紅外遙控器論文_畢業(yè)論文設(shè)計(jì)說明書

1、( 此文檔為 word 格式，下載后您可任意編輯修改！)緒論1.1課題背景及目的遙控技術(shù)發(fā)展只有幾十年的歷史： 本世紀(jì) 20 年代，才剛剛出現(xiàn)無線電遙控的雛形。那時(shí)，人們試圖將遙控技術(shù)應(yīng)用于無人駕駛飛機(jī)和艦船上， 但由于技術(shù)不夠完善而未能成功。二次世界大戰(zhàn)以后，遙控技術(shù)發(fā)展迅速，并逐漸在軍事、國防、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及科學(xué)技術(shù)等方面得到廣泛的應(yīng)用。到現(xiàn)今， 隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，新型大規(guī)模遙控集成電路的不斷出現(xiàn)， 使得遙控技術(shù)有了日新月異的發(fā)展。 遙控裝置的中心控制部件已從早期的分立元件逐步發(fā)展到集成電路、大規(guī)模集成電路、超大規(guī)模集成電路，智能化程度大大提高。近年來，遙控技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)、家用電器、

2、安全保衛(wèi)以及人們的日常生活中使用越來越廣泛。在無線遙控領(lǐng)域，目前常用的遙控方式主要有超聲波遙控、 紅外線遙控、無線電遙控等。由于紅外遙控的設(shè)計(jì)制作簡單方便，易于操作，因而成為遙控的主要方式，在國防、軍事、生產(chǎn)、建設(shè)和日常生活中有極廣泛的應(yīng)用。為此，在前人研究的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出了一種紅外遙控多通道控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。 研究表明，采用該方法設(shè)計(jì)的紅外遙控控制系統(tǒng)控制方便， 適用于含有較多受控電器的場合， 可實(shí)現(xiàn)多路多功能控制。紅外通信以紅外線作為通信載體， 通過紅外線在空中的傳播來傳輸數(shù)據(jù)， 它由紅外發(fā)射器和紅外接收器來完成。在發(fā)射端， 發(fā)送的數(shù)字信號經(jīng)過適當(dāng)?shù)恼{(diào)制編碼后， 送入電光變換電路，經(jīng)紅外發(fā)

3、射管轉(zhuǎn)變?yōu)榧t外光脈沖發(fā)射到空中；在接收端，紅外接收器對接收到的紅外光脈沖進(jìn)行光電變換，解調(diào)譯碼后恢復(fù)出原信號。紅外通信作為一種數(shù)據(jù)傳輸手段，可以在很多場合應(yīng)用，如家電產(chǎn)品、娛樂設(shè)施的紅外遙控，水、電、煤氣耗能計(jì)量的自動抄表等。紅外通信有著成本低廉、連接方便、簡單易用和結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)，因此在小型的移動設(shè)備中獲得了廣泛的應(yīng)用。通過紅外接口， 各類移動設(shè)備可以自由進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。 紅外接口是目前在世界范圍內(nèi)被廣泛使用的一種無線連接技術(shù)， 被眾多的硬件和軟件平臺所支持；通過數(shù)據(jù)電脈沖和紅外光脈沖之間的相互轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)無線的數(shù)據(jù)收發(fā)。1.2國內(nèi)外研究狀況自從 1800 年英國天文學(xué)家 F?W?赫歇爾發(fā)現(xiàn)紅外輻

4、射至今， 紅外技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了將近兩個(gè)世紀(jì)。從那時(shí)開始，紅外輻射和紅外元件、部件的科學(xué)研究逐步發(fā)展，但發(fā)展比較緩慢，直到 1940 年前后才真正出現(xiàn)現(xiàn)代的紅外技術(shù)。當(dāng)時(shí)，德國研制成硫化鉛和幾種紅外透射材料，利用這些元、部件制成一些軍用紅外系統(tǒng)，如高射炮用導(dǎo)向儀、海岸用船舶偵察儀、船舶探測和跟蹤系統(tǒng)，機(jī)載轟炸機(jī)探測儀和火控系統(tǒng)等等。其中有些達(dá)到實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)階段， 有些已小批量生產(chǎn)， 但都未來得及實(shí)際使用。 此后，美國、英國、前蘇聯(lián)等國競相發(fā)展。特別是美國，大力研究紅外技術(shù)在軍事方面的應(yīng)用。目前，美國將紅外技術(shù)應(yīng)用于單兵裝備、裝甲車輛、航空和航天的偵察監(jiān)視、預(yù)警、跟蹤以及武器制導(dǎo)等各個(gè)領(lǐng)域。紅外技術(shù)

