【正文】 經(jīng)過這次對(duì)紅外遙控信號(hào)解碼遙控電路的設(shè)計(jì)，能夠深刻地了解紅外遙控的組成原理，如何用 PROTEL99SE 對(duì)電路原理圖進(jìn)行編輯。脈沖之間的時(shí)間間隔來區(qū)分碼值的“ 0”或“ 1” .對(duì)應(yīng)于二進(jìn)制 數(shù)字信號(hào)“ 0”、“ 1”的脈沖時(shí)間間隔分別為 2 Tcp 和 4 Tcp ,而每一脈沖的寬度仍不變均為 Tcp ,如圖 3 所示 . 圖 3 脈沖位置調(diào)制方式的二進(jìn)制碼“ 0”和“ 1”的波形 系統(tǒng)碼是通過遙控器的遙控編碼芯片的引腳不同接法設(shè)定的 ,用以區(qū)分不同型號(hào)的遙控系統(tǒng) 。它的內(nèi)部主要由定時(shí)脈沖發(fā)生器、解發(fā)器、串 /并轉(zhuǎn)換電路、解碼及多路輸出驅(qū)動(dòng)電路等組成，其示意框圖如圖 423所示。 二、生成網(wǎng)絡(luò)表 PCB 圖完成之后，接下來的任務(wù)就是要生成網(wǎng)絡(luò)表。同一個(gè)面上的線不可以交叉，相通的線在不同的面上要放置過孔，過孔的大小設(shè)為 50。鍵盤其它腳的形狀為圓形Circular，其設(shè)置方法與上操作一樣。 三、放置器件 先在庫中找出所要→的器件的名字 LIBRARY→ BROWSE，再調(diào)出器 PLACE→COMPONENT，輸入器件名，即調(diào)出器件。因此，在進(jìn)行 PCB 設(shè)計(jì)時(shí)，必須遵守 PCB 設(shè)計(jì)的一般原則，并應(yīng)符合搞干擾設(shè)計(jì)的要求。 三、 布線 根據(jù)上一節(jié)所分析的電路原理，開始布線。 二、裝入所需庫文件 左擊繪圖界面，出現(xiàn)菜單列，單擊 LIBRARY→ Load,輸入 “ ？ ” ，單擊 ,顯示所有的庫名 ,調(diào)入 , 和 三個(gè)庫 (一次只能最多調(diào)入三個(gè)庫 ,這里所調(diào)入的庫為最常用三個(gè)庫 )。 7段 譯碼的驅(qū)動(dòng)電路 實(shí)際使用的譯碼驅(qū)動(dòng)電路是專用集成電路，一般不譯出小數(shù)點(diǎn)，只能將二進(jìn)制 D、 C、 B、 A譯成 0～ 9 共 10個(gè)數(shù)字或 0～ F 共 16 個(gè)數(shù)字符號(hào)所對(duì)應(yīng)的段碼，本設(shè)計(jì)所用的顯示驅(qū)動(dòng)電路采用共陰 LED 數(shù)碼管 74LS373 為譯碼器，其電路圖如下。 在 MCS51單片機(jī)系統(tǒng)中，常采用 74LS373 作為地址鎖存器使 用，其連接方法如上圖所示。(2).當(dāng) 1腳是低電平時(shí) ,只要 11 腳 (鎖存控制端 ,C)上 出現(xiàn)一個(gè)下降沿 ,輸出 2(Q0)、5(Q1)、 6(Q2)、 9(Q3)、 12(Q4)、 15(Q5)、 16(Q6)、 19(Q7)立即呈現(xiàn)輸入腳 1 1 1 18的狀態(tài) .鎖存端 LE 由高變低時(shí)，輸出端 8 位信息被鎖存，直到 LE 端再次有效。 P2口（ 2128腳） 8位具有內(nèi)部上拉電阻的準(zhǔn)雙向 I/O 口。在訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，P0口作為低 8位地址 /數(shù)據(jù)總線復(fù)用口，通過分時(shí)操作，先傳送低 8位地址，利用ALE信號(hào)的下降沿將地址鎖存，然后作為 8位雙向數(shù)據(jù)總線使用，用來傳送 8 位數(shù)據(jù)。但要注意，每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè) ALE脈沖，以 1/21 的振蕩頻率輸出。在 RST 與 Vcc 管腳之間連接一個(gè) 1020uF 的電容， RST 與 Vcc 管腳之間連接一個(gè)約 歐的電阻，就可實(shí)現(xiàn)上電復(fù)位功能。 下面將根據(jù)原理圖，分塊介紹各部分結(jié)構(gòu)及原理。注意輸出的高低電平和發(fā)射端是反相的，這樣的目的是為了提高接收的靈敏度。在發(fā)射端要對(duì)晶振進(jìn)行整數(shù)分頻，分頻系數(shù)一般取 12，所以 455kHz247。