紅外遙控開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)
摘要：紅外遙控開(kāi)關(guān)具有靈敏度高、抗干擾性能好等特點(diǎn)，其遙控距離為8m以上，可用于控制燈具、電風(fēng)扇、排風(fēng)扇等家用電器。紅外遙控開(kāi)關(guān)是無(wú)觸點(diǎn)電子開(kāi)關(guān)，不產(chǎn)生電火花，安全、方便、在可燃?xì)怏w等場(chǎng)所，并且使用尤為安全使用的器件以及電路的性能都較好，它的抗干擾性也是很好的，特別適用與對(duì)發(fā)射和接收要求高的場(chǎng)合。
關(guān)鍵詞： 紅外遙控開(kāi)關(guān) 發(fā)射器 接收器
一、 引言
紅外遙控開(kāi)關(guān)是無(wú)觸點(diǎn)電子開(kāi)關(guān)，不產(chǎn)生電火花，安全、方便、在可燃?xì)怏w等場(chǎng)所使用尤為安全；用電視機(jī)的遙控器就可以實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)操作，在小家電領(lǐng)域具有廣泛的實(shí)用價(jià)值。隨著人民生活水平進(jìn)一步的提高，各種家用電器設(shè)備也隨之進(jìn)入千家萬(wàn)戶，一些家用電器開(kāi)關(guān)在使用的時(shí)候非常麻煩，為了方便大家使用，現(xiàn)在社會(huì)上也設(shè)計(jì)出了各種各樣的控制開(kāi)關(guān)，其中包括紅外遙控開(kāi)關(guān)，紅外遙控是目前家用電器中用得較多的遙控方式。我們這個(gè)設(shè)計(jì)既具有紅外遙控的一般通用特性，也設(shè)計(jì)了一種具有自己獨(dú)特性能的部分，那就是采用鎖相環(huán)加密的功能，讓人們更好的使用家用電器。以下介紹紅外遙控的特點(diǎn)：它不影響周邊環(huán)境的、不干擾其他電器設(shè)備。由于其無(wú)法穿透墻壁，故不同房間的家用電器可以使用通用的遙控器而不會(huì)產(chǎn)生相互的干擾：電路調(diào)試簡(jiǎn)單。由于其抗干擾能力強(qiáng)，操作簡(jiǎn)單等諸多特點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于彩色電視機(jī)，VCD，DVD，空調(diào)，組合音響等各種家用電器上，我設(shè)計(jì)的這個(gè)紅外遙控開(kāi)關(guān)，不僅是要讓人們明白紅外遙控的原理，還要是他們能更深刻的把握電器性能的好壞，相信通過(guò)這個(gè)設(shè)計(jì)大家也能對(duì)紅外遙控開(kāi)關(guān)的工作院里有進(jìn)一步的了解。
二、 設(shè)計(jì)思路
紅外遙控開(kāi)關(guān)，跟其他傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)相比，它主要可以實(shí)現(xiàn)一鍵場(chǎng)景，一對(duì)一遙控及分區(qū)燈光全開(kāi)全關(guān)等管理，就是對(duì)住宅內(nèi)的各種家用電器進(jìn)行智能管理與控制的開(kāi)關(guān)。并可以用多種控制方式實(shí)現(xiàn)以上功能，最主要的控制方式為無(wú)線遙控、定時(shí)控制、集中控制、甚至遠(yuǎn)程控制等，從而創(chuàng)造舒適、節(jié)能、方便、安全、環(huán)保的居住燈光效果。紅外遙控系統(tǒng)一般分為發(fā)射和接收兩個(gè)部分，發(fā)射部分的主要元件為紅外發(fā)光二極管，接收部分的紅外接收管是一種光敏二極管。
三、 設(shè)計(jì)原理
發(fā)送部分主要由PT2262IR和三極管放大電路組成，其電路圖如圖1所示。
圖1 PT2262IR紅外編碼電路
其振蕩頻率由OSC1管腳和OSC2管腳之間的電阻大小決定，由15管腳輸出。粗略的計(jì)算如方程①：
①
其中，f的單位是kHz，RP1的單位是kΩ。
