電視機(jī)遙控電路的功能分析與實(shí)現(xiàn)

1、課程設(shè)計(jì)說明書 第14頁彩色電視機(jī)遙控電路組成及控制功能分析摘 要 M50436-560 SP微機(jī)系統(tǒng)是當(dāng)今國際上較先進(jìn)的電壓合成式選臺(tái)系統(tǒng)之一,是日本三菱電機(jī)公司80年代開發(fā)的專用大規(guī)模集成電路芯片。國內(nèi)新穎21英寸彩電的遙控電路采用本微機(jī)系統(tǒng)頗多。隨著科技的發(fā)展，電視機(jī)已經(jīng)從過去的黑白電視機(jī)發(fā)展到現(xiàn)在的遙控的彩色電視機(jī)，而且彩色遙控電視機(jī)已經(jīng)開始進(jìn)入千家萬戶，得到了速度的普及。而這一切都?xì)w于彩色電視機(jī)遙控電路的控制。通過遙控電路的控制，我們可以實(shí)現(xiàn)可以輕松的實(shí)現(xiàn)多種遙控功能，通過遙控功能的使用，使得我們的生活變得更加方便，輕松，時(shí)尚，快捷，讓我們真正的進(jìn)入到了21世紀(jì)，真正的體會(huì)到了電子科

2、技給我們帶來的成果，帶來的各種驚喜，各種享受，使得我們看電視的時(shí)候可以不用走到，通過用中的遙控器，我們就可以自由的換臺(tái)，看想看的節(jié)目，分析的遙控電路可以實(shí)現(xiàn)的功能主要有頻道的選擇、模擬量的控制、自動(dòng)搜索尋臺(tái)、屏幕顯示。實(shí)現(xiàn)彩色電視機(jī)的該功能主要用到了M50463-560sp調(diào)諧系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)與自動(dòng)搜索功能，波段轉(zhuǎn)換控制電路，音量控制電路可以用來控制模擬音量，待機(jī)電路可以實(shí)現(xiàn)主機(jī)的待機(jī)狀態(tài)與整機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換1。關(guān)鍵詞：微機(jī)系統(tǒng)M50463-560sp，頻道選擇，模擬音量控制，自動(dòng)搜索尋臺(tái)目 錄1 彩電紅外遙控系統(tǒng)概述11.1 紅外線遙控信號(hào)11.2 彩電紅外遙控系統(tǒng)的組成11.2.1遙

3、控發(fā)射器21.2.2 遙控接收器21.2.3 中央微處理器21.2.4 存儲(chǔ)器和接口電路21.3 遙控彩電的常見遙控功能31.3.1 選臺(tái)控制31.3.2 模擬量控制32 紅外遙控系統(tǒng)的工作原理與電路分析42.1 M50436-560SP遙控系統(tǒng)的組成原理42.1.1 M50436-560SP遙控系統(tǒng)的主要功能42.1.2.M50436-560SP遙控系統(tǒng)的組成42.2 M50436 - 560SP遙控系統(tǒng)的電路分析52.2.1 紅外遙控發(fā)射器52.2.2紅外遙控接收器62.2.3 M50436 - 560SP微處理器系統(tǒng)62.2.4接口控制電路11總 結(jié)12致 謝13參考文獻(xiàn)141 彩電紅外

4、遙控系統(tǒng)概述1.1 紅外線遙控信號(hào)紅外線同無線電波一樣，都是電磁波的一種。其中，無線電波的頻率在1043×1012H，而紅外線頻率在1×10123.9×1014H 之間。人眼對(duì)紅外線并無感覺，但人們的身體卻能感覺到它（溫度）。紅外線遙控是以紅外線為載體來實(shí)現(xiàn)調(diào)制信號(hào)的傳輸?shù)摹?彩電的紅外線遙控信號(hào)是由紅外發(fā)光二極管發(fā)出的，接收機(jī)采用紅外光電二極管將其接收，經(jīng)解調(diào)后送單片微處理器處理， 實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)遙控操作2。1.2 彩電紅外遙控系統(tǒng)的組成彩色電視機(jī)紅外線遙控系統(tǒng)主要由遙控發(fā)射器、遙控接收器、中央微處理器、存儲(chǔ)器、接口電路和本機(jī)鍵盤矩陣等組成。圖1是彩電紅外遙控系統(tǒng)的組