5、發(fā)展的先導(dǎo)是紅外探測器的發(fā)展。 1800 年， F?W?赫歇爾發(fā)現(xiàn)紅外輻射時(shí)使用的是水銀溫度計(jì)，這是最原始的熱敏型紅外探測器。 1830 年以后，相繼研制出溫差電偶的熱敏探測器、測輻射熱計(jì)等。在 1940 年以前，研制成的紅外探測器主要是熱敏型探測器。 19 世紀(jì)，科學(xué)家們使用熱敏型紅外探測器，認(rèn)識了紅外輻射的特性及其規(guī)律，證明了紅外線與可見光具有相同的物理性質(zhì)，遵守相同的規(guī)律。它們都是電磁波之一，具有波動性，其傳播速度都是光速、波長是它們的特征參數(shù)并可以測量。 20 世紀(jì)初開始，測量了大量的有機(jī)物質(zhì)和無機(jī)物質(zhì)的吸收、發(fā)射和反射光譜，證明了紅外技術(shù)在物質(zhì)分析中的價(jià)值。 30 年代，首次出現(xiàn)紅外

6、光譜代，以后，它發(fā)展成在物質(zhì)分析中不可缺少的儀器。 40 年代初，光電型紅外探測器問世，以硫化鉛紅外探測器為代表的這類探測器，其性能優(yōu)良、結(jié)構(gòu)牢靠。 50 年代，半導(dǎo)體物理學(xué)的迅速發(fā)展，使光電型紅外探測器得到新的推動。到 60 年初期，對于 13、3 5 和 813 微米三個(gè)重要的大氣窗口都有了性能優(yōu)良的紅外探測器。在同一時(shí)期內(nèi)，固體物理、光學(xué)、電子學(xué)、精密機(jī)械和微型致冷器等方面的發(fā)展，使紅外技術(shù)在軍、民兩用方面都得到了廣泛的應(yīng)用。1.3課題研究方法該紅外通信的多路控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是通過555 定時(shí)器及其所組電路將遙控信號調(diào)制為方波，然后將已調(diào)波放大，驅(qū)動紅外發(fā)光二極管發(fā)光，就可以得到遙控發(fā)射信

7、號。調(diào)制可用一個(gè)或門實(shí)現(xiàn)。該電路中555 和 R3、 R17、C6（以一路控制為例介紹）組成無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器，振蕩頻率f=1.44（R3+R17） C6，頻率范圍為 1KHz20KHz ，可通過調(diào)節(jié) R17 來選定。通過接收譯碼電路由紅外接收放大器、音頻譯碼電路和聲控執(zhí)行電路組成。在收到紅外光脈沖后，接收管D3 的兩極間電阻作與頻率相應(yīng)的變化，由光信號轉(zhuǎn)化為電信號，經(jīng)VT1 和 4 放大。譯碼器采用鎖相環(huán)譯碼集成塊LM567 ，他要求可靠解碼時(shí)的輸入信號不小于 25mV，因?yàn)榻邮盏降墓怆娦盘栯S距離的加大減弱，故中間加了一級高增益功效 LM386 。調(diào)節(jié)發(fā)射器的 R17，使收、發(fā)的中心頻率一致時(shí)

