紅外遙控器設(shè)計報告

1、2012年山東工商學(xué)院“海同杯”電子設(shè)計競賽作品設(shè)計報告作品題目B5紅外遙控器參賽隊伍烈火隊參賽隊員劉少磊郭光來曹子周作品完成情況作品完整 作品部分完成 作品未制作目錄一、系統(tǒng)設(shè)計要求11.1 任務(wù).11.2 設(shè)計的相關(guān)要求.11.2.1 基本要求.11.2.2 發(fā)揮部分.1二、系統(tǒng)方案比較與論證1三、主控芯片介紹13.1芯片簡介13.2芯片引腳圖13.3 PT2262-S引腳功能說明23.4 PT2272-L4引腳功能說明.23.5 PT2262-S/PT2272-L4工作原理3 3.6振蕩電阻3四、基本模塊設(shè)計與說明 44.1 系統(tǒng)的基本組成部分44.2主要單元電路的設(shè)計44.2.1發(fā)射模

2、塊44.2.2接收模塊5五、系統(tǒng)測試75.1測試儀器75.2指標(biāo)測試7系統(tǒng)測試方案7測試數(shù)據(jù)及結(jié)果分析7系統(tǒng)任務(wù)完成情況 7六、應(yīng)用資料與參考文獻(xiàn)8 附錄8 摘要當(dāng)今社會科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與日俱增，人們的生活水平也是日益提高，為了減少人的工作量，人們對產(chǎn)品的追求是使用更方便、更具智能化,紅外遙控技術(shù)正是一個重點的發(fā)展方向（ 紅外遙控是一種無線，非接觸控制技術(shù)，具有抗干擾能力強，信息傳輸可靠，功耗低，成本低，易實現(xiàn)等顯著優(yōu)點）。針對這種情況，我們用中小規(guī)模集成芯片設(shè)計制作出了一種集成度比較高的控制體系紅外遙控器。該紅外遙控器由紅外發(fā)射、紅外接收、存儲、數(shù)碼顯示、按鍵等部分組成。本設(shè)計詳細(xì)介紹了紅外遙

3、控器的硬件設(shè)計方法，并給出了具體的各單元電路設(shè)計，以及詳細(xì)的功能介紹。在硬件設(shè)計中，我們選取PT2262-S和PT2272-L4為核心器件，并給出紅外發(fā)射模塊、紅外接收模塊、鎖存數(shù)碼顯示模塊、以及外部控制模塊等組成部分的設(shè)計實現(xiàn)。關(guān)鍵詞： 紅外遙控器 PT2262-S PT2272-L4一、系統(tǒng)設(shè)計要求1.1 任務(wù) 用中小規(guī)模集成芯片設(shè)計制作紅外遙控器。1.2 設(shè)計的相關(guān)要求1.2.1 基本要求（1）接收器實現(xiàn)兩位數(shù)碼管顯示00-99 數(shù)據(jù)，可通過按鍵設(shè)置。（2）紅外遙控器控制接收器端實現(xiàn)00-99 數(shù)據(jù)的遞增，遞減。1.2.2 發(fā)揮部分（1）紅外遙控器發(fā)送00-99 任意數(shù)據(jù)，可在接收器上顯

4、示。（2）特色和創(chuàng)新自選。二、系統(tǒng)方案比較與論證方案一：通過51 單片機把接收的解碼信號按鍵碼工作方式讀取出來。編碼方案可采用NEC協(xié)議，由紅外一體接收頭接收信號，并發(fā)送給單片機I/O口進(jìn)行處理，該方案系統(tǒng)設(shè)計難度高，涉及學(xué)科較多，因此不予采納。方案二：采用一種CMOS 工藝制造的低功耗低價位通用編解碼電路PT2262/PT2272，PT2262/2272是一對帶地址、數(shù)據(jù)編碼功能的紅外遙控發(fā)射/接收芯片。其中發(fā)射芯片PT2262將載波振蕩器、編碼器和發(fā)射單元集成于一身，使發(fā)射電路變得非常簡潔。本次設(shè)計采用該方案，具體設(shè)計如下文所述。三、主控芯片介紹3.1芯片簡介 PT2262/2272是一對