5、成方框圖。下面簡述各組成部分的作用。圖1 紅外遙控系統(tǒng)方框圖1.2.1遙控發(fā)射器 紅外遙控信號(hào)發(fā)射器主要由鍵盤矩陣、遙控器專用集成芯片、激勵(lì)器和紅外發(fā)光二極管等組成。其工作過程是：首先, 由專用集成芯片將每個(gè)按鍵的鍵位碼經(jīng)內(nèi)部遙控指令編碼器轉(zhuǎn)換成遙控編碼脈沖; 然后, 將編碼脈沖對(duì)38 MHz左右的載波進(jìn)行脈沖幅度調(diào)制；最后，將已調(diào)制的編碼脈沖激勵(lì)紅外發(fā)光二極管，使其以中心波長為940nm的紅外光發(fā)出紅外遙控信號(hào)3。 常見的遙控發(fā)射集成芯片有M50460P、M50462P、SAA3010和TC9012F等。 1.2.2 遙控接收器紅外遙控接收器一般由紅外光電二極管、前置放大器、解調(diào)等電路組成。

6、紅外光電二極管屬光敏元件，它對(duì)紅外光線相當(dāng)敏感。無紅外光照時(shí)，其內(nèi)阻極高（約幾兆歐）；有紅外光照時(shí)，內(nèi)阻可下降為幾千歐。因其結(jié)電容較小，故其頻率響應(yīng)較寬，具有較高的靈敏度。 當(dāng)收到紅外遙控信號(hào)時(shí)，光電二極管被激勵(lì)，產(chǎn)生光電流，再經(jīng)前置放大器放大、限幅、整形，峰值檢波等，得到遙控編碼脈沖，送入中央微處理器去解碼并控制有關(guān)電路。常用的紅外遙控接收集成芯片有PC1373H、CX20106A和LA7224等4。 1.2.3 中央微處理器中央微處理器根據(jù)紅外遙控接收器送來的遙控指令，由內(nèi)部的指令譯碼器進(jìn)行識(shí)別譯碼，在內(nèi)部的只讀存儲(chǔ)器中取得相應(yīng)的指令控制程序，產(chǎn)生出相應(yīng)的控制信號(hào)，通過接口電路去控制相應(yīng)的

7、單元電路。中央微處理器是根據(jù)需要專門設(shè)計(jì)的， 它是整個(gè)遙控系統(tǒng)的核心元件。1.2.4 存儲(chǔ)器和接口電路存儲(chǔ)器是配合中央微處理器的讀寫存儲(chǔ)器。它用于存儲(chǔ)各電視頻道的選臺(tái)數(shù)據(jù)及模擬數(shù)據(jù)，包括調(diào)諧電壓、頻段、音量、 對(duì)比度、亮度和色飽和度等等。 這些數(shù)據(jù)可以抹去，重新寫入。在選用預(yù)選單元時(shí)，對(duì)應(yīng)這單元的選臺(tái)數(shù)據(jù)讀出， 各模擬量數(shù)據(jù)也讀出，分別送至相應(yīng)的接口電路。存儲(chǔ)器所存的數(shù)據(jù)信息在斷電后不會(huì)丟失，每次開機(jī)后，自動(dòng)取出上次關(guān)機(jī)前的有關(guān)數(shù)據(jù)并據(jù)此接收信號(hào)。也可根據(jù)需要，通過按鍵隨意更換頻道或調(diào)節(jié)各模擬量。 接口電路介于中央微處理器與被控制電路之間，其主要作用是進(jìn)行數(shù)/模轉(zhuǎn)換和電平移位。所謂數(shù)/模轉(zhuǎn)換就