8、 LM567 的 8 腳的由高電平轉(zhuǎn)呈低電平 5 經(jīng)微分加至 U4。U4 接成雙穩(wěn)態(tài)模式，受負(fù)脈沖觸發(fā)，狀態(tài)就翻轉(zhuǎn)一次，輸出呈低電平， VT2 導(dǎo)通， LED 發(fā)光。實(shí)現(xiàn)紅外遙控。1.4論文構(gòu)成及研究內(nèi)容論文將闡述紅外通信的多路控制的原理圖及其工作原理， 介紹電路各組成部分的原理、性能及工作狀態(tài)，詳細(xì)介紹發(fā)光二極管、 555 芯片、 LM386 、 LM567 的器件性能、參數(shù)及其工作原理、綜合分析電路的工作過程。2 紅外收發(fā)電路的組成及其部分的功能在實(shí)際學(xué)習(xí)工作中， 能夠?qū)崿F(xiàn)上述設(shè)計(jì)任務(wù)要求設(shè)計(jì)成基于紅外通信的多路控制系統(tǒng)的的電路形式或方案很多， 我們根據(jù)紅外通信對頻率的要求較低這一特性選用

9、數(shù)字電路來實(shí)現(xiàn)這一課題。紅外通信的多路控制系統(tǒng)的電路主要由電源電路， 編碼及發(fā)送電路， 接收及譯碼電路，顯示電路四大部分組成：電源電路： 12V，輸出最大電流1A 直流電源。編碼及發(fā)射電路接收及譯碼電路顯示電路2.1通信系統(tǒng)組成其基本流程如圖2.1 所示通用紅外遙控系統(tǒng)由發(fā)射電路和接受電路兩大部分組成， 應(yīng)用專用集成電路來進(jìn)行控制操作，發(fā)射部分包括編碼調(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)、譯碼電路。圖 2.1 通信系統(tǒng)框架圖2.2電源電路設(shè)計(jì)電源的設(shè)計(jì)原理如圖2.2 所示（ 1）電源變壓器：將220V,50HZ 的交流電壓轉(zhuǎn)換成12V 整流電路（ 2）濾波電路：利用電感

10、和電容的阻抗特性，將整流后的單向脈動電流中的交流分量濾去，是單向脈動電流變換成平滑的直流電 1。（ 3）穩(wěn)壓電路： 當(dāng)電網(wǎng)電壓波動或負(fù)載的變動會導(dǎo)致負(fù)載上得到的直流電不穩(wěn)定，影響電子設(shè)備的性能，用穩(wěn)壓管，即采用一些負(fù)反饋方式的穩(wěn)壓電路，使之自動調(diào)節(jié)不穩(wěn)定因素，從而得到穩(wěn)定電壓本圖中二極管的作用是： 放電使 LM 系列兩端的電壓差穩(wěn)定（約 0.5-0.7V），小電容的作用是防止自激振蕩 2，后面的電容有存儲能的作用 12V圖 2.2 直流穩(wěn)壓電源的組成框圖電源的發(fā)光二極管是指示燈，供電部分輸入 220V、50HZ 的交流電，輸出電壓 +12V，供給整個(gè)電路電源，電流最大為 1A； LM7815

11、和 LM7805 負(fù)載重，功率大，加裝了散熱片， LM7915 則不需要散熱片，這樣在保證了性能的同時(shí)也降低了成本，對于電容的選擇要考慮 LM7815 、LM7805 和 LM7915 最小允許電壓降 Ud,電網(wǎng)的波動。參數(shù)計(jì)算：（1）允許紋波峰峰值 t=18*1.414(1-10%)-0.7-Ud-15=4.9VC=I* tU=1430f選取濾波電容 C=220030f（2） +5V 電源允許的最大紋波峰峰值t（ max）=9*1.414(1-10%)-1.4-2.3-5=6.76VC=I* t U=3600f選取濾波電容 C=470016f圖中 R19 取 220 ，R20取 680 主要

