紅外遙控器設計方案論文-在線瀏覽
2025-07-01 13:49本頁面
【正文】 智能化，紅外遙控技術正是一個重點的發(fā)展方向。發(fā)射部分的主要元件為紅外發(fā)光二極管。目前大量的使用的紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線波長為 940mm 左右，外形與普通 φ5 發(fā)光二極管相同，只是顏色不同。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；用萬用表電阻擋量一下紅外發(fā)光二極管的正、反向電阻即可。接收部分的紅外接收管是一種光敏二極管。紅外發(fā)光二極管一般有圓形和方形兩種。前些年常用Μpc1373H、CX20226A 等紅外接收專用放大集成電路。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。紅外接收頭的引腳排列因型號不同而不盡相同，可參考廠家的使用說明。但在使用時注意成品紅外接收頭的載波頻率。在發(fā)射端要對晶振進行整數(shù)分頻，分頻系數(shù)一般取 12，所以455kHz247。也有一些遙控系統(tǒng)采用 36 kHz、40 kHz、56 kHz 等，一般由發(fā)射端晶振的振蕩頻率來決定。由于其無法穿透墻壁，故不同房間的家用電器可使用通用的遙控器而不會產(chǎn)生相互干擾；電路調(diào)試簡單，只要按給定電路連接無誤，一般不需任何調(diào)試即可投入工作；編解碼容易，可進行多路遙控。因此，現(xiàn)在紅外遙控在加用電器、室內(nèi)近距離（小于 10 米）遙控中得到了廣泛的應用。當發(fā)射端按下某一按鍵時，相應地接收端有不同地輸出狀態(tài)。 “脈沖”輸出是當按發(fā)射端按鍵時，接收端對應輸出端輸出一個“有效脈沖” ，寬度一般在 100ms 左右。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)時為低，則“高”為有效；如靜態(tài)時為高，則“低”為有效。 “自鎖”輸出是指發(fā)射端每按一次某一個鍵，接收端對應輸出端改變一次狀態(tài)，即原來為高電平變?yōu)榈碗娖?，原來低電平變?yōu)楦唠娖?。有時亦稱這種輸出形式為“反相” 。電視機的選臺就屬此種情況，其他如調(diào)光、調(diào)速、音響的輸入選擇等。一般情況下，接收端除了幾位數(shù)據(jù)輸出外，還應有一位“數(shù)據(jù)有效”輸出端，以便以后適時地來取數(shù)據(jù)。除以上輸出形式外，還有“鎖存”和“暫存”兩種形式。二、紅外遙控器設計思想（一）系統(tǒng)設計概況通用紅外遙控系統(tǒng)由發(fā)射和接收兩大部分組成，應用編/解碼專業(yè)集成電路芯片來進行控制操作，控制部分包括鍵盤矩陣，編碼調(diào)制，LED 紅外發(fā)送器；接收部分包括光，電轉(zhuǎn)換放大器，解調(diào)，解碼電路。編碼解調(diào)光電放大矩陣鍵盤解碼單片機解調(diào)3圖 1 紅外線遙控系統(tǒng)框圖紅外通信的基本原理實質(zhì)上就是指利用紅外線來作為載體傳送信息。在經(jīng)由驅(qū)動電路驅(qū)動紅外發(fā)光二極管（IRED）發(fā)出紅外遙控信號；在接收端使用與發(fā)送端相配對的紅外光電二極管，接收含有控制信號的紅外信號，在將該紅外信號解調(diào)為電信號后，在送入單片機進行解碼，以得到相應的控制信號，從而完成紅外信息的傳送。