畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紅外線遙控電燈開關(guān)設(shè)計(jì)制作

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</b></p><p>　　專 業(yè) </p><p>　　班 次 </p><p>　　姓 名 </p><p>　　指導(dǎo)老師 &l

2、t;/p><p>　　成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校</p><p>　　二0一 年 </p><p>　　紅外線遙控電燈開關(guān)設(shè)計(jì)制作</p><p>　　摘要：隨著社會(huì)的進(jìn)步和生活水平的提高，人們對(duì)物質(zhì)生活的要求也越來越高。近年來,紅外線遙控技術(shù)在日常生活中應(yīng)用越來越廣泛。紅外線遙控系統(tǒng)具有體積小、功耗低、功能強(qiáng)、成本低、易于控制和使用方便等

3、特點(diǎn)，適用于近距離遙控，具有較好的推廣應(yīng)用價(jià)值。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)著重是一種單路紅外線遙控電源開關(guān)的設(shè)計(jì)方法，采用數(shù)字集成電路實(shí)現(xiàn)遙控電源開關(guān)的手段，實(shí)現(xiàn)近距離遙控。在設(shè)計(jì)的電路中由于使用了編碼和解碼器，所以電路抗干擾能力強(qiáng)，且線路簡單，在生活中有很好的用途。</p><p>　　[關(guān)鍵詞] 紅外線；編碼；譯碼；PT2262；PT2272</p><p><b>　　目 錄<

4、;/b></p><p><b>　　目 錄2</b></p><p><b>　　第一章緒論4</b></p><p>　　1.1 研究意義4</p><p>　　1.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀4</p><p>　　1.3 研究目標(biāo)與內(nèi)容4</p&

5、gt;<p>　　第二章 紅外線遙控開關(guān)原理5</p><p>　　2.1 紅外線簡介5</p><p>　　2.2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案6</p><p>　　2.2.1方案一6</p><p>　　2.2.2方案二6</p><p>　　2.2.3方案比較和選擇7</p>

6、;<p>　　第三章 電路設(shè)計(jì)7</p><p>　　3.1 紅外遙控發(fā)射電路設(shè)計(jì)8</p><p>　　3.2 紅外遙控接收電路設(shè)計(jì)9</p><p>　　3.3 電源電路設(shè)計(jì)10</p><p>　　第四章 主要組件選擇及介紹11</p><p>　　4.1 紅外發(fā)光二極管和接收

7、管11</p><p>　　4.2 成品紅外接收頭14</p><p>　　4.2.1紅外接收頭FPS-490114</p><p>　　4.2.2通用紅外接收頭HX183815</p><p>　　4.3 編碼器和譯碼器的選擇18</p><p>　　4.4 四2輸入與非門22</p>

8、;<p>　　4.5 繼電器23</p><p>　　4.5.1JMX-94F自鎖雙穩(wěn)態(tài)繼電器23</p><p>　　第五章 其余組件24</p><p>　　第六章 安裝調(diào)試25</p><p><b>　　結(jié)束語26</b></p><p><b>

9、　　致謝28</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)29</b></p><p><b>　　緒論</b></p><p><b>　　1.1 研究意義</b></p><p>　　隨著社會(huì)的進(jìn)步和生活水平的提高，人們對(duì)物質(zhì)生活的要求也越來越高。近年來,

10、紅外線遙控技術(shù)在日常生活中應(yīng)用越來越廣泛。紅外線遙控系統(tǒng)具有體積小、功耗低、功能強(qiáng)、成本低、易于控制和使用方便等特點(diǎn)，適用于近距離遙控，具有較好的推廣應(yīng)用價(jià)值。</p><p>　　1.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀</p><p>　　隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，紅外遙控技術(shù)已滲透到國民經(jīng)濟(jì)的各部門及人們的日常生活中，在工業(yè)自動(dòng)化控制、信息通信、環(huán)境檢測、安全防范、家用電氣控制、國防工業(yè)及日常生活等許多方