12、用來調(diào)整輸出電壓。輸出電壓UoUxx(1+R20R19)，該電路可在 512V 穩(wěn)壓范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)輸出電壓連續(xù)可調(diào)。由該電路實(shí)踐證明：（1）R1 為固定電阻值，改變電阻R20 的阻值就可獲得連續(xù)可調(diào)的輸出電壓，輸出電壓Uo近似值等于 Uxx(1+R20R19)。（ 2）最高輸出電壓受穩(wěn)壓器最大輸入電壓及最小輸入輸出壓差的限制，該固定式三端集成穩(wěn)壓集成電路7805 最大輸入電壓為 35V，輸入輸出差要保持2V 以上，因此該電路中由于穩(wěn)壓器的直流輸入電壓為 +14V，所以該電路的輸出最大值為+12V。（ 3）實(shí)驗(yàn)表明，在穩(wěn)壓器的穩(wěn)壓范圍內(nèi)，其穩(wěn)壓精度可達(dá)± 0.03 。電源電路圖如圖 2.3

13、 所示VD1VD2ANR1220V)U11k1INOUT250HzESACVD3VD4(R19DNC3G220D1C1LM78L05ACH(3)220uLED1000u3R20.680圖 2.3 電源部分電路圖2.3 紅外發(fā)射電路由于該電路控制對象較少，為降低成本， 省去了編碼芯片的使用， 僅采用控制開關(guān)來調(diào)節(jié)信號，實(shí)現(xiàn)信號編碼的控制。在電路中用遙控脈沖信號調(diào)制 38kHz 方波，然后將已調(diào)波放大， 驅(qū)動紅外發(fā)光二極管， 就可以得到遙發(fā)射信號。 調(diào)制可用一個(gè)或門實(shí)現(xiàn)。有些遙控器的載頻可能是 40kHz，只須稍微加大發(fā)射功率仍然可用 38kHz 載頻使其接收電路動作。該電路中 555 和 R3、

14、R4、R17、 C5（謹(jǐn)以一路為例介紹）組成無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器3，振蕩頻率f=1.44（R3+R17 ）C5，圖示參數(shù)給出的頻率范圍為37KHz39KHz，可通過調(diào)節(jié)R18 來選定。只要按下AN開關(guān)，則發(fā)出一串紅外光脈沖波。R4是保護(hù)紅外發(fā)光管的限流電阻。電路如圖2.4 所示圖 2.4 紅外發(fā)射電路2.4 紅外接收電路接收譯碼電路由紅外接收放大器、譯碼電路和執(zhí)行電路組成。 接收紅外二極管應(yīng)采用與紅外發(fā)射管配對的管，在收到紅外光脈沖后，接收管D3 的兩極間電阻作與頻率相應(yīng)的變化，由光信號轉(zhuǎn)化為電信號， 經(jīng) VT1 和 U4 放大。音頻譯碼器采用鎖相環(huán)音頻譯碼集成塊 LM567 ，他要求可靠解碼時(shí)的

15、輸入信號不小于25mV，因?yàn)榻邮盏降墓怆娦盘栯S距離的加大減弱， 故中間加了一級高增益功效LM386 。LM567 的中心頻率由接在5、6 腳的 R5、C7 決定，即 f0=11.1R5C7。調(diào)節(jié)發(fā)射器的 RP，使收、發(fā)的中心頻率一致時(shí)LM567的 8 腳的由高電平轉(zhuǎn)呈低電平，經(jīng)微分加至U5。U5 接成雙穩(wěn)態(tài)模式，受負(fù)脈沖觸發(fā)，狀態(tài)就翻轉(zhuǎn)一次，輸出呈高電平，VT2導(dǎo)通， LED發(fā)光。實(shí)現(xiàn)紅外遙控5。通過改變不同的開關(guān)的狀態(tài)，同理實(shí)現(xiàn)多路控制。電路如圖2.5 所示圖 2.5 紅外接收電路2.5 二極管材料及其性能參數(shù)發(fā)射部分主要元件是紅外發(fā)光二極管 5。它實(shí)際上是種特殊的發(fā)光二極管 6，由于其內(nèi)部

