般情况下,接收端除了几位数据输
出外,还应有一位“数据有效”输出端,以便以后适时地来取数据。这种输出
形式一般用于与单片机或微机接口。
除以上输出形式外,还有“锁存”和“暂存”两种形式。所谓“锁存”输出
是指对发射端每次发的信号,接收端对应输出予以“储存”,直至收到新的信
号为止;“暂存”输出与上述介绍的“电平”输出类似。
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