【正文】 動(dòng)通信設(shè)備所必需的體積小、功率低的特點(diǎn)；(3)傳輸速率適合于家庭和辦公室使用的網(wǎng)絡(luò)；(4)信號(hào)無(wú)干擾，傳輸準(zhǔn)確度高；菏澤學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）１８(5)編解碼容易，可進(jìn)行多路遙控。它的缺點(diǎn)是：由于它是一種視距傳輸技術(shù)，采用點(diǎn)到點(diǎn)的連接具有方向性，兩個(gè)設(shè)備之間如果傳輸數(shù)據(jù)，中間就不能有阻擋物；而且通訊距離較短，此外紅管 LED 不是一種十分耐用的器件 遙控方案設(shè)計(jì)使用由常規(guī)數(shù)字集成電路組成的紅外遙控電路。這種遙控電路使用配套的專(zhuān)用編譯碼器，因此制作起來(lái)比較方便。紅外線發(fā)射、接收系統(tǒng)組成框圖如圖 41 所示。按 鍵 控 制 編 碼 調(diào) 制紅 外 接 收 解 碼(a)紅 外 遙 控 發(fā) 射 器 紅 外 發(fā) 射受 控 電 源 開(kāi) 關(guān)（ b） 紅 外 遙 控 接 收 器圖 41 紅外線發(fā)射、接受系統(tǒng)組成框圖 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?。?00mW 左右） ，所以紅外接收二極管接收到的信號(hào)比較微弱，PH30PH303 的最大接收距離一般在 5m。當(dāng)要求更長(zhǎng)的遙控距離時(shí)，要增加高增益放大電路。前些年常用 μPC1373H、CX20226A 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，一種是塑料封裝。均有三個(gè)引腳，即電源正（V DD） 、電源負(fù)（GND）和數(shù)據(jù)輸出（V O和 OUT） 。紅外接收頭的引腳排列因型號(hào)不同而不盡相同，需參考廠家的使用說(shuō)明。成品紅外接收頭的優(yōu)點(diǎn)是不需要復(fù)雜的調(diào)試和外殼屏蔽，使用起來(lái)如同一只三極管，非常方便。但使用時(shí)需注意成品紅外接收頭的載波頻率。本設(shè)計(jì)中用到的成品紅外接收頭是 FPS4091。FPS4901高靈敏紅外線接收器，外形尺寸：。該紅外線接收器內(nèi)含一個(gè)紅外線接收管（PH302）和一個(gè)放大電路（CX20226） ，紅外線接收管產(chǎn)生的光電流有前置放大器放大。該接收器可以直接和紅外線發(fā)射管配合組合成各種遙控系統(tǒng) FPS4091 主要光電參數(shù)見(jiàn)表 41 所示表 41 FPS4901 主要光電參數(shù) 類(lèi)別參數(shù)名稱(chēng)最小值 典型值 最大值工作電壓 至 遙控距離 10高電平脈沖寬度 290 540 790低電平脈沖寬度 410 660 910工作環(huán)境溫度 10 至+60 10 至+60 10 至+60圖 42 是 FPS4901 接收器的內(nèi)部電路圖。該電路功耗低，Vcc=5V 時(shí)，PCM =9mW；工作電壓為 至 17V，建議使用 5V；工作溫度20 至+75℃。其中第 2 腳外接電阻與電容決定前置放大器的放大倍數(shù)，當(dāng)?shù)?2 腳外接電阻由 減少到 0 時(shí)，靈敏度最高，遙控距離可達(dá) 12m，但易受干擾。第 5 腳外接決定接收的中心頻率 fo。CX20226 可用KA2184 直接代換，功能完全一樣。圖 43 是電路的工作波形圖。由圖 43 分析可知，菏澤學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）１９FPS4091 接收器在紅外接收電路中起轉(zhuǎn)換、放大和解調(diào)信號(hào)的作用。此接收器內(nèi)部電路也可用分立組件代替，但體積較大，不宜配套使用，所以本設(shè)計(jì)直接使用成品紅外線接收頭 FPS4091。C X 2 0 1 0 6 ( K A 2 8 1 4 )1 2 3 4 5 6 7 84 . 71 U F++3 . 3 U F 2 0 0 K330UF22K1 輸 入2 輸 出P H 2 0 1紅 外 線 接受 管3圖 42 FPS4901 接收器的內(nèi)部電路圖波形說(shuō) 明前置放大器輸入波形5 V0 . 2 V第七腳輸出波形把 接 收 的 紅 外 信 號(hào) 變 成 電 信 號(hào)并 放 大 整 形 。 