16、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(shí)， 他發(fā)出的是紅外線而不是可見光。目前大量使用的紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線波長為 940nm 左右，外形與普通發(fā)光二極管相同，只是顏色不同，如圖 2.6 所示紅圖 2.6 發(fā)光二極管發(fā)光二極管一般有黑色，深藍(lán)，透明三種顏色。常用的發(fā)光二極管PH303 的性能參數(shù)見表 2.1 所示表 2.1 發(fā)光二極管 PH303 的性能參數(shù)最大反相電壓5V持續(xù)工作電流15mA工作電壓1.3V 典型， 1.7 最大輻射功率輸出13 15mW峰值波長950nm判斷紅外發(fā)光二極管好壞的方法與普通二極管一樣： 用萬用表電阻檔量一下紅外發(fā)光二極管的正、 負(fù)向電阻即可

17、。 紅外發(fā)光二極管的發(fā)光效率要用專門的儀器才能精確測定。接收部分的紅外接受管是一種光敏二極管，如圖2.3 所示圖 2.7 紅外接收二極管在實(shí)際應(yīng)用中要給紅外接受二極管加反向電壓（E 極接負(fù)，極接正）它才能正常工作，亦即紅外接收二極管在電路中應(yīng)用時(shí)是反向運(yùn)用，這樣才能獲得較高的靈敏度5。紅外接收二極管一般有圓形和方形兩種。其性能見表2.2 所示表 2.2 紅外接收二極管 PH303 的性能參數(shù)V CED（最大、E 間電壓）70VV BED （最大極電壓）5VIc50mA功率消耗150mW最佳工作波長850nm光譜帶寬620980nm工作溫度-200 +5002.6紅外發(fā)光二極管發(fā)光及其控制方式使

18、用紅外發(fā)光二極管獲得近紅外線是相當(dāng)簡單的。紅外發(fā)光二極管是一種PN 結(jié)構(gòu)成的注入電流型發(fā)光器件， 再加上合適的正向偏置電壓后，就可以發(fā)出一定波長的紅外光。除支流電流驅(qū)動方式外，發(fā)光二極管還有交流驅(qū)動方式脈動電流驅(qū)動方式等。交流電流驅(qū)動方式主要用于紅外測量、檢測及較簡單的紅外光通信電路中。對紅外通信 （包括紅外激光通信 )來說，調(diào)制頻率、調(diào)制帶寬是重要的通信指標(biāo)。在紅外控制系統(tǒng)中， 對紅外發(fā)光二極管一般不采用恒定支流驅(qū)動方式， 即平均發(fā)射方式，而采用，脈動電流驅(qū)動方式，即脈沖式紅外發(fā)射方式。平均發(fā)射方式是指通過啟動支流供電電源直接驅(qū)動發(fā)光二極管發(fā)出恒定的紅外光。 紅外發(fā)光二極管的功率一般較?。ù?/p>

19、都小于 100mW） ,而平均發(fā)射方式的功耗較大，而且抗告饒能力較差。為了提高紅外控制系統(tǒng)的作用距離，而又不使紅外發(fā)射管過載，一般不采用平均發(fā)射方式， 而采用脈沖發(fā)射方式或調(diào)制載波或調(diào)制載波脈沖發(fā)射方式。紅外控制系統(tǒng)的有效作用距離取決于發(fā)射二極管輻射的峰值功率，而峰值功率是由饋給二極管的電流峰值功率決定的。峰值功率越大， 驅(qū)動電流的平均值越小而發(fā)光效率也越高。脈沖發(fā)射方式或調(diào)制載波脈沖發(fā)射方式可以使紅外發(fā)射管的平均功率減小， 提高系統(tǒng)的有效距離，且大大提高紅外遙控控制系統(tǒng)的抗干擾能力。接收部分的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，它才能正常工作， 亦即紅外接

20、收二極管在電路中應(yīng)用時(shí)是反向運(yùn)用，這樣才能獲得較高的靈敏度。 紅外發(fā)光二極管一般有圓形和方形兩種。 由于紅外發(fā)光二極管的發(fā)射功率一般都較小 （100mW 左右），所以紅外接收二極管接收到的信號比較微弱， 因此就要增加高增益放大電路。前些年常用 pc1373H12、CX20106A 12等紅外接收專用放大集成電路。最近幾年不論是業(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(fù)（ GND ）和數(shù)據(jù)輸出（ VO 或 OUT ）。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