8、是將中央微處理器輸出的數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成被控電路所需的模擬電壓。例如，選臺(tái)調(diào)諧電壓、音量控制電壓、色飽和度控制電壓等等。所謂電平移位就是將數(shù)/模轉(zhuǎn)換后的直流電平轉(zhuǎn)換成被控電路所要求的電平。例如，在調(diào)諧選臺(tái)時(shí)，要求加在高頻調(diào)諧器內(nèi)變?nèi)荻O管上的電壓范圍為030V，而中央微處理器輸出的電壓不超過5 V，所以需要電平移位。 1.3 遙控彩電的常見遙控功能 具有選臺(tái)控制，模擬量控制，靜音控制，電源開關(guān)機(jī)控制以及屏幕顯示的功能。1.3.1 選臺(tái)控制選臺(tái)即變換接收的電視頻道。對(duì)此需要有兩步操作： 一是遙控系統(tǒng)應(yīng)送出頻段切換信號(hào)，以確定電視機(jī)的接收頻段（VL、VH或U）；二是把調(diào)諧電壓UT（030V可調(diào)）送

9、到高頻調(diào)諧器中。 選臺(tái)方式一般分為自動(dòng)搜索選臺(tái)、半自動(dòng)搜索選臺(tái)和直接選臺(tái)。 1.3.2 模擬量控制 遙控彩色電視機(jī)常設(shè)有音量、色飽和度、對(duì)比度和亮度這四個(gè)模擬量的（+）和（-）的遙控按鍵。無論按下哪個(gè)模擬量的（+）或（-）鍵， 其工作過程都是相似的。 當(dāng)按下其中某一模擬量的（+）或（-）鍵時(shí)，中央微處理器就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的數(shù)字控制信號(hào)，經(jīng)過數(shù)/模轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)成為相應(yīng)的直流電壓， 去控制對(duì)應(yīng)模擬量的大小， 直到該鍵被釋放時(shí)為止。 2 紅外遙控系統(tǒng)的工作原理與電路分析2.1 M50436-560SP遙控系統(tǒng)的組成原理2.1.1 M50436-560SP遙控系統(tǒng)的主要功能M50436-560SP遙控系統(tǒng)的主

10、要功能如下：（1） 自動(dòng)預(yù)置頻道功能最多可預(yù)置30套節(jié)目；（2）用遙控可順序或直接選臺(tái)，也可以快速自動(dòng)搜索或手動(dòng)微調(diào)選臺(tái)，還可用本機(jī)面板按鍵順序選臺(tái)；（3）可以接收VL、VH、U三個(gè)頻段數(shù)的電視節(jié)目，并能任意選擇或切換；（4）可以對(duì)每一套節(jié)目進(jìn)行AFT的ON/OFF置定；（5）最多可有九路模擬量控制輸出，一般只使用了音量、亮度和色飽和度等模擬量的控制；（6）屏顯功能：六種顏色可顯示音量、亮度、對(duì)比度、色飽和度、視頻輸入、定時(shí)關(guān)機(jī)剩余時(shí)間、節(jié)目號(hào)、制式和多伴音的指示等；（7）定時(shí)關(guān)機(jī)功能；（8）射頻與視頻的切換控制功能（TV/AV1/AV2等）；（9）關(guān)機(jī)前的接收節(jié)目號(hào)及各模擬量等工作狀態(tài)參數(shù)的

11、存儲(chǔ)功能；（10）彩電制式及伴音模式轉(zhuǎn)換功能；（11）靜音功能5。 2.1.2.M50436-560SP遙控系統(tǒng)的組成M50436-560SP遙控系統(tǒng)的組成如圖2所示：圖2 M50436-560SP遙控系統(tǒng)的組成圖2中，主控微處理器M50436-560SP和存儲(chǔ)器M58655P一起組成電壓合成式調(diào)諧系統(tǒng)的核心部件。M50462AP為紅外遙控發(fā)射器的控制芯片，CX20106A為紅外遙控接收器的控制芯片。屏幕顯示驅(qū)動(dòng)電路將M50436-560SP產(chǎn)生的屏幕顯示信號(hào)進(jìn)行放大和電平轉(zhuǎn)換，在熒光屏上顯示出相應(yīng)的內(nèi)容。 M50436-560SP微處理器有兩個(gè)振蕩器: 一個(gè)是4.0MHz晶振主時(shí)鐘振蕩器；另