11、面都得到了廣泛的應(yīng)用。紅外線遙控裝置的中心控制部件已從早期的分立組件、集成電路逐步發(fā)展到現(xiàn)在的單片微型計(jì)算機(jī)，智能化程度大大提高。</p><p>　　1.3 研究目標(biāo)與內(nèi)容</p><p>　　本文介紹一種單路紅外線遙控電源開關(guān)的設(shè)計(jì)方法，采用數(shù)字集成電路實(shí)現(xiàn)遙控電源開關(guān)的手段。</p><p>　　(1) 遙控距離不大于5米，即紅外遙控發(fā)射器與紅外接收器之間的

12、距離不大于5米；</p><p>　　(2) 遙控路數(shù)為單路，對(duì)1個(gè)電源進(jìn)行開關(guān)控制；</p><p>　　(3) 工作頻率：91—103KHz；</p><p>　　(4) 功能要求由一臺(tái)紅外遙控發(fā)射器和一臺(tái)紅外遙控接收器實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)電源開關(guān)的控制。</p><p>　　第二章 紅外線遙控開關(guān)原理</p><p>　

13、　2.1 紅外線簡介</p><p>　　紅外遙控技術(shù)是一種利用紅外線進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的技術(shù)。紅外線由德國天文學(xué)家威廉·赫歇耳于1800年發(fā)現(xiàn)，又稱為紅外熱輻射，是太陽光線中眾多不可見光線中的一種，人的眼睛能看到的波長最長的光是紅光，從廣義來講，紅外線是一種電磁波，電磁波家族按波長順序是這樣排列的：長波、短波、超短波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線等。其中長波的波長最長，順序越來越短，X射線的波長

14、一般不超過1nm。紅外線波長在無線電波與可見光波之間，約為0.75～1000μm之間，是一種肉眼看不到這種光線，但利用紅外線發(fā)送和接收裝置卻可以發(fā)送和接收紅外線信號(hào)。</p><p>　　在近紅外區(qū)，它和可見光相鄰，因此具有可見光的某些特性，如直線傳播、反射、折射、衍射、可被某些物體吸收以及可以通過透鏡將其聚焦等。在遠(yuǎn)紅外區(qū)，由于它鄰近微波區(qū)，因此它具有微波的某些特性，如有較強(qiáng)的穿透能力和能貫穿某些不透明物質(zhì)等。

15、自然界中，不論任何物體，也不論其本身是否發(fā)光（指可見光），只要其溫度高于絕對(duì)零度(-273℃)，都會(huì)一刻不停地向周圍輻射紅外線。只不過是溫度高的物體輻射的紅外線較強(qiáng)，溫度較低的物體輻射的紅外線較弱。紅外線攝像、紅外線夜視、熱釋電紅外探測以及某些導(dǎo)彈的瞄準(zhǔn)等就是利用紅外線的這一特性工作的。</p><p><b>　　它具有以下特點(diǎn)：</b></p><p>　　(1)

16、、由于為不可見光，因此，對(duì)環(huán)境影響很小。紅外線的波長遠(yuǎn)小于無線電波的波長，所以，紅外遙控不會(huì)干擾其它家用電器，也不會(huì)影響近鄰的無線電設(shè)備。同時(shí)，由于紅外線不能穿透墻壁，所以不同的電器可以使用通用的遙控器而不會(huì)互相干擾，這是無線電遙控所不能做到的。</p><p>　　(2)、紅外線為不可見光，具有很強(qiáng)的隱蔽性和保密性，因此在防盜，警戒等安全保衛(wèi)裝置中也得到了廣泛的應(yīng)用。</p><p>　

17、　(3)、紅外線遙控的遙控距離一般為幾米至幾十米或更遠(yuǎn)一點(diǎn)。</p><p>　　(4)、紅外線遙控具有結(jié)構(gòu)簡單，制作方便，成本低廉，抗干擾能力強(qiáng)，工作可靠性高等一系列優(yōu)點(diǎn)，特別是室內(nèi)遙控的優(yōu)先遙控方式。同時(shí)，由于采用紅外線遙控器件時(shí)，工作電壓低，功耗小，外圍電路簡單，因此它在常工作生活中的應(yīng)用越來越廣泛。</p><p>　　它在技術(shù)上的主要優(yōu)點(diǎn)是：</p><p&g

