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遙控器工作原理

2015-04-02 11:30:13 來(lái)源:本站 字體大?。?span id="v51n0u5" class="small current">TTT
[摘要]很多電器都采用紅外遙控,那么紅外遙控的工作原理是什么呢?首先我們來(lái)看看什么是紅外線(xiàn)?! ∪说难劬δ芸吹降目梢?jiàn)光按波長(cháng)從長(cháng)到短排列,依
很多電器都采用紅外遙控,那么紅外遙控的工作原理是什么呢?首先我們來(lái)看看什么是紅外線(xiàn)。
  人的眼睛能看到的可見(jiàn)光按波長(cháng)從長(cháng)到短排列,依次為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫。其中紅光的波長(cháng)范圍為0.62~0.76μm;紫光的波長(cháng)范圍為0.38~0.46μm。比紫光波長(cháng)還短的光叫紫外線(xiàn),比紅光波長(cháng)還長(cháng)的光叫紅外線(xiàn)。
  紅外線(xiàn)遙控就是利用波長(cháng)為0.76~1.5μm之間的近紅外線(xiàn)來(lái)傳送控制信號的。
  常用的紅外遙控系統一般分發(fā)射和接收兩個(gè)部分。
  發(fā)射部分的主要元件為紅外發(fā)光二極管。它實(shí)際上是一只特殊的發(fā)光二極管,由于其內部材料不同于普通發(fā)光二極管,因而在其兩端施加一定電壓時(shí),它便發(fā)出的是紅外線(xiàn)而不是可見(jiàn)光。
  目前大量使用的紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線(xiàn)波長(cháng)為940nm左右,外形與普通 5發(fā)光二極管相同,只是顏色不同。
  紅外發(fā)光二極管一般有黑色、深藍、透明三種顏色。
  判斷紅外發(fā)光二極管好壞的辦法與判斷普通二極管一樣:用萬(wàn)用表電阻擋量一下紅外發(fā)光二極管的正、反向電阻即可。
  紅外發(fā)光二極管的發(fā)光效率要用專(zhuān)門(mén)的儀器才能精確測定,而業(yè)余條件下只能用拉距法來(lái)粗略判定。 接收部分的紅外接收管是一種光敏二極管。
  在實(shí)際應用中要給紅外接收二極管加反向偏壓,它才能正常工作,亦即紅外接收二極管在電路中應用時(shí)是反向運用,這樣才能獲得較高的靈敏度。
  紅外接收二極管一般有圓形和方形兩種。
  由于紅外發(fā)光二極管的發(fā)射功率一般都較?。?00mW左右),所以紅外接收二極管接收到的信號比較微弱,因此就要增加高增益放大電路。
  前些年常用μPC1373H、CX20106A等紅外接收專(zhuān)用放大電路。最近幾年不論是業(yè)余制作還是正式產(chǎn)品,大多都采用成品紅外接收頭。
  成品紅外接收頭的封裝大致有兩種:一種采用鐵皮屏蔽;一種是塑料封裝。均有三只引腳,即電源正(VDD)、電源負(GND)和數據輸出(VO或OUT)。紅外接收頭的引腳排列因型號不同而不盡相同,可參考廠(chǎng)家的使用說(shuō)明。成品紅外接收頭的優(yōu)點(diǎn)是不需要復雜的調試和外殼屏蔽,使用起來(lái)如同一只三極管,非常方便。但在使用時(shí)注意成品紅外接收頭的載波頻率。
  紅外遙控常用的載波頻率為38kHz,這是由發(fā)射端所使用的455kHz晶振來(lái)決定的。
  在發(fā)射端要對晶振進(jìn)行整數分頻,分頻系數一般取12,所以455kHz÷12≈37.9 kHz≈38kHz。也有一些遙控系統采用36kHz、40kHz、56kHz等,一般由發(fā)射端晶振的振蕩頻率來(lái)決定。
  紅外遙控的特點(diǎn)是不影響周邊環(huán)境、不干擾其它電器設備。由于其無(wú)法穿透墻壁,故不同房間的家用電器可使用通用的遙控器而不會(huì )產(chǎn)生相互干擾;電路調試簡(jiǎn)單,只要按給定電路連接無(wú)誤,一般不需任何調試即可投入工作;編解碼容易,可進(jìn)行多路遙控。
  由于各生產(chǎn)廠(chǎng)家生產(chǎn)了大量紅外遙控專(zhuān)用集成電路,需要時(shí)按圖索驥即可。因此,現在紅外遙控在家用電器、室內近距離(小于10米)遙控中得到了廣泛的應用。
  多路控制的紅外遙控系統 多路控制的紅外發(fā)射部分一般有許多按鍵,代表不同的控制功能。當發(fā)射端按下某一按鍵時(shí),相應地在接收端有不同的輸出狀態(tài)。
  接收端的輸出狀態(tài)大致可分為脈沖、電平、自鎖、互鎖、數據五種形式。“脈沖”輸出是當按發(fā)射端按鍵時(shí),接收端對應輸出端輸出一個(gè)“有效脈沖”,寬度一般在100ms左右。“電平”輸出是指發(fā)射端按下鍵時(shí),接收端對應輸出端輸出“有效電平”,發(fā)射端松開(kāi)鍵時(shí),接收端“有效電平”消失。此處的“有效脈沖”和“有效電平”,可能是高、也可能是低,取決于相應輸出腳的靜態(tài)狀況,如靜態(tài)時(shí)為低,則“高”為有效;如靜態(tài)時(shí)為高,則“低”為有效。大多數情況下“高”為有效。“自鎖”輸出是指發(fā)射端每按一次某一個(gè)鍵,接收端對應輸出端改變一次狀態(tài),即原來(lái)為高電平變?yōu)榈碗娖?,原?lái)為低電平變?yōu)楦唠娖?。此種輸出適合用作電源開(kāi)關(guān)、靜音控制等。有時(shí)亦稱(chēng)這種輸出形式為“反相”。“互鎖”輸出是指多個(gè)輸出互相清除,在同一時(shí)間內只有一個(gè)輸出有效。電視機的選臺就屬此種情況,其它如調光、調速、音響的輸入選擇等。
  “數據”輸出是指把一些發(fā)射鍵編上號碼,利用接收端的幾個(gè)輸出形成一個(gè)二進(jìn)制數,來(lái)代表不同的按鍵輸入。
  一般情況下,接收端除了幾位數據輸出外,還應有一位“數據有效”輸出端,以便后級適時(shí)地來(lái)取數據。這種輸出形式一般用于與單片機或微機接口。 除以上輸出形式外,還有“鎖存”和“暫存”兩種形式。所謂“鎖存”輸出是指對發(fā)射端每次發(fā)的信號,接收端對應輸出予以“儲存”,直至收到新的信號為止;“暫存”輸出與上述介紹的“電平”輸出類(lèi)似。