PT2262IR從17管腳輸出編碼。編碼的內(nèi)容由地址碼、數(shù)據(jù)碼和同步碼構(gòu)成，共十三位。地址碼（地址管腳A0-A7）有三種狀態(tài)，懸空、高電平、低電平；數(shù)據(jù)碼（數(shù)據(jù)管腳D0-D3）只有兩種狀態(tài)，高電平、低電平，數(shù)據(jù)管腳不接高電平時(shí)默認(rèn)為輸入低電平。
PT2262IR內(nèi)有載波電路，不需外接載波電路。載波的頻率為振蕩頻率的 。 PT2262IR的輸出接三極管放大電路，用以放大電流，驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)光二極管。經(jīng)過(guò)三極管后波形反相。
若PT2262IR不接三極管放大電路，其輸出波形的值能達(dá)到5V左右。但其輸出的驅(qū)動(dòng)電流不足以驅(qū)動(dòng)紅外二極管，所以接三極管放大。
接收部分主要由PT2272-L4和紅外接收管HX1838的放大電路組成。電路圖如圖2所示。
圖2 PT2272-L4紅外解碼電路
上圖中4路輸出接的都是LED，實(shí)際學(xué)生設(shè)計(jì)時(shí)，可將D3路輸出修改為驅(qū)動(dòng)5V繼電器（不改也行），電路相應(yīng)改變一下，不能直接驅(qū)動(dòng)，需要接三極管驅(qū)動(dòng)。
紅外接收管HX1838內(nèi)部集成了放大、濾波、比較電路，能將接收到的含38kHz載波的編碼還原。由于發(fā)射的編碼是反相的，所以接收到的編碼也是反相的。
解碼芯片PT2272 接收到信號(hào)后，其地址碼經(jīng)過(guò)兩次比較核對(duì)后，VT 腳才輸出高電平，與此同時(shí)相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平，輸出高電平的平均值為4.45V。PT2262和PT2272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(huì)變近甚至無(wú)法接收。
電路圖中的電容C2和C3的作用是為了減小電源對(duì)紅外線的影響，增加發(fā)射端和接收端之間的距離。
電路中的地址位的設(shè)置用4位或6位撥碼開(kāi)關(guān)完成，剩余地址位統(tǒng)一接地即可。
四、 PCB圖
略
五、 實(shí)物展示略
六、 心得
在日常生活中，我接觸紅外遙控開(kāi)關(guān)也挺多的，像家里電視機(jī)、空調(diào)等的遙控器都采用的是紅外遙控開(kāi)關(guān)，但自己對(duì)它的工作原理，及其電路組成可以說(shuō)是一概不知。這次實(shí)習(xí)讓我們走進(jìn)生活，了解生活中的一些家用電器工作的原理，是實(shí)習(xí)的目的之一。在實(shí)習(xí)過(guò)程中，需要把電路的每一個(gè)環(huán)節(jié)搞懂，就必須充實(shí)自己的知識(shí)，我也在學(xué)校圖書(shū)館接了基本相關(guān)書(shū)籍進(jìn)行查閱，同時(shí)在電子網(wǎng)站查閱相關(guān)芯片資料以及軟件、原件的功能作用為做設(shè)計(jì)電路準(zhǔn)備。通過(guò)查閱資料，開(kāi)闊了我的視野，拓展了我的思路，也使我意識(shí)到細(xì)節(jié)的重要性。
實(shí)習(xí)中，加強(qiáng)了我對(duì)本專(zhuān)業(yè)的了解，把以前遺忘的或者不會(huì)的知識(shí)從新得到鞏固和了解，在實(shí)習(xí)過(guò)程中，發(fā)覺(jué)自己對(duì)本專(zhuān)業(yè)的知識(shí)了解甚少，懂得也只還是皮毛罷了。也認(rèn)識(shí)自己在學(xué)習(xí)中存在的許多不足的地方，這次實(shí)習(xí)將以前自己以為不重要的和偷沒(méi)有學(xué)好的知識(shí)加強(qiáng)了學(xué)習(xí)。將理論聯(lián)系到實(shí)際的時(shí)候，才發(fā)現(xiàn)自己需要補(bǔ)充的知識(shí)很多。所以，在以后的學(xué)習(xí)中，我會(huì)努力做到深刻理解每個(gè)細(xì)節(jié)，從而靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)。