18、t;　　(1)、無需專門申請(qǐng)?zhí)囟l率的使用執(zhí)照；</p><p>　　(2)、具有移動(dòng)通信設(shè)備所必需的體積小、功率低的特點(diǎn)；</p><p>　　(3)、傳輸速率適合于家庭和辦公室使用的網(wǎng)絡(luò)；</p><p>　　(4)、信號(hào)無干擾，傳輸準(zhǔn)確度高；</p><p>　　(5)、編解碼容易，可進(jìn)行多路遙控。</p><p&g

19、t;　　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。</p><p>　　2.2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案</p><p><b>　　方案一</b></p><p>　　紅外線發(fā)射\接收控制電路均采用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)，輸出控制方式

20、可選擇，實(shí)用性強(qiáng)。紅外線發(fā)射、接收系統(tǒng)組成框圖如圖1所示。</p><p>　　圖1 紅外線發(fā)射、接收系統(tǒng)組成框圖</p><p>　　當(dāng)按下遙控按鈕時(shí)，單片機(jī)產(chǎn)生相應(yīng)的控制脈沖，由紅外發(fā)光二極管發(fā)射出去。當(dāng)紅外接收器接收到控制脈沖后，由控制方式選擇開關(guān)選擇是“互鎖”還是單路控制，再由單片機(jī)處理后，對(duì)相應(yīng)的受控電器產(chǎn)生控制。當(dāng)按下遙控按鈕時(shí)，編碼調(diào)制部分產(chǎn)生相應(yīng)的調(diào)制后的信號(hào)，由紅外發(fā)光二

21、極管發(fā)射出去。當(dāng)紅外接收器接收到控制脈沖后，由解碼處理后，對(duì)相應(yīng)的受控電源產(chǎn)生控制。</p><p><b>　　方案二</b></p><p>　　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用編譯碼器，因此制作起來比較方便。紅外線發(fā)射、接收系統(tǒng)組成框圖如圖2所示。</p><p>　　圖2 紅外線發(fā)射、接收系統(tǒng)組成框圖

22、</p><p><b>　　方案比較和選擇</b></p><p>　　綜上所述通過比較二套方案，方案一和方案二都可實(shí)現(xiàn)控制多個(gè)電源開關(guān)。方案一的紅外線發(fā)射/接收控制電路采用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)，電路簡單，實(shí)用性強(qiáng)，但方案一所需的單片機(jī)需要編程，比較復(fù)雜。而方案二使用配套的編碼和譯碼器，且用到的元器件較少，市場上都可以買到，電路相對(duì)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

23、。</p><p><b>　　第三章 電路設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1 紅外遙控發(fā)射電路設(shè)計(jì)</p><p>　　圖3為紅外遙控發(fā)射電路原理圖，主要由編碼芯片PT2262、四2輸入與非門7400、編碼開關(guān)SW-DIP8、紅外線發(fā)射器PH303、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40

24、KHZ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)。控制信號(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)。</p><p>　　圖3 紅外遙控發(fā)射電路原理圖</p><p>　　3.2 紅外遙控接收電路設(shè)計(jì)</p><p>　　圖4

25、紅外遙控接收電路原理圖，主要由譯碼芯片PT2272、編碼開關(guān)、雙穩(wěn)繼電器、紅外接收頭FPS-4091、5V電源電路等組成。</p><p>　　圖4 紅外遙控接收電路原理圖</p><p>　　圖4中的紅外接收組件FPS-4091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)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

26、，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)

27、電路原理圖如圖5所示。</p><p>　　圖5 雙穩(wěn)電路的電路圖</p><p>　　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(JMX-94F)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(JMX-94F)勵(lì)磁吸合其觸點(diǎn)動(dòng)作，帶動(dòng)負(fù)載

