红外遥控原理及应用.ppt

红外遥控原理及应用一、红外遥控漫谈二、红外遥控系统遥控器的基本组成如图所示。它主要由形成遥控信号的微处理器芯片、晶体振荡器、放大晶体管、红外发光二极管以及键盘矩阵组成。

注解：微处理器芯片IC1内部的振荡器通过2、3脚与外部的振荡晶体X组成一个高频振荡器，产生高频振荡
信号。此信号送入定时信号发生器后进行分频产生正弦信号和定时脉冲信号。正弦信号送入编码调
制器作为载波信号；定时脉冲信号送致扫描信号发生器、键控输入编码器和指令编码器作为这些电
路的时间标准信号。IC1内部的扫描信号发生器产生五中不同时间的扫描脉冲信号，由5～9脚输出送
至键盘矩阵电路。当按下某一键时，相应于该功能按键的控制信号分别由10～14脚输入到键控编码
器，输出相应功能的数码信号。然后由指编码器输出指令码信号，经过调制器调制在载波信号上，
形成包含有功能信息的高频脉冲串，由17脚输出经过晶体管BG放大，推动红外线发光二极管D发射
出脉冲调制信号

关联：红外接收头的载波频率/多路控制的红外发射控制功能

红外接遥控的载波频率
1、为什么要有载波频率
红外遥控的部分使用最重要的是“红外”但是一般环境下红外的成分相当的普遍，最显著的例子就是太阳光，太阳包含全波长范围的光线，红外的成分也是一个非常重要的组成部分；阴天的时候，由于云层较厚，可见光无法穿透云层，但是红外的穿透能力较强，所以在阴天人们会感觉较热，这就是因为红外较强的缘故，同样的例子还可以在黄昏时候感受到，黄昏时候可见光已经减弱，但是红外的成分还是比较强；普通的照明灯来比较白炙灯的红外成分就大大高于日光灯。为了很好的减少环境红外对使用产品的影响，就需要载波的定义。
另外经过载波的二次调制还可以提高发射效率，达到降低电源功耗的目的。
2、载波频率的确定
在制定遥控器（发射部分）的时候，接收头的载波频率已经由发射端的晶振/振荡部分和定时信号发射器的分频部分确定下来了。在对晶振进行整数分频的时候一般分频系数选12。
举例说明：
最常见的38KHz载波频率，实际是由发射端455KHz的晶振在由12分频时候：
455/12=37.9KHz≈38KHz
最常见的40KHz载波频率，实际是由发射端480KHz的晶振在由12分频时候：
480/12=40KHz

多路控制的红外遥控系统

普通的家用遥控器实际上已经是多路控制红外遥控系统。
多路控制的红外发射部分一般有许多按键，代表不同的控制功能。当发射端按下某一按键时，相应
地接收端有不同地输出状态。接收端的输出状态大致可分为脉冲、电平、自锁、互锁、数据五种形式。

“脉冲”输出是当按发射端按键时，接收端对应输出端输出一个“有效脉冲”。比如说跳台、音量调节
等等；
“电平”输出是指发射端按下键时，接收端对应输出端输出“有效电平”消失。此处的“有效脉冲”和“有效电
平”，可能是高、也可能是低，取决于相应输出脚的静态状况，如静态时为低，则“高”为有效；
如静态时为高，则“低”为有效。大多数情况下“高”为有效。比如字幕，语言等等；
“自锁”输出是指发射端每按一次某一个键，接收端对应输出端改变一次状态，即原来为高电平变为低
电平，原来低电平变为高电平。此种输出适合用作电源开关、静音控制等。有时亦称这种输出
形式为“反相”。
“互锁”输出是指多个输出互相清除，在同一时间内只有一个输出有效。电视机的选台就属此种情况，
其他如调光、调速、音响的输入选择等。
“数据”输出是指把一些发射键编上号码，利用接收端的几个输出形成一个二进制数，来代表不同的按
键输入。一般情况下，接收端除了几位数据输出外，还应有一位“数据有效”输出端，以便以后适
时地来取数据。这种输出形式一般用于与单片机或微机接口。比如DVD的定时收看；
除以上输出形式外，还有“锁存”和“暂存”两种形式。所谓“锁存”输出是指对发射端每次发的信号，接
收端对应输出予以“储存”，直至收到新的信号为止；“暂存”输出与上述介绍的“电平”输出类似。
当然这个部分主要是由解码后单片机部分来进行分析处理，遥控器发射端只是需要发出各个按键的
对应编码即可。红外线遥控接收器的作用是将接收到的红外线遥控信号，经过放大、解调和整形后输出功能指令信号，送至微处理器进行识别和处理。
其实红外线接收头部分的功效可以简单归纳为消除发射时候的载波波形也不失真的还原遥控器发射的指令，下面的图非常明确的显示了它的作用：

接收部分的红外接收管是一种光敏二极管。在实际应用中要给红外接收二极管加反向偏压，它才能正常工作，亦即红外接收二极管在电路中应用时是反向运用，这样才能获得较高的灵敏度。由于红外发光二极管的发射功率一般都较小并且需要长距离动作，所以红外接收二极管接收到的信号比较微弱，因此就要增加高增益放大电路。
接收器的基本组成如下图所示