21、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。但在使用時(shí)注意成品紅外接收頭的載波頻率。 紅外遙控常用的載波頻率為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(jìn)行整數(shù)分頻分頻系數(shù)一般取12，所以455kHz÷ 1237.9kHz 38kHz 。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。紅外遙控的特點(diǎn)是不影響周邊環(huán)境的、不干擾其他電器設(shè)備。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

22、無誤，一般不需任何調(diào)試即可投入工作；編解碼容易，可進(jìn)行多路遙控。由于各生產(chǎn)廠家生產(chǎn)了大量紅外遙控專用集成電路，需要時(shí)按圖索驥即可。 因此，現(xiàn)在紅外遙控在加用電器、室內(nèi)近距離（小于8 米）遙控中得到了廣泛的應(yīng)用。2.7555 集成電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖555 集成電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)8如圖2.8 所示圖 2.8 555 集成電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖555 集成電路開始是定時(shí)器應(yīng)用的，所以叫做555 定時(shí)器或 555 時(shí)基電路。但后來經(jīng)過開發(fā)，他除了做時(shí)延時(shí)控外，還可用于調(diào)光、調(diào)溫、調(diào)壓、調(diào)速等多種控制劑量檢測，此外，還可以組成脈沖振蕩好、單穩(wěn)、雙穩(wěn)和脈沖調(diào)制電路，用于交流信號、電源變、頻率變換、脈沖調(diào)制等。由于它工作可靠

23、、使用方便、價(jià)格低廉目前被廣泛用于電子產(chǎn)品中， 555 集成電路內(nèi)部有幾十個(gè)元器件，有分壓器、比較器、基本R-S 觸發(fā)器、放電管以及緩沖器等，電路比較復(fù)雜，是模擬電路和數(shù)字電路混合體。555 集成電路是 8 腳封裝，雙列直插型，如圖2.9（A）所示，按輸入輸出排列可看成如圖 2.9（ B）所示。其中 6 腳稱閾值端（TH ），是上比較器的輸入； 2 腳稱觸發(fā)端（ IR ），是下比較器的輸入端； 3 腳是輸出端（ V 。），它有 0 和 1 兩種狀態(tài)，由輸入端所加的電平?jīng)Q定； 7 腳是放電端（ DIS），它是內(nèi)部放電管的輸出，有懸空和接地兩種狀態(tài)，也是由輸入端的狀態(tài)決定； 4 腳是復(fù)位端（ MR

24、 ），加上低電平時(shí)可使輸出為低電平； 5 腳是控制電壓端（ VC ），可用它改變上下觸發(fā)電平值； 8 腳是電源端， 1 腳是地端。圖 2.9(A) 555 集成電路2.9(B) 555 集成電路555 基本電路如圖 2.10 所示圖 2.10 NE555 基本電路對于上圖，要求我們自己確定參數(shù)R1、R2 和 C1.計(jì)算時(shí)有輸出高電平時(shí)間為t1 = 0.693 (R1 +R2) C1輸出低電平的時(shí)間是t2 = 0.693 (R2) C1所以周期為T = t1 + t2 = 0.693 (R1 + 2R2) C1頻率有占空比為 t1(t1+t2)從上面的公式中帶入38K 的頻率就能確定各個(gè)參數(shù)，為

25、此我們?nèi)1 為 0.01uF，R1 為 560， R2 取 2K 的電位器，這是為了排除電阻和電容的制作時(shí)的阻差和容差，為此我們可以精確地調(diào)到38K。2.8LM386 電路結(jié)構(gòu)及其引腳功能LM386 芯片 7如圖圖 2.11 LM386 芯片電路LM386 的外形和引腳的排列如圖所示。引腳 2 為反相輸入端， 3 為同相輸入端； 引腳 5 為輸出端；引腳 6 和 4 分別為電源和地；引腳 1 和 8 為電壓增益設(shè)定端；使用時(shí)在引腳 7 和地之間接旁路電容，通常取 10F。2.9LM567 電路及其功能LM567 芯片電路 9如圖 2.12 所示圖 2.12 LM567 芯片電路圖LM567