從 第 七 腳 輸 出 矩形 波圖 43 FPS4901 工作波形圖 編碼器和譯碼器的選擇PT2262272 是臺(tái)灣普城公司生產(chǎn)的一種 CMOS 工藝制造的低功耗低價(jià)位通用編解碼電路，PT2262272 最多可有 12 位（A 0A11）三態(tài)地址端管腳（懸空,接高電平,接低電平），可以組合成 531441 個(gè)不同的地址碼；PT2262 最多可有 6 位（D0D5）數(shù)據(jù)端管腳，設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從 17 腳串行輸出。PT2262 為編碼芯片，PT2262 外形圖如圖 44 所示。工作電源范圍為～15V，A 0～A 11為地址管腳，其中 A6～A11 既可以作為地址也可以作數(shù)據(jù)使用，它們按三態(tài)即“0”、“1”、高阻態(tài)（懸空、開(kāi)路）三種狀態(tài)編碼，輸出數(shù)據(jù)有效電平為高電平。TE 為編碼、輸出啟動(dòng)，低電平時(shí) 17 腳送出編碼數(shù)據(jù)。OSC OSC 2為內(nèi)部振蕩電路輸入、輸出端，外接電阻確定振蕩頻率。17 腳 DOUT為串行數(shù)據(jù)輸出端，平時(shí)為低電平。表 42 為 PT2262 的極限參數(shù)。菏澤學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）２０A 01A 12A 23A 34A 45A 56A 6 / D 57A 7 / D 48V s s91 81 71 61 51 41 31 21 11 0 V c c D o u t O S C 1 O S C 2 T E A 1 1 / D 0 A 1 0 / D 1 A 9 / D 2 A 8 / D 3P T 2 2 6 2圖 44 PT2262 引腳圖表 42 PT2262 的極限參數(shù)PT2272 是與 PT2262 配對(duì)的譯碼電路，PT2272 外形圖如圖 45 所示。工作電源為+5V。A 0～A 11的功能同 PT2262。PT2272 的 A0～A 11必須與 PT2262 的 A0～A 11完全相同，PT2272 才輸出解碼數(shù)據(jù)，否則不輸出。PT2272 一旦解碼成功，VT 端就會(huì)輸出一個(gè)“解碼有效”的正脈沖作為標(biāo)志，同時(shí) D0D5端送出與 PT2262 的 D0D5端相同的數(shù)據(jù)。表33 為 PT2272 的極限參數(shù)。A 01A 12A 23A 34A 45A 56A 6 / D 57A 7 / D 48V s s91 81 71 61 51 41 31 21 11 0 V c c V T O S C 1 O S C 2 D I N A 1 1 / D 0 A 1 0 / D 1A 9 / D 2A 8 / D 3P T 2 2 7 2圖 45 PT2272 引腳圖 類(lèi)別參數(shù)符號(hào) 參數(shù)范圍 單位電源電壓 Vcc 2 至 15 V輸入電壓 Vi 至 Vcc+ V輸出電壓 Vo 至 Vcc+ V最大功耗 Pa 300 mW工作溫度 Topr 20 至+70 ℃儲(chǔ)存溫度 Tstg 40 至+125 ℃菏澤學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）２１表 43 PT2272 的極限參數(shù)表編碼芯片 PT2262 發(fā)出的編碼信號(hào)由：地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個(gè)完整的碼字，解碼芯片 PT2272 接收到信號(hào)后，其地址碼經(jīng)過(guò)兩次比較核對(duì)后，VT 腳才輸出高電平，與此同時(shí)相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平，如果發(fā)送端一直按住按鍵，編碼芯片也會(huì)連續(xù)發(fā)射。當(dāng)發(fā)射機(jī)沒(méi)有按鍵按下時(shí)，PT2262 不接通電源，其 17 腳為低電平，所以 315MHz 的高頻發(fā)射電路不工作，當(dāng)有按鍵按下時(shí)，PT2262 得電工作，其第 17 腳輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號(hào)，當(dāng) 17 腳為高電平期間 315MHz 的高頻發(fā)射電路起振并發(fā)射等幅高頻信號(hào)，當(dāng) 17 腳為低平期間 315MHz 的高頻發(fā)射電路停止振蕩，所以高頻發(fā)射電路完全收控于PT2262 的 17 腳輸出的數(shù)字信號(hào)，從而對(duì)高頻電路完成幅度鍵控（ASK 調(diào)制）相當(dāng)于調(diào)制度為 100％的調(diào)幅。