28、工作，從而實(shí)現(xiàn)了紅外遙控的目的。</p><p>　　3.3 電源電路設(shè)計(jì)</p><p>　　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。</p><p>　　圖

29、6 紅外接收電路的電源電路</p><p>　　第四章 主要組件選擇及介紹</p><p>　　4.1 紅外發(fā)光二極管和接收管</p><p>　　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

30、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(duì)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。目前大量使用

31、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(1mW-10mW)、中功率（20mW-50mW)和大功率（50mW-100mW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</p><p>　　圖7 PH303的性能參數(shù)</p>

32、<p>　　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1～1.3V之間；中功率管的正向壓降在1.6～1.8V之間；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

33、使用中需加限流電阻予以保護(hù)。</p><p>　　圖8 紅外發(fā)光二極管的伏安特性曲線</p><p>　　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。</p><p>　　圖9 紅外發(fā)光二極管的輸出特性曲線</p><p>　　由圖9可見，在工作電流IF較小時(shí)，輸出光功率Po與工作

34、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(duì)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]。</p><p>　　紅外發(fā)光二極管的指向特性是指

35、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90°。當(dāng)偏離正法向不同θ角度，光強(qiáng)也隨之變化

36、。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。</p><p>　　圖

37、10 紅外發(fā)光二極管的指向特性曲線</p><p>　　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。PH302的性能參數(shù)見圖11所示。</p><p>　　圖11 PH302的性能參數(shù)</p><p>　　4.2 成品紅外接收頭</p><p>　　由于紅外發(fā)

38、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，PH302、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、CX20106A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。</p><p>　　成品紅外接收頭的封裝大致有兩種：一種是塑料封裝，一種

39、采用鐵皮屏蔽。均有三個(gè)引腳，即電源正（VDD）、電源負(fù)（GND）和數(shù)據(jù)輸出（VO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。</p><p>　　紅外接收頭FPS-4901</p><p>　　本設(shè)計(jì)中用到的成品紅外接收頭是FPS-40

40、91。FPS-4901高靈敏紅外線接收器，外形尺寸：13.5mm×14.4mm×16.3mm。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（CX20106），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)。FPS-4091主要光電參數(shù)見表1所示。</p><p>　　表1 FPS-4901主要光電參數(shù)</p>&l

41、t;p>　　圖12是FPS-4901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4.5~17V，建議使用5V；工作溫度-20~+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)?腳外接電阻由4.7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。CX-20106可用KA2184直接代換，功能完全一樣。圖13是電路的工作波形圖。由圖13分析可知，

42、FPS-4091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FPS-4091。</p><p>　　圖12 FPS-4901接收器的內(nèi)部電路圖</p><p>　　圖13 FPS-4901接收器電路的工作波形圖</p><p>　　通用紅外接收頭HX1838<

43、;/p><p>　　本次設(shè)計(jì)由于未能采購到FPS-4901所以采用HX1838。以下是HX1838的詳細(xì)參數(shù)與介紹：</p><p>　　規(guī)格：HX1838(鐵殼)；寬電壓適應(yīng)、低功耗、高靈敏度、優(yōu)良的抗干擾特性；應(yīng)用廣泛：家用電器、空調(diào)、玩具等紅外遙控接收；</p><p><b>　　極限參數(shù)：</b></p><p>

44、　　光電參數(shù)： (T=25℃ VCC=5V f0=38KHZ)</p><p>　　※：光軸上測試，以寬度為600/900μS為發(fā)射脈沖,在5CM之接收范圍內(nèi),取50次接收脈沖之平均值（參見測試波形）。</p><p><b>　　測試波形：</b></p><p><b>　　電原理框圖：</b></p>

45、<p>　　外形尺寸及引腳排列：</p><p>　　4.3 編碼器和譯碼器的選擇</p><p>　　PT2262、2272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，PT2262、2272最多可有12位（A0-A11）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（D0-D5）數(shù)據(jù)端管腳

