【文章內(nèi)容簡介】 以買到，電路相對簡單實(shí)用。所以本設(shè)計(jì)采用方案二作為設(shè)計(jì)藍(lán)本。 7 4 電路設(shè)計(jì) 紅外遙控發(fā)射電路設(shè)計(jì) 圖 3為紅外遙控發(fā)射電路原理圖，主要由編碼芯片 PT226四 2輸入與非門 7400、編碼開關(guān) SWDIP紅外線發(fā)射器 PH30電阻、三極 管、電容、極性電容、按鍵 SB組成。圖 3 中門電路 U2~U4 構(gòu)成中心頻率為 40KHZ 的方波振蕩，用于調(diào)制從 PT2262第 17腳輸出的編碼信號(hào)及控制信號(hào)?？刂菩盘?hào)（數(shù)據(jù)） 由 PT2262的 D1～ D4 管腳 提供，調(diào)制后的信號(hào)由紅外發(fā)射管 PH303 發(fā)射出去。要發(fā)射信號(hào)時(shí)，按下發(fā)射鍵 SB。按鍵期間， PH303會(huì) 不斷發(fā)射 紅外 信號(hào)。 圖 3 紅外遙控發(fā)射電路原理圖 紅外遙控接收電路設(shè)計(jì) 圖 4紅外遙控接收電路原理圖，主要由譯碼芯片 PT227編碼開關(guān)、雙穩(wěn)繼電器、紅外接收頭 FPS409 5V電源電路等組成。 圖 4 紅外遙控接收電路原理圖 圖 4 中的紅外接收組件 FPS4091 接收到中心頻率為 40KHZ 的紅外信號(hào)后，從載 8 波中解調(diào)出編碼信號(hào)，經(jīng)放大后從 2腳輸出，輸進(jìn) PT2272解碼器輸入端 14腳，如果兩機(jī)地址碼相同，則 PT2272 進(jìn)行解碼，并把 PT2262 的控制信號(hào)鎖存在 PT2272 的第10～ 13 引腳上，同時(shí)在第 17 腳上輸出一個(gè)正脈沖，用于雙穩(wěn)電路的控制。 PT2272 解碼器數(shù)據(jù)輸出端第 10～ 13腳具有記憶保持功能，當(dāng)有數(shù)據(jù)輸出時(shí)，此數(shù)據(jù)會(huì)保持直至電源關(guān)斷。 PT2272第 17腳 “ 總線 ” 輸出端，當(dāng)發(fā)、收兩機(jī)地址碼相同，正確譯碼 時(shí)，輸出轉(zhuǎn)為高電平，而當(dāng)發(fā)射機(jī)不發(fā)射信號(hào)時(shí)，則回落到低電平 ， 沒有記憶功能 。 在 PT2272的第 17腳接一個(gè)有雙穩(wěn)態(tài)繼電器和其驅(qū)動(dòng)電路組成的雙穩(wěn)電路 ， 雙穩(wěn)電路原理圖如圖5所示。 圖 5 雙穩(wěn)電路的電路圖 有上述可知，接收器在得電后收到第一個(gè)信號(hào)之前， PT2272第 17腳輸出為低電平時(shí) ，VT2截止 ， 繼電器 J1(JMX94F)釋放 ， 其觸點(diǎn) 是 斷開 狀態(tài)， 負(fù)載 不 工作 。 遙控器的發(fā)射鍵SB按下后，接收器收到信號(hào)， PT2272第 17腳輸出為高電平時(shí) ， VT2導(dǎo)通 ， 繼電器J1(JMX94F)勵(lì)磁吸合其觸點(diǎn)動(dòng)作 ， 帶動(dòng)負(fù)載工作 ， 從而實(shí)現(xiàn)了紅外遙控的目的 [12]。 電源電路設(shè)計(jì) 圖 6 為紅外接收電路的電源電路原理圖，主要由 MC78L05 三端穩(wěn)壓器、變壓器、整流二極管及電容組成。 電源電路接 220V 交流電后，經(jīng)變壓器轉(zhuǎn)換成 9V 交流電，接著送整流二極管轉(zhuǎn)換成 9V 直流電、再由電容濾波和 MC78L05 三端穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后提供5V直流電 [6]。 V3~V6T~220V~9VIN13OUT2GNDIC5 MC78L05C91000μFC10100μFC11+5V1N40074++ 圖 6 紅外接收電路的 電源電路 9 5 主要組件選擇及介紹 紅外發(fā)光二極管和接收管 紅外發(fā)光二極管實(shí)際是 采用 砷化嫁 (GaAs)和砷鋁化嫁 (GaAlAs)等半導(dǎo)體材料制成的特殊的發(fā)光二極管，由于其 內(nèi)部材料不同于普通發(fā)光而激光，因而在其兩端施加一定電壓時(shí)，它發(fā)出的是紅外線而不是可見光。當(dāng)我們在它兩腳加恒定電壓時(shí)經(jīng)紅外發(fā)光二極管產(chǎn)生直流電流，只要工作電流不超過 PH303 的性能參數(shù)表（如圖 7所示）給出的數(shù)值，紅外發(fā)光二極管即可正常工作，發(fā)出的是光強(qiáng)恒定的紅外光；當(dāng)在它兩腳上加脈沖電壓，紅外發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)電流為直流脈沖電流，即可發(fā)出脈沖光信號(hào)，可用來傳遞數(shù)字遙控信號(hào)。