基于ATC红外遥控器和红外线家电遥控专业课程设计.docVIP

第一章设计思想及及器件选择

第一节红外遥控器设计思想

1.1.1红外遥控技术介绍

60年代初，部分发达国家开始研究民用产品遥控技术，但因为受当初技术条件限制，遥控技术发展很缓慢。70年代末，伴随大规模集成电路和计算机技术发展，遥控技术才得到快速进步。在遥控方法上大致经历了从高成本有线到成本低廉控制方便无线控制。不管采取何种方法，正确无误传输信号，最终达成满意控制效果是很关键。最初无线遥控装置大多采取是电磁波传输信号，因为电磁波轻易产生干扰，也易受到外界干扰，所以逐步采取超声波和红外线媒介来传输信号。和红外线相比，超声传感器频带窄，所能携带信息量少，易受干扰而引发误动作。较为理想是光控方法，逐步采取红外线遥控方法替换了超声波遥控方法，出现了红外线多功效遥控器，成为当今时代主流。因为红外线在频谱上居于可见光之外，所以抗干扰性强，且安全。含有光波直线传输特征，不易产生相互间干扰，是很好信息传输媒体。信息能够直接对红外光进行调制传输，比如，信息直接调制红外光强弱进行传输，也能够用红外线产生一定频率载波，再用信息对载波进调制，接收端再去掉载波，取到信息。从信息可靠传输来说，后一个方法愈加好，这就是我们今天看到大多数红外遥控器所采取方法。红外遥控技术在这十年来得到了迅猛发展，尤其在家电领域如彩电、DVD、空调、玩具等，也在其它电子领域得到广泛应用，伴随大家生活水平提升，对产品追求是使用更方便、更具智能化，红外遥控技术正是一个关键发展方向。

红外线是波长在760nm至1mm之间电磁波，它频率高于微波而低于可见光，是一个人眼睛看不到光线。红外通信通常采取红外波段内近红外线，波长在0.76um至3.0um之间。现在广泛使用家电遥控器几乎全部是采取近红外线传输技术。但作为无线局域网传输方法，红外线方法最大优点是不受无线电干扰，且它使用不受国家无线管理委员会限制。红外数据协会（IRDA）成立后，为了确保不一样厂商红外产品能够取得最好通信效果，红外通信协议将红外数据通信所采取光波波长范围限定在850至900nm之内。

1.1.2现阶段红外遥控技术研究现实状况和结果

常见红外遥控系统通常分发射和接收两个部分。发射部分关键元件为红外发光二极管。它实际上是一只特殊发光二极管；因为其内部材料不一样于一般发光二极管，所以在其两端施加一定电压时，它便发出是红外线而不是可见光。现在大量使用红外发光二极管发出红外线波长为940mm左右，外形和一般φ5发光二极管相同，只是颜色不一样。红外发光二极管通常有黑色、深蓝、透明三种颜色。判定红外发光二极管好坏措施和判定一般二极管一样；用万用表电阻挡量一下红外发光二极管正、反向电阻即可。红外发光二极管发光效率要用专门仪器才能正确测定，而业余条件下只能用拉锯法来粗略判判定。

接收部分红外接收管是一个光敏二极管。在实际应用中要给红外接收二极管加反向偏压，它才能正常工作，亦即红外接收二极管在电路中应用时是反向利用，这么才能取得较高灵敏度。红外发光二极管通常有圆形和方形两种。

因为红外发光二极管发射功率通常全部较小（100mW左右），所以红外接收二极管接收到信号比较微弱，所以就要增加高增益放大电路。前些年常见Μpc1373H、CX6A等红外接收专用放大集成电路。最近几年不管是业余制作还是正式产品，大多全部采取成品红外接收头。成品红外接收头封装大致有两种：一个采取铁皮屏蔽；一个是塑料封装。全部有三只引脚，即电源正（VDD）、电源负（GND）和数据输出（VO或OUT）。红外接收头引脚排列因型号不一样而不尽相同，可参考厂家使用说明。成品红外接收头优点是不需要复杂调试和外壳屏蔽，使用起来如同一只三极管，很方便。但在使用时注意成品红外接收头载波频率。红外遥控常见载波频率为38kHz这是由发射端所使用455kHz晶振来决定。在发射端要对晶振进行整数分频，分频系数通常取12，所以455kHz÷12≈37.9kHz≈38kHz。也有部分遥控系统采取36kHz、40kHz、56kHz等，通常由发射端晶振振荡频率来决定。

红外遥控特点是不影响周围环境、不干扰其它电器设备。因为其无法穿透墙壁，故不一样房间家用电器可使用通用遥控器而不会产生相互干扰；电路调试简单，只要按给定电路连接无误，通常不需任何调试即可投入工作；编解码轻易，可进行多路遥控。

因为各生产厂家生产了大量红外遥控专用集成电路，需要时按图索骥即可。所以，现在红外遥控在加用电器、室内近距离（小于10米）遥控中得到了广泛应用。

多路控制红外发射部分通常有很多按键，代表不一样控制功效。当发射端按下某一按键时，对应地接收端有不一样地输出状态。接收端地输出状态大致可分为脉冲、电平、自馈、互锁、数据五种形式。“脉冲”输出是当按发射端按键时，接收端对应输出端输出一个“有效脉冲”，宽度通