12、一個(gè)是用于屏幕顯示的振蕩器，其頻率一般為67MHz，調(diào)節(jié)此振蕩器的頻率可以調(diào)整字符在熒光屏上的顯示位置和尺寸大小。 這里補(bǔ)充說明幾點(diǎn)：第一，由于一個(gè)完整的遙控信號(hào)指令碼含有16位二進(jìn)制數(shù)，而M50436-560SP芯片只提供了一個(gè)輸入端（腳）來接收，因此只能采用串行輸入方式；第二，遙控信號(hào)不是用高電平或低電平來表示“1”或“0”，而是采用脈沖編碼調(diào)制方式，其“1”和“0”的表示方法如圖3所示. (a)“1”的表示方法 (b)“0”的表示方法圖 3 “1”和“0”的表示方法2.2 M50436 - 560SP遙控系統(tǒng)的電路分析2.2.1 紅外遙控發(fā)射器紅外遙控發(fā)射器是電視機(jī)外一個(gè)供用戶操作的小盒

13、子，其電路主要由M50462AP集成芯片、紅外發(fā)射二極管以及一組按鍵組成。 按動(dòng)面板上的各遙控操作功能按鍵， 可產(chǎn)生不同脈沖編碼的紅外調(diào)制脈沖指令信號(hào)。 M50462AP是組成遙控信號(hào)發(fā)射器的專用集成電路，它為 24 腳直插式塑封結(jié)構(gòu)，內(nèi)部由振蕩器、時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器、鍵位掃描信號(hào)發(fā)生器、鍵位編碼器、遙控指令編碼器、用戶碼轉(zhuǎn)換器、碼調(diào)制器和輸出緩沖器等組成。由M50462AP所構(gòu)成的紅外遙控發(fā)射器電路如圖4所示6。圖4 M50462AP所構(gòu)成的紅外遙控發(fā)射器電路2.2.2紅外遙控接收器紅外遙控接收器由紅外光電二極管和遙控信號(hào)專用接收集成芯片CX20106A等組成，如圖5所示。 圖5紅外遙控接收器2

14、.2.3 M50436 - 560SP微處理器系統(tǒng) M50436-560SP芯片采用52腳雙排小型，塑料封裝。其引腳功能如圖6所示7。 圖6 M50436-560SP芯片引腳功能圖M50436-560SP芯片是由CMOS工藝做成的4位（Bit）單片微處理器，專用于電壓合成方式的數(shù)字調(diào)諧系統(tǒng)。它具有屏幕顯示、 自動(dòng)/手動(dòng)預(yù)置功能、自動(dòng)關(guān)機(jī)、視頻輸入、控制模擬量、定時(shí)關(guān)機(jī)、遙控接收等功能，它與存儲(chǔ)器EAROM（M58655P）可以組成選臺(tái)系統(tǒng)。 M50436 - 560SP芯片內(nèi)部包括中央處理單元CPU、 程序存儲(chǔ)器ROM、隨機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM、提供調(diào)諧電壓信號(hào)的14位脈寬調(diào)制電路PWM及PWM信

15、號(hào)串行輸出電路、3個(gè)提供模擬量控制信號(hào)的7位PWM電路、D/A轉(zhuǎn)換電路、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、屏幕字符存儲(chǔ)器和顯示輸出控制電路、電壓合成數(shù)字選臺(tái)系統(tǒng)等。 要使M50436-560SP芯片能正常工作，必須滿足以下3個(gè)基本條件：一是B52腳和B26腳之間必須有+5V電源供電；二是內(nèi)部的時(shí)鐘振蕩器必須起振，共振蕩頻率取決于B28和B29腳外接的石英晶體，典型值為4.0MHz；三是B27腳必須外加有正確的復(fù)位信號(hào)，如圖7所示。 圖7 B27腳復(fù)位信號(hào)（1）頻段切換。選臺(tái)首先需要選擇頻段。M50436-560SP通過、腳輸出的高、低電平來選擇頻段。、腳電平可以構(gòu)成4種狀態(tài)，如表1所示。調(diào)諧電壓。 在確定了頻段

