紅外線工作原理分析.ppt

普中STM32開發(fā)板帶您進入ARM世界 紅外線工作原理 普中STM32開發(fā)板帶您進入ARM世界 一 什么是紅外線 人的眼睛能看到的可見光按波長從長到短排列 依次為紅 橙 黃 綠 青 藍 紫 其中紅光的波長范圍為0 62 0 76 m 紫光的波長范圍為0 38 0 46 m 比紫光波長還短的光叫紫外線 比紅光波長還長的光叫紅外線 紅外線遙控就是利用波長為0 76 1 5 m之間的近紅外線來傳送控制信號的 普中STM32開發(fā)板帶您進入ARM世界 二 紅外線系統(tǒng)的組成 紅外線遙控器已被廣泛使用在各種類型的家電產(chǎn)品上 它的出現(xiàn)給使用電器提供了很多的便利 紅外線系統(tǒng)一般由紅外發(fā)射裝置和紅外接收設備兩大部分組成 紅外發(fā)射裝置又可由鍵盤電路 紅外編碼芯片 電源和紅外發(fā)射電路組成 紅外接收設備可由紅外接收電路 紅外解碼芯片 電源和應用電路組成 通常為了使信號更好的被發(fā)射端發(fā)送出去 經(jīng)常會將二進制數(shù)據(jù)信號調(diào)制成為脈沖信號 通過紅外發(fā)射管發(fā)射 常用的有通過脈沖寬度來實現(xiàn)信號調(diào)制的脈寬調(diào)制 PWM 和通過脈沖串之間的時間間隔來實現(xiàn)信號調(diào)制的脈時調(diào)制 PPM 兩種方法 普中STM32開發(fā)板帶您進入ARM世界 三 紅外發(fā)射管 紅外遙控發(fā)射裝置 也就是通常我們說的紅外遙控器是由鍵盤電路 紅外編碼電路 電源電路和紅外發(fā)射電路組成 紅外發(fā)射電路的主要元件為紅外發(fā)光二極管 它實際上是一只特殊的發(fā)光二極管 由于其內(nèi)部材料不同于普通發(fā)光二極管 因而在其兩端施加一定電壓時 它便發(fā)出的是紅外線而不是可見光 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940nm左右 外形與普通 5發(fā)光二極管相同 普中STM32開發(fā)板帶您進入ARM世界 四 紅外遙控器發(fā)射 通常紅外遙控為了提高抗干擾性能和降低電源消耗 紅外遙控器常用載波的方式傳送二進制編碼 常用的載波頻率為38kHz 這是由發(fā)射端所使用的455kHz晶振來決定的 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455kHz 12 37 9kHz 38kHz 也有一些遙控系統(tǒng)采用36kHz 40kHz 56kHz等 一般由發(fā)射端晶振的振蕩頻率來決定 所以 通常的紅外遙控器是將遙控信號 二進制脈沖碼 調(diào)制在38KHz的載波上 經(jīng)緩沖放大后送至紅外發(fā)光二極管 轉(zhuǎn)化為紅外信號發(fā)射出去的 普中STM32開發(fā)板帶您進入ARM世界 二進制脈沖碼的形式有多種 其中最為常用的是PWM碼 脈沖寬度調(diào)制碼 和PPM碼 脈沖位置調(diào)制碼 脈沖串之間的時間間隔來實現(xiàn)信號調(diào)制 如果要開發(fā)紅外接收設備 一定要知道紅外遙控器的編碼方式和載波頻率 我們才可以選取一體化紅外接收頭和制定解碼方案 發(fā)射端 接收端 普中STM32開發(fā)板帶您進入ARM世界 普中STM32開發(fā)板帶您進入ARM世界 五 紅外線接收 紅外接收設備是由紅外接收電路 紅外解碼 電源和應用電路組成 紅外遙控接收器的主要作用是將遙控發(fā)射器發(fā)來的紅外光信好轉(zhuǎn)換成電信號 再放大 限幅 檢波 整形 形成遙控指令脈沖 輸出至遙控微處理器 近幾年不論是業(yè)余制作還是正式產(chǎn)品 大多都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 均有三只引腳 即電源正 VDD 電源負 GND 和數(shù)據(jù)輸出 VOUT 在使用時注意成品紅外接收頭的載波頻率 另外在遙控編碼芯片輸出的波形與接收頭端收到的波形 普中STM32開發(fā)板帶您進入ARM世界 六 數(shù)據(jù)格式 數(shù)據(jù)格式包括了引導碼 用戶碼 數(shù)據(jù)碼和數(shù)據(jù)碼反碼 編碼總占32位 數(shù)據(jù)反碼是數(shù)據(jù)碼反相后的編碼 編碼時可用于對數(shù)據(jù)的糾錯 注意 第二段的用戶碼也可以在遙控應用電路中被設置成第一段用戶碼的反碼 普中STM32開發(fā)板帶您進入ARM世界