摘要：紅外遙控開(kāi)關(guān)具有靈敏度高、抗干擾性能好等特點(diǎn)，其遙控距離為8m以上，可用于控制燈具、電風(fēng)扇、排風(fēng)扇等家用電器。紅外遙控開(kāi)關(guān)是無(wú)觸點(diǎn)電子開(kāi)關(guān)，不產(chǎn)生電火花，安全、方便、在可燃?xì)怏w等場(chǎng)所，并且使用尤為安全使用的器件以及電路的性能都較好，它的抗干擾性也是很好的，特別適用與對(duì)發(fā)射和接收要求高的場(chǎng)合。
關(guān)鍵詞： 紅外遙控開(kāi)關(guān) 發(fā)射器 接收器
一、 引言
紅外遙控開(kāi)關(guān)是無(wú)觸點(diǎn)電子開(kāi)關(guān)，不產(chǎn)生電火花，安全、方便、在可燃?xì)怏w等場(chǎng)所使用尤為安全；用電視機(jī)的遙控器就可以實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)操作，在小家電領(lǐng)域具有廣泛的實(shí)用價(jià)值。隨著人民生活水平進(jìn)一步的提高，各種家用電器設(shè)備也隨之進(jìn)入千家萬(wàn)戶，一些家用電器開(kāi)關(guān)在使用的時(shí)候非常麻煩，為了方便大家使用，現(xiàn)在社會(huì)上也設(shè)計(jì)出了各種各樣的控制開(kāi)關(guān)，其中包括紅外遙控開(kāi)關(guān)，紅外遙控是目前家用電器中用得較多的遙控方式。我們這個(gè)設(shè)計(jì)既具有紅外遙控的一般通用特性，也設(shè)計(jì)了一種具有自己獨(dú)特性能的部分，那就是采用鎖相環(huán)加密的功能，讓人們更好的使用家用電器。以下介紹紅外遙控的特點(diǎn)：它不影響周邊環(huán)境的、不干擾其他電器設(shè)備。由于其無(wú)法穿透墻壁，故不同房間的家用電器可以使用通用的遙控器而不會(huì)產(chǎn)生相互的干擾：電路調(diào)試簡(jiǎn)單。由于其抗干擾能力強(qiáng)，操作簡(jiǎn)單等諸多特點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于彩色電視機(jī)，VCD，DVD，空調(diào)，組合音響等各種家用電器上，我設(shè)計(jì)的這個(gè)紅外遙控開(kāi)關(guān)，不僅是要讓人們明白紅外遙控的原理，還要是他們能更深刻的把握電器性能的好壞，相信通過(guò)這個(gè)設(shè)計(jì)大家也能對(duì)紅外遙控開(kāi)關(guān)的工作院里有進(jìn)一步的了解。
二、 設(shè)計(jì)思路
紅外遙控開(kāi)關(guān)，跟其他傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)相比，它主要可以實(shí)現(xiàn)一鍵場(chǎng)景，一對(duì)一遙控及分區(qū)燈光全開(kāi)全關(guān)等管理，就是對(duì)住宅內(nèi)的各種家用電器進(jìn)行智能管理與控制的開(kāi)關(guān)。并可以用多種控制方式實(shí)現(xiàn)以上功能，最主要的控制方式為無(wú)線遙控、定時(shí)控制、集中控制、甚至遠(yuǎn)程控制等，從而創(chuàng)造舒適、節(jié)能、方便、安全、環(huán)保的居住燈光效果。紅外遙控系統(tǒng)一般分為發(fā)射和接收兩個(gè)部分，發(fā)射部分的主要元件為紅外發(fā)光二極管，接收部分的紅外接收管是一種光敏二極管。
三、 設(shè)計(jì)原理
發(fā)送部分主要由PT2262IR和三極管放大電路組成，其電路圖如圖1所示。
圖1 PT2262IR紅外編碼電路
其振蕩頻率由OSC1管腳和OSC2管腳之間的電阻大小決定，由15管腳輸出。粗略的計(jì)算如方程①：
①
其中，f的單位是kHz，RP1的單位是kΩ。