這種傳輸方式的信號(hào)組成格式，是一種稱為 “ 串行 ” 的信號(hào)，復(fù)雜的具體命的內(nèi)容是由這信號(hào)的不同組合情況來表達(dá)的。例如，電視遙控器將遙控命令信號(hào)通過紅外發(fā)射管轉(zhuǎn)換成紅外光線發(fā)射，無線電遙控裝置把遙控命令信號(hào)轉(zhuǎn)換為高頻信號(hào)發(fā)送。在一些簡單的應(yīng)用或特定應(yīng)用中，也有其他方法實(shí)現(xiàn)命令輸入的。由于紅外線為不可見光，因此對(duì)環(huán)境影響很小，再由紅外光波動(dòng)波長遠(yuǎn)小于無線電波的波長，所以紅外線遙 控不會(huì)影響其他家用電器，也不會(huì)影響臨近的無線電設(shè)備 。在廠房公用設(shè)施方面如工業(yè)用門、門形框架、升降柜、照明和平臺(tái)的控制等。 對(duì)于使用電纜或紅外線的遙控系統(tǒng)來說，在接收器的方向性和距離方面都有較大的限制。 第一章 紅外遙控的初步認(rèn)識(shí) 3 2） 無線遙控組成 遙控系統(tǒng)一般由發(fā)射器和接收器兩部分組成。 2）接收電路一般由接收電路、放大電路、調(diào)制電路、指令譯碼電路、驅(qū)動(dòng)電路、執(zhí)行電路 (機(jī)構(gòu) )等幾部分組成。根據(jù)波長的不同可分為可見光和不可見光，波長為 ~ 的光波可為可見光，依次為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七種顏色。共分為四章，第一章：紅外遙控的初步認(rèn)識(shí)、第二章 紅外遙控系統(tǒng)的構(gòu)成原理、第三章 PROTEL99SE 簡介及應(yīng)用、第四章 紅外遙控信號(hào)解碼控制電路的設(shè)計(jì)原理。此開發(fā)系統(tǒng)是以 8031 為核心的單板系統(tǒng)。 CPU 的生產(chǎn)制造技術(shù)，也朝著綜 合性、技術(shù)性、實(shí)用性發(fā)展。要進(jìn)行單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)首先必須具有一定的硬件基礎(chǔ)知識(shí)；其次，需要具有一定的軟件設(shè)計(jì)能力，能夠根據(jù)系統(tǒng)的要求，靈活地設(shè)計(jì)出所需要的程序；第三，具有綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出硬件電路。m 為遠(yuǎn)紅外區(qū)。 貴州航天職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 2 紅外遙控的基本原理 1． 基本原理 紅外遙控的發(fā)射電路是采用紅外發(fā)光二極管來發(fā)出經(jīng)過調(diào)制的紅外光波；紅外接收電路由紅外接收二極管、三極管或硅光電池組成，它們將紅外發(fā)射器發(fā)射的紅外光轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)，再送后置放大器。由此使無線遙控裝置和無線傳輸系統(tǒng)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越多。解調(diào)電路將以調(diào)制定編碼解調(diào)下來，即還原為編碼信號(hào)。采用微調(diào)控制裝置可以快速和靈活地實(shí)現(xiàn)滿足客戶特定要求的應(yīng)用。所以，各個(gè)控制的信號(hào)在頻率和延續(xù)的時(shí)間上都彼此不同， 如工廠里的行車、模型飛機(jī)、模型艦艇、乃至當(dāng)代的 控制船舶、 無人駕駛 飛機(jī)、 無線電制造 導(dǎo)彈等?？招畜w的應(yīng)用上極為廣泛。典型遙控系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的相互關(guān)系如圖 211 所示。這些電信號(hào)大體上又分為兩大類，一類是模擬信號(hào)，另一種是數(shù)字脈沖信號(hào)，通過不同的編碼來代表各種不同的命令。對(duì)于有線傳輸方式接收環(huán)節(jié)相對(duì)比較簡單。例如一個(gè)抽水系統(tǒng)，繼電器在遙控信號(hào)的作用下吸合或釋放，從而開動(dòng)或關(guān)閉抽水設(shè)備，繼電器是執(zhí)行機(jī)構(gòu)，抽水設(shè)備是受控對(duì)象。 3． 