26、是一片鎖相環(huán)電路，采用8 腳雙列直插塑封。其、腳外接的電阻和電容決定了內(nèi)部壓控振蕩器的中心頻率f2， f2 11.1RC。其、腳通常分別通過一電容器接地，形成輸出濾波網(wǎng)絡(luò)和環(huán)路單級低通濾波網(wǎng)絡(luò)。腳所接電容決定鎖相環(huán)路的捕捉帶寬：電容值越大，環(huán)路帶寬越窄。腳所接電容的容量應(yīng)至少是腳電容的2 倍。腳是輸入端， 要求輸入信號 25mV。腳是邏輯輸出端， 其內(nèi)部是一個(gè)集電極開路的三極管，允許最大灌電流為100mA。LM567 的工作電壓為 4.759V ，工作頻率從直流到 500kHz ，靜態(tài)工作電流約 8mA。LM567 的內(nèi)部電路及詳細(xì)工作過程非常復(fù)雜，這里僅將其基本功能概述如下：當(dāng)LM567 的

27、腳輸入幅度 25mV、頻率在其帶寬內(nèi)的信號時(shí)， 腳由高電平變成低電平，腳輸出經(jīng)頻率電壓變換的調(diào)制信號；如果在器件的腳輸入音頻信號，則在腳輸出受腳輸入調(diào)制信號調(diào)制的調(diào)頻方波信號。在圖4 的電路中我們僅利用了LM567 接收到相同頻率的載波信號后腳電壓由高變低這一特性，來形成對控制對象的控制。3 紅外通信的多路控制的系統(tǒng)工作原理及電路3.1電路及其工作原理該電路中發(fā)射電路由發(fā)射部分包括編碼調(diào)制、LED 紅外發(fā)送器組成，通過調(diào)節(jié)開關(guān)的狀態(tài)來獲得控制信號。將遙控脈沖信號調(diào)制38kHz 方波，然后將已調(diào)波放大，驅(qū)動紅外發(fā)光二極管，就可以得到遙發(fā)射信號。對于信號的調(diào)制可用一個(gè)或門實(shí)現(xiàn)。遙控器的載頻是 40

28、kHz，只須稍微加大發(fā)射功率仍然可用38kHz 載頻使其接收電路動作。該電路中 555 和 R3、R18、 C5（謹(jǐn)以一路為例介紹）組成無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器11，振蕩頻率 f=1.44（ R3+ R18 ）C5，參數(shù)給出的頻率范圍為37KHz39KHz ，可通過調(diào)節(jié) R18來選定。只要按下AN 開關(guān)，則發(fā)出一串紅外光脈沖波，通過發(fā)光二極管D2 來發(fā)出。R4 是保護(hù)紅外發(fā)光管的限流電阻，該電路實(shí)現(xiàn)紅外信號的發(fā)射。接收譯碼電路由紅外接收放大器、音頻譯碼電路和聲控執(zhí)行電路組成。接收紅外二極管應(yīng)采用與紅外發(fā)射管配對的管，在收到紅外光脈沖后，接收管D3 的兩極間電阻作與頻率相應(yīng)的變化， 由光信號轉(zhuǎn)化為電信號

29、， 經(jīng) VT1 和 U4 放大。音頻譯碼器采用鎖相環(huán)音頻譯碼集成塊LM567 ，他要求可靠解碼時(shí)的輸入信號不小于25mV，因?yàn)榻邮盏降墓怆娦盘栯S距離的加大減弱，故中間加了一級高增益功效LM386 。LM567 的中心頻率由接在 5、6 腳的 R5、C7 決定，即 f0=11.1R5C7。調(diào)節(jié)發(fā)射器的 RP，使收、發(fā)的中心頻率一致時(shí) LM567 的 8 腳的由高電平轉(zhuǎn)呈低電平，經(jīng)微分加至 U5。U5 接成雙穩(wěn)態(tài)模式，受負(fù)脈沖觸發(fā)，狀態(tài)就翻轉(zhuǎn)一次，輸出呈高電平， VT2 導(dǎo)通， LED 發(fā)光。實(shí)現(xiàn)紅外遙控。該換不同的開關(guān)按鍵，實(shí)現(xiàn)不同路的控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)多路控制。其電路圖如圖 3.1 所示圖 3.1