5、帶地址、數(shù)據(jù)編碼功能的紅外遙控發(fā)射/接收芯片。發(fā)射芯片PT2262-S將載波振蕩器、編碼器和發(fā)射單元集成于一身，使發(fā)射電路變得非常簡潔。 接收芯片PT2272-L4的數(shù)據(jù)輸出具有“鎖存”功能， 其數(shù)據(jù)輸出為4路數(shù)據(jù)并行輸出。3.2芯片引腳如圖： 1 PT2262-S PT2272-L43.3 PT2262-S引腳功能說明：Pin1-Pin6（A0-A5）: 地址輸入端，可編成“1”、“0”和“開路”三種狀態(tài)。Pin7、Pin8、pin12-Pin15（A6/D0-A11/D5）:地址或數(shù)據(jù)輸入端，地址輸入時用Pin1-Pin6，做數(shù)據(jù)輸入時只可編成“1”“0”兩種狀態(tài)。Pin16（TE）:發(fā)射

6、使能端，低電平有效。Pin17、Pin18（OSC1、OSC2）:外接振蕩電阻，決定振蕩的時鐘頻率。Pin19（DOUT）:數(shù)據(jù)輸出端，編碼由此腳串行輸出。Pin9、Pin20（GND、VDD）:地線 、電源接入端Pin10、Pin11（NC 、NC）:空腳，引腳沒有與內(nèi)部電路相連3.4 PT2272-L4引腳功能說明：Pin1-Pin6（A0-A5）:地址輸入端，可編成“1”、“0”和“開路”三種狀態(tài)。要求與PT2262-S設(shè) 定的狀態(tài)一致。Pin7、Pin8、pin10-Pin13（D0-D5）:數(shù)據(jù)輸出端，分暫存和鎖存兩種狀態(tài),該芯片為鎖存狀態(tài)。Pin14（DIN）:脈沖編碼信號輸入端。

7、Pin15、Pin16（OSC1、OSC2）:外接振蕩電阻，決定振蕩的時鐘頻率。Pin17（VT）:輸出端，接收有效信號時，VT端由低電平變?yōu)楦唠娖?。Pin9、Pin18（GND，VCC）:地線，電源輸入端。 2 3.5 PT2262/PT2272工作原理： PT2262-S發(fā)射芯片地址編碼輸入有“1”、“0”和“開路”三種狀態(tài)，數(shù)據(jù)輸入有“1”和“0”兩種狀態(tài)，由各地址、數(shù)據(jù)的不同接腳狀態(tài)決定。編碼從輸出端DOUT輸出，輸出編碼信號通過OSC1，OSC2外接振蕩電阻所決定的載波傳播出去。PT2272-L4接收芯片具有鎖存功能，數(shù)據(jù)只要成功接收就能一直保持對應(yīng)的電平狀態(tài)，直到下次遙控數(shù)據(jù)發(fā)生變

8、化時改變。解碼芯片PT2272-L4接收到信號后，其地址碼經(jīng)過兩次比較核對后，VT腳才輸出高電平，與此同時相應(yīng)的數(shù)據(jù)端口也輸出相應(yīng)的電平。接收模塊PT2272-L4輸出電位表遙控發(fā)射操作11121314GNDVTVCC靜態(tài)（無操作）0000GND0VCC(+5V)按壓發(fā)射鍵SW11000GND1VCC(+5V)按壓發(fā)射鍵SW20100GND1VCC(+5V)按壓發(fā)射鍵SW30010GND1VCC(+5V)按壓發(fā)射鍵SW40001GND1VCC(+5V)注：表中5個輸出引腳10、11、12、13、VT的“0”代表低電位OV，1代表高電位5V3.6 PT2262-S和PT2272-L4外接振蕩電阻

9、： PT2262-S和PT2272-L4除地址編碼必須完全一致外，振蕩電阻還必須匹配，否則接收距離會變近甚至無法接收，在具體應(yīng)用中，外接振蕩電阻可根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)。在這里，PT2262-S外接振蕩電阻用4.7M，PT2272-L4用820K配套發(fā)射。常用振蕩電阻匹配表如下。振蕩電阻匹配表編碼芯片PT2262-S解碼芯片PT2272-L44.7M820K3.3M680K2.2M470K1.5M220K1.2M200K 3 四、基本模塊設(shè)計與說明4.1 系統(tǒng)的基本組成部分 PT2262-SPT2272-L4配對使用可組成遙控發(fā)射和接收電路。其中PT2262-S組成遙控器，PT2272-L4組