因此，對發(fā)光二極管來說，不管供電電源的電壓如何，只要流過發(fā)光管的正向工作電流在所規(guī)定的范圍之內(nèi)，器件就可正常發(fā)光，關(guān)鍵是用什么方式以及如何來 獲得所需要的驅(qū)動(dòng)電流 [10]。目前大量使用的紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線波長為940nm 左右，外形與普通的發(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(lán)、透明三種顏色。常見的紅外發(fā)光二極管，其功率分為小功率 (1mW10mW)、中功率（ 20mW50mW)和大功率（ 50mW100mW 以上 )三大類。常用的發(fā)光二極管為PH303，本設(shè)計(jì)中用到的就是這種發(fā)光二極管， PH303的性能參數(shù)見圖 7所示 [7]。 圖 7 PH303的性能參數(shù) 紅外發(fā)光二極管的伏安特性曲線如圖 8所示。紅外發(fā)光二極管的正向壓降 VF與材料及正向電流有關(guān)。砷化嫁紅外發(fā)光二極管的正向壓降在 1～ 2V 之間；小功率管的正向壓降在 1～ ；中功率管的正向壓降在 ～ ；大功率管的正向壓降小于等于 2V。在使用時(shí)應(yīng)注意驅(qū)動(dòng)電源電壓的數(shù)值應(yīng)大于紅外發(fā)光二極管的正向壓降 ，否則不能克服死區(qū)電壓產(chǎn)生的正向電流 IF。紅外發(fā)光二極管的反向擊穿電壓 VR較低，約為 5~30V。所以，在實(shí)際使用中需加限流電阻予以保護(hù) [10]。 10 圖 8 紅外發(fā)光二極管的伏安特性曲線 紅外發(fā)光二極管的輸出特性曲線如圖 9所示，它表示紅外發(fā)光二極管的輸出光功率PO與正 向工作電流 IF之間的關(guān)系。 圖 9 紅外發(fā)光二極管的輸出特性曲線 由圖 9可見，在工作電流 IF較小時(shí)，輸出光功率 Po與工作電流 IF成線性關(guān)系。當(dāng)工作電流較大時(shí)，曲線快速彎曲，紅外發(fā)光二極管進(jìn)入飽和， Po 與 IF就不再成線性關(guān)系了，形成了非線性工作區(qū)，即飽和區(qū)。在紅外線遙控電路中，紅外發(fā)光二極管一般都工作在開狀態(tài) (數(shù)字調(diào)制 )。因此，對于輸出特性是否在線性區(qū)沒有要求。當(dāng)紅外發(fā)光二極管用在簡單的光通信中時(shí)，它的工作狀態(tài)為調(diào)幅工作狀態(tài) (模擬調(diào)制 )， 這時(shí)必須使紅外發(fā)光二極管工作在線性區(qū) [10]。 紅外發(fā)光二極管的指向特 性是指它的發(fā)光強(qiáng)度與光輻射的幾何角度的關(guān)系即 發(fā)光強(qiáng)度的角分布 (是描述 紅外發(fā)光二極管 在空間各個(gè)方向上光強(qiáng)分布 )，它是由封裝透鏡的形狀、管芯、頂端的位置與 封裝的工藝（包括支架、模粒頭、環(huán)氧樹脂中添加散射劑與否） 決定的。發(fā)光強(qiáng)度（法向光強(qiáng)）是表征發(fā)光器件發(fā)光強(qiáng)弱的重要性能。紅外發(fā)光二極管大量應(yīng)用要求是圓柱、圓球封裝，由于凸透鏡的作用，故都具有很強(qiáng)指向特性：位于法向方向光強(qiáng)最大，其與水平面交角為 90176。當(dāng)偏離正法向不同 θ角度，光強(qiáng)也隨之變化。發(fā)光強(qiáng)度隨著不同封裝形狀而強(qiáng)度依賴角方向。圖 10(a)、 (b)分別畫出了球面透鏡封裝與平面封裝的紅外發(fā)光二極管的指向特性曲線。 由圖 10可見，球面封裝的紅外發(fā)光二極管指向角度較小，在偏離發(fā)射中心 (零發(fā)射角 )10o 的位置上，發(fā)射光強(qiáng)只有 0o位置上的 50％。平面封裝的管子指向角度較大，在偏離 0o發(fā)射角 40o時(shí)發(fā)射光強(qiáng)為 0o位置上的 50％。采用多只發(fā)射管并列安裝的方法，可以改善發(fā)射光的指向特性 [10]。 11 圖 10 紅外發(fā)光二極管的指向特性曲線 紅外接收管是一種光敏二極管。在實(shí)際應(yīng)用中要給紅外接收二極管加反向偏壓（ E極接負(fù)， C 極接正），它才能正常工作，獲得較高的 靈敏度 [7]。 PH302 的性能參數(shù)見圖11 所示。 圖 11 PH302的性能參數(shù) 成品紅外接收頭 由于紅外發(fā)光二極管的發(fā)射功率一般都較小 （ 100mW左右），所以紅外接收二極管接收到的信號(hào)比較微弱， PH30 PH303 的最大接收距離一般在 5m。當(dāng)要求更長的遙控距離時(shí)，要增加高增益放大電路。前些年常用 μPC1373H、 CX20206A等紅外接收專用放大電路，最近幾年不論是業(yè)余制作還是正式產(chǎn)品，大多采用成品紅外接收頭。所以本設(shè)計(jì)也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