紅外遙控電路設(shè)計
系統(tǒng)硬件的實現(xiàn)方案
1 系統(tǒng)原理圖
通用紅外遙控系統(tǒng)由調(diào)制、發(fā)射和接收三大部分組成,本系統(tǒng)以Atmega8單片機作為紅外發(fā)射編碼和接收解碼芯片,另外再以HS5104作為發(fā)射編碼芯片,5個鍵盤輸入模塊中的三個用于給3路電燈分別進行亮滅操作,一個鍵盤輸入模塊用于操作所有燈的亮滅,最后剩下的一個鍵盤輸入模塊用于實現(xiàn)電燈在設(shè)定的時間內(nèi)關(guān)閉的功能。紅外遙控系統(tǒng)如圖1所示:
圖1 紅外遙控系統(tǒng)
(1)發(fā)射系統(tǒng)
發(fā)射系統(tǒng)一般用電池供電,這就要求芯片的功耗要很低,芯片大多都設(shè)計成可以處于休眠狀態(tài),當有按鍵按下時才工作,這樣可以降低功耗。紅外線通過紅外發(fā)光二極管(LED)發(fā)射出去,紅外發(fā)光二極管內(nèi)部材料和普通發(fā)光二極管不同,在其兩端施加一定電壓時,它發(fā)出的是紅外線而不是可見光。
圖2a 簡單驅(qū)動電路
圖2a電路有一點缺陷,當電池電壓下降時,流過LED的電流會降低,發(fā)射波形強度降低,遙控距離就會變小。圖2b所示的射極輸出電路可以解決這個問題,兩個二極管把三級管基極電壓鉗位在1.2V左右,因此三級管發(fā)射極電壓固定在0.6V左右,發(fā)射極電流 IE基本不變,根據(jù)IE≈IC,所以流過LED的電流也基本不變,這樣保證了當電池電壓降低時還可以保證一定的遙控距離。
(2)接收系統(tǒng)
紅外信號接收系統(tǒng)的典型電路如圖3a所示:
圖3a 紅外線接收頭內(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。紅外監(jiān)測二極管監(jiān)測到紅外信號,然后把信號送到放大器和限幅器,限幅器把脈沖幅度控制在一定的水平,而不論紅外發(fā)射器和接收器的距離遠近。交流信號進入帶通濾波器,帶通濾波器可以通過30khz到60khz的負載波,通過解調(diào)電路和積分電路進入比較器,比較器輸出高低電平,還原出發(fā)射端的信號波形。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。
圖2b 射擊輸出驅(qū)動電路
如圖2a和圖2b是LED的驅(qū)動電路,圖2a是最簡單電路, 選用元件時要注意三極管的開關(guān)速度要快,還要考慮到LED的正向電流和反向漏電流,一般流過LED的最大正向電流為100mA,電流越大,其發(fā)射的波形強度越大。
編輯點評:本文介紹了一種簡單的遙控電路設(shè)計和紅外遙控電路,紅外線遙控是目前使用最廣泛的一種通信和遙控手段。由于紅外線遙控裝置具有體積小、功耗低、功能強、成本低等特點。
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