10、成接收器，它們必須工作在同一頻段，地址編碼必須完全相同才能配對使用，設(shè)置地址碼的原則是：同一個系統(tǒng)地址碼必須一致；不同的系統(tǒng)可以依靠不同的地址碼加以區(qū)分。發(fā)射電路用來發(fā)射高頻載波，將編碼信號隨同載波一起發(fā)射出去，接收電路將發(fā)射電路發(fā)射出的信號有效地接收過來，經(jīng)過放大后，再送入解碼電路解碼后，變成所需的電信號。與此同時，相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平。如果發(fā)送端按鍵一直被按住，編碼芯片也會連續(xù)發(fā)射。當(dāng)發(fā)射機沒有按鍵按下時，PT2262-S不會與電源連通，所以高頻發(fā)射電路不工作。 4.2主要單元電路設(shè)計4.2.1 發(fā)射模塊 4 發(fā)射電路主要部分是編碼芯片PT2262-S,PT2262-S共有12個地址輸

11、入端，其中A0-A5作為地址輸入端，置為懸空狀態(tài)；D0-D5(A6-A11)作為數(shù)據(jù)輸入端，通過開關(guān)控制輸入高低電平（0或1），其中，D0，D1作為片選輸入端，分別與下面接收電路的兩片74LS373八位鎖存器的鎖存使能端LE（高電平有效）相連，決定哪片74LS373工作，D2-D5（D2為低位，D5為高位）作為4位二進(jìn)制數(shù)據(jù)輸入端，通過控制開關(guān)可輸入0-9十個狀態(tài)。其工作過程如下，開關(guān)控制輸入4位二進(jìn)制數(shù)（如0101）；片選高位片，即D0置1，D1置0；TE（低電平有效）發(fā)射使能端控制開關(guān)閉合，數(shù)據(jù)輸入；4位編碼由DOUT端輸出；編碼信號（0101）經(jīng)放大電路放大后有紅外發(fā)射管發(fā)射出去。電路中

12、下拉電阻的作用是防止輸入懸空時外界的干擾，同時也起到提高輸入電平的作用。 4.2.2 接收模塊 5 74LS373 引腳圖 74LS248 引腳圖接收電路主要由解碼芯片PT2272-L4、 LED驅(qū)動器74LS248、八位鎖存器74LS373、LED數(shù)碼管組成。PT2272-L4地址端A0-A5置為懸空狀態(tài)，與PT2262-S的地址輸入端對應(yīng)，只有兩者地址編碼完全一致時，PT2272-L4的數(shù)據(jù)輸出端D0-D5才能輸出與PT2262-S輸入信號相對應(yīng)的電平信號，同時，VT端輸出高電平。D0，D1為片選數(shù)據(jù)輸出口；D2-D5為4位二進(jìn)制數(shù)據(jù)輸出（0101），分別與驅(qū)動器74LS248的A,B,C

13、,D(A為低位，D為高位)相連，74LS248的數(shù)據(jù)輸出鎖存在74LS373中，從而驅(qū)動數(shù)碼管顯示十進(jìn)制數(shù)0-9（0101時數(shù)碼管顯示十進(jìn)制數(shù)5）。PT2272-L4的片選數(shù)據(jù)輸出口D0，D1與74LS373的鎖存使能端LE相連，控制兩片74LS373是否工作。其工作過程如下，紅外接收管接收編碼信號并經(jīng)前置放大級放大（保證輸入信號幅度足夠大，正確解調(diào)出調(diào)制的編碼信號）；DIN 6 接收放大了的編碼信號；PT2272-L4解碼輸出；經(jīng)74LS248鎖存數(shù)據(jù)到74LS373；驅(qū)動數(shù)碼管顯示。五系統(tǒng)測試 5.1 測試儀器、工具 面包板，萬用表，導(dǎo)線，9V電池 5.2 系統(tǒng)測試方案各模塊焊接好后單獨進(jìn)行相應(yīng)測試，以確保整體的正常工作。在面包板上插線進(jìn)行整體測試。測試電路如圖所示5.3、測試數(shù)據(jù)及結(jié)果分析根據(jù)設(shè)計方案進(jìn)行相應(yīng)的操作，由于種種客觀原因，結(jié)果卻不盡人意。發(fā)射模塊的控制端，撥碼開關(guān)置高電平時，指示燈僅閃亮了一下，片選控制端的指示燈也只是閃亮。紅外發(fā)射管一直不亮，從而不能將編碼信號傳給接收電路，驅(qū)動數(shù)碼管顯示。5.4、系統(tǒng)任務(wù)完成情況 7 此次設(shè)計的紅外遙控器未能實現(xiàn)預(yù)期的功能。六、應(yīng)用資料與參考