當不同的指令鍵被按下時，指令信號電路產(chǎn)生不同脈沖編碼的指令信號，也就是進行編碼，然后經(jīng) M50462AP 芯片進行調(diào)制從而產(chǎn)生不同的編碼信號，再由驅(qū)動電路驅(qū)動紅外發(fā)射器發(fā)射紅外信號。圖 2 紅外發(fā)射框圖紅外接收電路是紅外遙控系統(tǒng)中的指令信號及檢出電路，通過一體化紅外接收頭 SM0038（集成紅外線的接收、放大、解調(diào)，不需要任何外接元件，就能完成從紅外線接收到輸出與 TTL 電平信號兼容的所有工作）然后將接收到的信號發(fā)送給ATmega16, 然后 ATmega16 通過內(nèi)部程序?qū)φf接收信號進行判斷然后救驅(qū)動相應的外部設備進行相應的動作。即當一體化紅外接收器接收到的紅紅外遙控紅外信號，經(jīng)放大、解碼濾波后，將原編碼信號傳送入單片機 AT89C51 中進行信號識別編碼然后進行相應的處理，已達到控制電路的目的。矩陣按鍵M50462AP紅外發(fā)射45圖 3 紅外接收框系統(tǒng)通過按下不同的按鍵是紅外發(fā)射器發(fā)射不同頻率的信號波，然后通過紅外一體化接收頭接收進行相應的放大解調(diào)從而進行相應的動作操作。遙控器遙控接頭顯示器復位ATMEGA16受控電源電器插座繼電器晶振圖 4 遙控開關系統(tǒng)框圖（二） 本系統(tǒng)設計思想本設計采用單片機 ATMEGA16 作為本設計的核心元件，利用紅外遙控器發(fā)射，接收的工作原理以及單片機外部中斷的原理制成的一款遙控器。由于其先進的指令以及單時鐘周期指令執(zhí)行時間，ATMEGA16 的數(shù)據(jù)吞吐率高達 1MIPS/MHZ，從而可以緩減系統(tǒng)在功耗處理速度之間的矛盾。這種寄存器。三、紅外遙控器硬件電路設計（一） 紅外遙控發(fā)射電路部分時鐘電路ATMEGA16 芯片內(nèi)部有一高增益反相放大器，入端為 XTAL1，輸出端為 XTAL2。晶振頻率為12MHz。其電容的作用主要是對頻率進行微調(diào)，一般取 3045PF 左右。其接法如圖 6 所示：圖 6 晶振電路矩陣鍵盤電路(1)28 矩陣鍵盤的工作原理:矩陣鍵盤又稱為行列式鍵盤，它是用 2 條 I/O 線作為行線，8 條 I/O 線作為列線組成的鍵盤。這樣鍵盤中按鍵的個數(shù)是 28 個。矩陣鍵盤電路如圖 32 所示：圖 7 矩陣鍵盤電路圖7遙控發(fā)射電路芯片介紹（1） 、M50462AP 芯片功能特點： M50462AP 集成電路用來產(chǎn)生遙控編碼脈沖(即遙控指令)，輸出各種紅外遙控信號，供遙控操作使用。發(fā)射電路圖 9 所示：112233445566778899101011111212 13 1314 1415 1516 1617 1718 1819 1920 2021 2122 2223 2324 24DS1M40562C3CAPC2CAPC1CAPQ1PNPD1DIODED2DIODER1RES2R3RES2R2RES2Y1CRYSTALGND90/3010+BT1BATTERYS27SWPBS23SWPBS16SWPBS20SWPBS12SWPBS8SWPBS4SWPBS29SWPBS13SWPB關關關1關關關2關關關3關關關4關關關5關關關關關關關關 關關關關圖 9 遙控發(fā)射電路紅外遙控發(fā)射器包括鍵盤，指令編碼器和紅外發(fā)光二極管 LED 等部分，當按下鍵盤不同按鍵時，通過編碼器產(chǎn)生與之對應的特定的二進制脈沖信號，將二進制脈沖信號先調(diào)制在 38Hz 的載波上，經(jīng)放大后，激發(fā)紅外發(fā)光二極管 LED 轉(zhuǎn)化成以
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