接收系統(tǒng) 紅外信號(hào)接收系統(tǒng)的典型電路如圖 224 所示： 圖 224 紅外接收頭內(nèi)部電路 該電路包括紅 外監(jiān)測二極管，放大器，限副器，帶通濾波器，積分電路，比較器等。 貴州航天職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 10 第三章 紅外遙控信號(hào)解碼控制電路的設(shè)計(jì)原理 控制電路的硬件結(jié)構(gòu) 控制電路具有三組總線：地址總線（ ADDRESS BUS）、數(shù)據(jù)總線（ DATA BUS）和控制總線（ CONTROL BUS） ,與總線相接的主要器件有： (1) 中央處理器： MCS51系列的 8031。 第 三 章 紅外遙控 信號(hào)解碼控制的設(shè)計(jì)原理 11 （ 2）時(shí)鐘信號(hào)管腳 XTAL1（ 19腳）， XTAL2（ 18 腳）：外部時(shí)鐘信號(hào)的兩個(gè)管腳。 對(duì)片內(nèi) EPROM 編程時(shí)，此管腳（作 Vpp）接入 21V 編程電壓。但執(zhí)行片內(nèi)程序存儲(chǔ)器取指令時(shí)，不產(chǎn)生 /PSEN信號(hào)。 P1 口能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) LSTTL 負(fù)載。其 P0口作地址總線低 8位和數(shù)據(jù)總線（分時(shí)復(fù)用）， P2 口作為地址總線高 8位， P3口中 （ /WR）、 (/RD)、 （ /INT0）及 29腳（ /PSEN）、 30 腳（ ALE）、 9腳（ RESET）為控制線。 1Q~8Q 為 8個(gè)輸出端。它可以顯示 16 進(jìn)制數(shù)、小數(shù)點(diǎn)和另外一些由程序規(guī)定的字符。 PROTEL99SE 是基于 DOS環(huán)境的電路原理圖輔助設(shè)計(jì)與繪制軟件，其功能模塊包括電路原理圖設(shè)計(jì)、印刷電路板設(shè)計(jì)、電路信號(hào)仿真、可編程邏輯器件設(shè)計(jì)等，是集成的一體化的電路設(shè)計(jì)與開發(fā)環(huán)境。電阻、電容和發(fā)光二極管、 PNP 三極管、繼電器、插座、開關(guān)、晶振分別從 庫內(nèi)調(diào)出，布置好元件的位置。在做標(biāo)記時(shí)，先用粗線（ CURRENT→ LINE TYPE→ THICK LINE）把 管腳引出來，然后再在粗線上標(biāo)記。移動(dòng)?xùn)鸥裰饕糜诳刂乒ぷ骺臻g的對(duì)象移動(dòng)?xùn)鸥竦拈g距。當(dāng)再次用這個(gè)元件時(shí)，直接從加入的庫中調(diào)出來即可。此焊盤的地線的寬度設(shè)為 30，電源線設(shè)為 45，其它線的亮度設(shè)為 12。 檢查 PCB 圖完成之后，需要對(duì)所有的連線進(jìn)行檢查，以確保連接的正確性。 圖 442 編碼集成電路 ZD6631 內(nèi)部框圖和管腳排列 （ a） ZD6631 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示 意圖；（ b） ZD6631 的引腳圖 編碼器每當(dāng) K1~K8 中有任一線接入低電平時(shí)，就會(huì)由 DOUT端連續(xù)發(fā)送命令數(shù)據(jù)字兩遍，每個(gè)命令由 12 位串行碼組成，其格式見表 441。經(jīng)解碼調(diào)制的 38KHz 載頻信號(hào)就從 DOUT 端輸出并通過數(shù)碼管顯示相應(yīng)以達(dá)到 控制要求；若不同則不作解碼，出錯(cuò)信號(hào)將系統(tǒng)復(fù)位。 第一章首先對(duì)紅外遙控 技術(shù)、紅外線 、無線遙控、 紅外遙控的基本原理等 方面進(jìn)行初步的了解認(rèn)識(shí)以便能夠設(shè)計(jì)電路作好基礎(chǔ)。 貴州航天職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 24 參考文獻(xiàn) 1． 劉建清 從零開始學(xué)數(shù)字電子技術(shù) 國防工業(yè)出版社 2020 年 1 月第一版 2． 溫希東 計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 西安電子科技大學(xué)出版社 2020 年 8