在通常使用中，我們一般采用 8 位地址碼和 4 位數(shù)據(jù)碼，這時(shí)編碼電路 PT2262 和解碼 PT2272 的第 1～8 腳為地址設(shè)定腳，有三種狀態(tài)可供選擇：懸空、接正電源、接地三種狀態(tài)，3 的 8 次方為 6561，所以地址編碼不重復(fù)度為 6561 組，只有發(fā)射端PT2262 和接收端 PT2272 的地址編碼完全相同，才能配對(duì)使用，遙控模塊的生產(chǎn)廠家為了便于生產(chǎn)管理，出廠時(shí)遙控模塊的 PT2262 和 PT2272 的八位地址編碼端全部懸空，這樣用戶(hù)可以很方便選擇各種編碼狀態(tài)，用戶(hù)如果想改變地址編碼，只要將 PT2262 和PT2272 的 1～8 腳設(shè)置相同即可，例如將發(fā)射機(jī)的 PT2262 的第 1 腳接地第 5 腳接正電源，其它引腳懸空，那么接收機(jī)的 PT2272 只要也第 1 腳接地第 5 腳接正電源，其它引腳懸空就能實(shí)現(xiàn)配對(duì)接收。當(dāng)兩者地址編碼完全一致時(shí)，接收機(jī)對(duì)應(yīng)的 D1～D4 端輸出約 4V 互鎖高電平控制信號(hào)，同時(shí) VT 端也輸出解碼有效高電平信號(hào)。可將這些信號(hào)加一級(jí)放大，便可驅(qū)動(dòng)繼電器、功率三極管等進(jìn)行負(fù)載遙控開(kāi)關(guān)操縱。設(shè)置地址碼的原則是：同一個(gè)系統(tǒng)地址碼必須一致；不同的系統(tǒng)可以依靠不同的地址碼加以區(qū)分。PT2262 和 PT2272 除地址編碼必須完全一致外，振蕩電阻還必須匹配，否則接收距離會(huì)變近甚至無(wú)法接收 紅外遙控發(fā)射電路的設(shè)計(jì)圖 46 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(mén)7400、編碼開(kāi)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 43 中門(mén)電路 U2U4 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) [15]。A 01A 12A 23A 34A 45A 56A 6 / D 57A 7 / D 48V s s91 81 71 61 51 41 31 21 11 0 V c c D o u t O S C 1 O S C 2 T E A 1 1 / D 0 A 1 0 / D 1 A 9 / D 2 A 8 / D 31 61 51 41 31 21 11 01 912345678C 1 1 0 0 0 U FS 1S W D I P 8P T 2 2 6 2U 1U 4U 2U 3V T 19 0 1 2S B 1C 4 1 2 P F6 8 0 K2 KU 2 U 4 : 7 4 0 0 P H 3 0 31 01 0 0 K數(shù)據(jù)碼5 V123456 891 0 類(lèi)別參數(shù)符號(hào) 參數(shù)范圍 單位電源電壓 Vcc 至 15 V輸入電壓 Vi 至 Vcc+ V輸出電壓 Vo 至 Vcc+ V最大功耗 Pa 300 mW工作溫度 Topr 20 至 +70 ℃儲(chǔ)存溫度 Tstg 40 至 +125 ℃菏澤學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）２２圖 46 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 37 紅外遙控接收電路原理圖，主要由譯碼芯片 PT227編碼開(kāi)關(guān)、雙穩(wěn)繼電器、紅外接收頭 FPS4095V 電源電路等組成.A 01A 12A 23A 34A 45A 56A 6 / D 57A 7 / D 48V s s91 81 71 61 51 41 31 21 11 0 V c c V T O S C 1 O S C 2 D I N A 1 1 / D 0 A 1 0 / D 1A 9 / D 2A 8 / D 31 61 51 41 31 21 11 01 912345678C 1 1 0 0 U FS 2S W D I P 8P T 2 2 7 21 0 0 K4 . 7 KV T 29 0 1 3J 1JMX94FD 3I N 4 0 0 1電源插座1 2 V直流F P S 4 0 9 1+ 5 V123D 2圖 47 紅外遙控接收電路原理圖圖 47 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，從載波中解調(diào)出編碼信號(hào)，經(jīng)放大后從 2 腳輸出，輸進(jìn) P