16、開關(guān)后，還應(yīng)向高頻調(diào)諧器輸送調(diào)諧電壓。 M50436 - 560SP從腳輸出脈寬調(diào)制信號(hào)，經(jīng)倒相放大后， 由低通濾波器取出其中的直流成分，作為調(diào)諧電壓。 倒相放大器的作用是進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，因?yàn)镸50436 - 560SP的腳輸出的脈沖幅度不超過電源電壓VDD（+5 V），而高頻調(diào)諧器所需的調(diào)諧電壓最大可達(dá)到30 V，故需要進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。 在自動(dòng)選臺(tái)時(shí)，調(diào)諧電壓從低至高變化，即從0 V變到+30 V， 所以要求M50436- 560SP的腳輸出的電壓必須是從+5 V0 V。表1 M50436-560SP頻段選擇 同步功能。 M50436 - 560SP的36腳引入電視機(jī)復(fù)合同步脈沖。 在自動(dòng)選臺(tái)時(shí)

17、，M50436 - 560SP根據(jù)36腳有無足夠幅度的復(fù)合同步信號(hào)，就可判斷當(dāng)前是否收到電視臺(tái)節(jié)目信號(hào)。 若有， 則將搜索速度放慢，進(jìn)行自動(dòng)頻率微調(diào)（AFT）控制， 以便找到最佳調(diào)諧點(diǎn)；若無，則繼續(xù)按原速度改變調(diào)諧電壓以搜索下一個(gè)電視臺(tái)的節(jié)目。 AFT功能。 AFT電路由、35腳和外圍電路組成。腳輸出的電平?jīng)Q定AFT功能是否起作用。在手動(dòng)選臺(tái)時(shí)，腳輸出高電平，切斷了AFT信號(hào)通路，因而高頻調(diào)諧器的AFT不起作用，以便用戶精確調(diào)諧。 在調(diào)諧過程結(jié)束后，腳變?yōu)榈碗娖?，于是又恢?fù)了AFT的作用。 在自動(dòng)選臺(tái)時(shí)，便有以下一系列的操作：首先從43腳輸出低電平， 通過43腳與腳之間外接的消噪二極管（正極接

18、腳，負(fù)極接43腳）將腳電平拉低，從而關(guān)閉伴音通道， 實(shí)現(xiàn)靜噪，以消除在自動(dòng)搜索過程中出現(xiàn)的噪聲。其次，從腳輸出高電平，使高頻調(diào)諧器的AFT控制失去作用，以利精確選臺(tái)；同時(shí)，通過有關(guān)接口電路， 將電視中放AFT電壓引入到35腳。當(dāng)收準(zhǔn)一個(gè)頻道后， 就自動(dòng)將有關(guān)信號(hào)存入記憶存儲(chǔ)器M58655P中， 然后繼續(xù)搜索下一個(gè)頻道，以完成自動(dòng)搜索功能。 最后，當(dāng)從VLVHU整個(gè)自動(dòng)搜索過程完成以后，微處理器再從M58655P中將第1個(gè)搜索到的頻道位置號(hào)中的頻段和調(diào)諧數(shù)據(jù)輸出，送到高頻調(diào)諧器，使電視機(jī)處于接收該頻道節(jié)目的狀態(tài)，并在屏幕右上角顯示該頻道號(hào)及所在的頻段。然后，微處理器令腳輸出為低電平，即恢復(fù)高頻調(diào)

19、諧器的AFT作用。同時(shí)，再使43腳電位升高，并把30%的音量滿度控制、 80%的亮度滿度控制、50%的色飽和度滿度控制的對(duì)應(yīng)信號(hào)電壓從、 、 腳分別輸出，于是屏幕出現(xiàn)穩(wěn)定清晰圖像， 并伴以適當(dāng)?shù)陌橐簟?至此， 完成了整個(gè)自動(dòng)選臺(tái)過程。 （2） 記憶存儲(chǔ)器M50436-560SP與M58655P的連接方法如圖8所示。圖8 M50436 - 560SP與M58655P的連接方法以M50436-560SP為核心組成的遙控系統(tǒng)在切斷電源之后仍有記憶功能，這個(gè)記憶功能是由電可改寫的不揮發(fā)存儲(chǔ)器M58655P提供的。選臺(tái)時(shí)的各種數(shù)據(jù)，包括頻段數(shù)據(jù)，調(diào)諧數(shù)據(jù)及音量、亮度和對(duì)比度等數(shù)據(jù)，都保存在M58655P