PT2262IR從17管腳輸出編碼。編碼的內(nèi)容由地址碼、數(shù)據(jù)碼和同步碼構(gòu)成，共十三位。地址碼（地址管腳A0-A7）有三種狀態(tài)，懸空、高電平、低電平；數(shù)據(jù)碼（數(shù)據(jù)管腳D0-D3）只有兩種狀態(tài)，高電平、低電平，數(shù)據(jù)管腳不接高電平時(shí)默認(rèn)為輸入低電平。
PT2262IR內(nèi)有載波電路，不需外接載波電路。載波的頻率為振蕩頻率的 。 PT2262IR的輸出接三極管放大電路，用以放大電流，驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)光二極管。經(jīng)過(guò)三極管后波形反相。
若PT2262IR不接三極管放大電路，其輸出波形的值能達(dá)到5V左右。但其輸出的驅(qū)動(dòng)電流不足以驅(qū)動(dòng)紅外二極管，所以接三極管放大。
接收部分主要由PT2272-L4和紅外接收管HX1838的放大電路組成。電路圖如圖2所示。
圖2 PT2272-L4紅外解碼電路
上圖中4路輸出接的都是LED，實(shí)際學(xué)生設(shè)計(jì)時(shí)，可將D3路輸出修改為驅(qū)動(dòng)5V繼電器（不改也行），電路相應(yīng)改變一下，不能直接驅(qū)動(dòng)，需要接三極管驅(qū)動(dòng)。
紅外接收管HX1838內(nèi)部集成了放大、濾波、比較電路，能將接收到的含38kHz載波的編碼還原。由于發(fā)射的編碼是反相的，所以接收到的編碼也是反相的。
解碼芯片PT2272 接收到信號(hào)后，其地址碼經(jīng)過(guò)兩次比較核對(duì)后，VT 腳才輸出高電平，與此同時(shí)相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平，輸出高電平的平均值為4.45V。PT2262和PT2272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(huì)變近甚至無(wú)法接收。
電路圖中的電容C2和C3的作用是為了減小電源對(duì)紅外線的影響，增加發(fā)射端和接收端之間的距離。
電路中的地址位的設(shè)置用4位或6位撥碼開(kāi)關(guān)完成，剩余地址位統(tǒng)一接地即可。
四、 PCB圖
略
五、 實(shí)物展示略
六、 心得
在日常生活中，我接觸紅外遙控開(kāi)關(guān)也挺多的，像家里電視機(jī)、空調(diào)等的遙控器都采用的是紅外遙控開(kāi)關(guān)，但自己對(duì)它的工作原理，及其電路組成可以說(shuō)是一概不知。這次實(shí)習(xí)讓我們走進(jìn)生活，了解生活中的一些家用電器工作的原理，是實(shí)習(xí)的目的之一。在實(shí)習(xí)過(guò)程中，需要把電路的每一個(gè)環(huán)節(jié)搞懂，就必須充實(shí)自己的知識(shí)，我也在學(xué)校圖書(shū)館接了基本相關(guān)書(shū)籍進(jìn)行查閱，同時(shí)在電子網(wǎng)站查閱相關(guān)芯片資料以及軟件、原件的功能作用為做設(shè)計(jì)電路準(zhǔn)備。通過(guò)查閱資料，開(kāi)闊了我的視野，拓展了我的思路，也使我意識(shí)到細(xì)節(jié)的重要性。
實(shí)習(xí)中，加強(qiáng)了我對(duì)本專(zhuān)業(yè)的了解，把以前遺忘的或者不會(huì)的知識(shí)從新得到鞏固和了解，在實(shí)習(xí)過(guò)程中，發(fā)覺(jué)自己對(duì)本專(zhuān)業(yè)的知識(shí)了解甚少，懂得也只還是皮毛罷了。也認(rèn)識(shí)自己在學(xué)習(xí)中存在的許多不足的地方，這次實(shí)習(xí)將以前自己以為不重要的和偷沒(méi)有學(xué)好的知識(shí)加強(qiáng)了學(xué)習(xí)。將理論聯(lián)系到實(shí)際的時(shí)候，才發(fā)現(xiàn)自己需要補(bǔ)充的知識(shí)很多。所以，在以后的學(xué)習(xí)中，我會(huì)努力做到深刻理解每個(gè)細(xì)節(jié)，從而靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)。