30、紅外通信的多路控制的系統(tǒng)電路圖3.2電路元器件選擇上述電路設(shè)計(jì)均為理想狀態(tài)，在元器件選擇方面， 紅外通信的多路控制為555 定時(shí)器控制信號，用一個(gè)或門實(shí)現(xiàn)。該電路中集成塊 555 和 R3、 R18、C5 組成無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器（同理可實(shí)現(xiàn)另一路的組成電路） ，要求振蕩頻率 f=1.44（R3+ R18） C5，頻率范圍為 37KHz39KH 。用鎖相環(huán)譯碼集成塊 LM567 ，他要求可靠解碼時(shí)的輸入信號不小于 25mV，因?yàn)榻邮盏降墓怆娦盘栯S距離的加大減弱，故中間加了一級高增益功效 LM386 。調(diào)節(jié)發(fā)射器的 R18，使收、發(fā)的中心頻率一致，實(shí)現(xiàn)紅外控制。4 實(shí)物制作電路設(shè)計(jì)為紅外通信的多路控

31、制系統(tǒng)的電路，印制電路板采用環(huán)氧基質(zhì)單面銅箔板制作，實(shí)際尺寸約為160mm× 80mm。制作電路板時(shí)，在面板適當(dāng)位置處開孔固定安裝電位器 RP 及其 AN 開關(guān)。電路中，有555 定時(shí)器組成的定時(shí)電路工作確定，該電路中555 和 R3、 R18、 C5（其中一路，同理可實(shí)現(xiàn)另一路）組成無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器如下圖所示，振蕩頻率f=1.44（R2+R18）C5，圖示參數(shù)給出的頻率范圍為37KHz39KHz ，可通過調(diào)節(jié)R18 來選定。譯碼集成塊LM567 ，他要求可靠解碼時(shí)的輸入信號不小于25mV，因?yàn)榻邮盏降墓怆娦盘栯S距離的加大減弱，故中間加了一級高增益功效LM386 。操作焊接好的電路板

32、經(jīng)檢查元誤后，裝入體積合適的絕緣密閉小盒內(nèi)，以免使用時(shí)由于不慎而發(fā)生觸電事故。結(jié)論本文主要闡述了紅外遙控器的發(fā)展和現(xiàn)狀， 著重介紹了紅外遙控器的概況， 簡單敘述了紅外遙控器的組成、特點(diǎn)及工作原理， 對紅外裝置有了大體范圍的一個(gè)認(rèn)識， 并熟悉了紅外工作的大致流程。以上是我總體的設(shè)計(jì)構(gòu)想， 實(shí)際操作起來肯定會有很多問題。 輸入電壓與單向可控硅之間可能出現(xiàn)的問題， 發(fā)光二極管實(shí)際發(fā)出的光和理想中的差距等等， 需要不斷的改善設(shè)計(jì)來完善。 各個(gè)參數(shù)的理論值與實(shí)際如何平衡， 電路優(yōu)化等等問題都要在設(shè)計(jì)具體問題具體分析， 我還要進(jìn)一步仔細(xì)認(rèn)真的學(xué)習(xí)， 爭取在老師的指點(diǎn)下在日圓滿完成此次任務(wù)。致謝畢業(yè)設(shè)計(jì)的三個(gè)月是自己人生階段中很難忘的一段經(jīng)歷，從設(shè)計(jì)之初的無從下手到設(shè)計(jì)工作的圓滿完成，期間遇到了諸多的問題和困難。但老師的細(xì)心指導(dǎo)和幫助下， 通過自己的努力， 最終這些問題與困難都得到了圓滿解決。 使我可以按時(shí)完成畢業(yè)