20、中， 在用戶重新選擇某個(gè)節(jié)目號(hào)時(shí)，M50436 - 560SP就會(huì)從M58655P中取出有關(guān)的數(shù)據(jù)， 以接收相應(yīng)頻道的電視節(jié)目8。（3） 屏幕字符顯示 M50436 -560SP具有很強(qiáng)的屏幕字符顯示功能。 它能夠顯示阿拉伯?dāng)?shù)字、英文大寫字母、部分日文字母和某些符號(hào)。顯示部分每行最多為16個(gè)字符，每個(gè)字符由6×7個(gè)點(diǎn)組成。屏幕字符顯示由三部分組成： 顯示時(shí)鐘電路（48、49腳）。 場、 行脈沖輸入電路（50、51腳）。 屏幕字符輸入（4447腳）。 （4） 模擬量控制 M50436-560SP的、腳分別為音量、色飽和度和亮度控制信號(hào)輸出端。這些信號(hào)與腳的輸出信號(hào)一樣，都是脈寬調(diào)制（P

21、WM）信號(hào)，但由于音量、色飽和度和亮度的控制要求沒有調(diào)諧電壓那么嚴(yán)格，所以這三個(gè)信號(hào)都由M50436-560SP用7位數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)節(jié)， 變化的級(jí)差為64級(jí)。 為了取得這些信號(hào)的直流成分，、腳都必須外接低通濾波器，而且通常還要進(jìn)行電平變換，使控制電壓在012 V范圍內(nèi)變化。在這種情況下，控制精度為12 V/640.2V。 （5） 主電源控制 當(dāng)電視機(jī)總電源開關(guān)接通電源時(shí)，為遙控電路供電的副電源開始工作，整個(gè)遙控電路處于待命狀態(tài)，但此時(shí)電視機(jī)的主電源未工作，所以電視機(jī)主機(jī)芯不工作。 如果用戶按壓電視機(jī)面板上的電源開關(guān)鍵或遙控發(fā)射器上的電源開關(guān)鍵，M50436-560SP的腳便從低電平變?yōu)楦唠娖剑?經(jīng)

22、過電平變換之后去接通電視機(jī)的主電源，于是電視機(jī)主機(jī)芯開始工作。 如果用戶再次按壓電視機(jī)面板上或遙控發(fā)射器上的電源開關(guān)鍵， 則M50436-560SP的腳又由高電平變?yōu)榈碗娖剑瑥亩袛嚯娨暀C(jī)的主電源， 于是電視機(jī)主機(jī)芯又不工作。 遙控電路對(duì)主電源的控制執(zhí)行可以通過繼電器、光電耦合或電子耦合三種方式中的任一種進(jìn)行。 2.2.4接口控制電路接口控制電路一般由電平變換、低通濾波、AFT控制等電路組成。圖9列出了幾種典型的接口電路。 圖 9兩種典型的接口電路(a) 頻道調(diào)諧接口電路； (b) 模擬量接口電路總 結(jié)課程設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，這是我們邁向社會(huì)，從事職業(yè)工作前一個(gè)必不少的過程?！鼻Ю镏惺加谧阆隆保ㄟ^這次課程設(shè)計(jì)，我深深體會(huì)到這句千古名言的真正含義。在這次設(shè)計(jì)過程中，體現(xiàn)出自己單獨(dú)設(shè)計(jì)的能力以及綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，體會(huì)了學(xué)以致用、突出自己勞動(dòng)成果的喜悅心情，從中發(fā)現(xiàn)自己平時(shí)學(xué)習(xí)的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補(bǔ)。我今天認(rèn)真的進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)腳踏實(shí)地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會(huì)大潮中奔跑打下堅(jiān)實(shí)的