46、，設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從17腳串行輸出。</p><p>　　PT2262為編碼芯片，PT2262外形圖如圖14所示，PT2262引腳功能如圖15所示。工作電源范圍為2.6V～15V，A0～A11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)。OSC1、OSC2為內(nèi)

47、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2為PT2262的極限參數(shù)（Ta=25℃），表3為PT2262的電氣參數(shù)表（除非特殊說明Tamb=25℃ VDD=12.0V）。</p><p>　　圖14 PT2262外形圖</p><p>　　圖15 PT2262引腳功能</p><p>　　表2 PT2262的極限參

48、數(shù)</p><p>　　表3 PT2262的電氣參數(shù)表</p><p>　　PT2272是與PT2262配對(duì)的譯碼電路，PT2272外形圖如圖16所示，PT2272引腳功能如圖17所示。工作電源為+5V。A0～A11的功能同PT2262。PT2272的A0～A11必須與PT2262的A0～A11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)“

49、解碼有效”的正脈沖作為標(biāo)志，同時(shí)D0-D5端送出與PT2262的D0-D5端相同的數(shù)據(jù)。表4為PT2272的極限參數(shù)，表5為PT2272的電氣參數(shù)表。</p><p>　　圖16 PT2272外形圖</p><p>　　圖17 PT2272引腳功能</p><p>　　表4 PT2272的極限參數(shù)表</p><p>　　表5 PT2272的電

50、氣參數(shù)表</p><p>　　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

51、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。</p><p>　　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

52、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，這樣用戶可以很方便選擇各種編碼狀態(tài)，用戶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PT226

53、2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)?？蓪⑦@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)載遙控開關(guān)操縱。</p><p>　　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

54、碼加以區(qū)分。至于設(shè)置什么樣的地址碼完全隨客戶喜歡。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)變近甚至無法接收。</p><p>　　4.4 四2輸入與非門</p><p>　　7400是應(yīng)用廣泛的數(shù)字IC之一，它內(nèi)含4個(gè)獨(dú)立的2輸入端與非門，其邏輯功能是：輸入端全部為“1”時(shí)，輸出為“0”；輸入端只要有“0”，輸出就為“1”。7400引腳功能如

55、圖18所示。</p><p>　　圖18 7400引腳功能</p><p><b>　　4.5 繼電器</b></p><p>　　JMX-94F自鎖雙穩(wěn)態(tài)繼電器</p><p>　　JMX-94F為自鎖雙穩(wěn)態(tài)繼電器，它體積小、重量輕\動(dòng)作靈敏、可行性高\(yùn)耐沖擊及耐震性能好\觸點(diǎn)負(fù)載大。JMX-94F自鎖雙穩(wěn)態(tài)繼電器的

56、外觀圖如圖19所示。JMX-94F自鎖雙穩(wěn)態(tài)繼電器的參數(shù)表如表1所示。</p><p>　　自鎖雙穩(wěn)態(tài)繼電器是指對(duì)一般繼電器而言,其本身具有鎖存功能，無需專門自鎖電路或其它雙穩(wěn)態(tài)電路來幫助實(shí)現(xiàn)自鎖。因此，這類繼電器亦稱記憶鎖存雙穩(wěn)態(tài)繼電器。該類繼電器在通電脈沖來時(shí)，觸頭動(dòng)作并自鎖，脈沖過后,繼電器觸頭仍能保持其吸合狀態(tài)；再來通電脈沖時(shí)，繼電器觸頭反動(dòng)作并自鎖，脈沖過后，繼電器觸頭仍保持其釋放狀態(tài)。</p&g

57、t;<p>　　此類自鎖雙穩(wěn)態(tài)繼電器最大優(yōu)點(diǎn)：僅在繼電器觸頭狀態(tài)改變期間（約20ms左右）消耗電能，而在觸頭吸合或釋放期間均為無電流運(yùn)行，故其不消耗任何電能，具有明顯的節(jié)電效果；其驅(qū)動(dòng)信號(hào)為脈沖信號(hào)，控制電路簡單，可用電池供電，亦可通過電容充放電來供電，容易實(shí)現(xiàn)手動(dòng)或自動(dòng)控制；無須考慮繼電器本身的發(fā)熱及附加溫升，使整機(jī)設(shè)計(jì)得以簡化。由于自鎖雙穩(wěn)態(tài)繼電器獨(dú)特的開關(guān)特性及其顯著的優(yōu)點(diǎn)，故其在工農(nóng)業(yè)自動(dòng)化控制及家用電器控制方面有

58、著廣泛的用途。</p><p>　　圖19 JMX-94F自鎖雙穩(wěn)態(tài)繼電器的外觀圖</p><p>　　表6 JMX-94F自鎖雙穩(wěn)態(tài)繼電器的參數(shù)</p><p><b>　　第五章 其余組件</b></p><p>　　其余組件清單見表7所示。</p><p><b>　　表7 其余

59、組件清單</b></p><p><b>　　第六章 安裝調(diào)試</b></p><p>　　此紅外線發(fā)射與接收電路可用自制PCB板焊接，焊接完成后應(yīng)仔細(xì)檢查各集成塊的引腳及晶體管各個(gè)焊點(diǎn)，不應(yīng)有接錯(cuò)、漏接、虛焊或搭焊等現(xiàn)象，然后用萬用表的正負(fù)表筆分別接電路電源兩端，測量整個(gè)電路的等效電阻，注意交換表筆再測一次，兩次的測量電阻都應(yīng)大于10K，才算正常；否則

60、，有可能是焊接短路。在檢查無誤后，接通5V電源，再用萬用表測PT2272的18腳電壓，為5V說明電路正常工作?，F(xiàn)在用發(fā)射電路的紅外發(fā)射二極管D1對(duì)準(zhǔn)紅外接收頭D2，按下發(fā)射電路的按鍵SB開關(guān)，觀察18腳電壓有無變化，若變?yōu)榈碗娖?，則說明發(fā)射與接收電路頻率匹配，正常工作。注意應(yīng)反復(fù)調(diào)試，使發(fā)射頻率為PT2272的捕捉中心頻率，使每按一次按鍵開關(guān)燈亮或滅，完成遙控控制。</p><p><b>　　結(jié)束語&

61、lt;/b></p><p>　　無可否認(rèn)機(jī)械時(shí)代已經(jīng)過去，電子時(shí)代已經(jīng)到來。紅外線遙控是現(xiàn)代家電遙控的重要舉措，是近年來快速發(fā)展的一大熱點(diǎn)，它的迅速發(fā)展必然帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。本文所設(shè)計(jì)的紅外線遙控系統(tǒng)，具有成本低、操作方便、電路簡單、環(huán)保、體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，通過接收發(fā)射端的控制信號(hào)，在接收部分實(shí)現(xiàn)了相應(yīng)的控制。此設(shè)計(jì)方法，無論從經(jīng)濟(jì)效益還是從電路結(jié)構(gòu)上來說，都不是最先進(jìn)的，受紅外線定向性和

62、傳輸距離的限制，也只適用于短距離的普通環(huán)境遙控控制，很多方面都需要提高和改進(jìn)。</p><p><b>　　致謝</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]肖景和,趙建等.紅外線熱釋電與超聲波遙控電路.北京：人民郵電出版社,2003</p><p>　　[2]王

63、俊峰,薛鴻德等.現(xiàn)代遙控技術(shù)及應(yīng)用.北京：人民郵電出版社,2005</p><p>　　[3]孟維曉,王鋼等.現(xiàn)代無線電測控技術(shù).北京:電子工業(yè)出版社,2003</p><p>　　[4]郭繼中. 控制專用集成電路及其應(yīng)用[M]. 北京: 人民郵電出版社, 2006.</p><p>　　[5] 張烽生, 龔全寶. 光電子器件[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 19