光譜位於(yu) 紅色光之外, 波長為(wei) 0.76~1.5μm,比紅色光的波長還長,這樣的光被稱為(wei) 紅外線。
紅外遙控是利用紅外線進行傳(chuan) 遞信息的一種控製係統,紅外遙控具有抗幹擾,電路簡單,編碼
及解碼容易,功耗小,成本低的優(you) 點,目前幾乎所有的視頻和音頻設備都支持這種控製方式。
一、紅外遙控係統結構
紅外遙控係統主要分為(wei) 調製、發射和接收三部分,如圖1 所示:
圖1 紅外遙控係統
1.調製
紅外遙控發射數據時采用調製的方式,即把數據和一定頻率的載波進行“與(yu) ”操作,這樣可以提高發射效率和降低電源
功耗。
調製載波頻率一般在30khz到60khz之間,大多數使用的是38kHz,占空比1/3的方波,如圖2所示,這是由發射端所使用的
455kHz晶振決(jue) 定的。在發射端要對晶振進行整數分頻,分頻係數一般取12,所以455kHz÷12≈37.9 kHz≈38kHz。
圖2 載波波形
1.發射係統
目前有很多種芯片可以實現紅外發射,可以根據選擇發出不同種類的編碼。由於(yu) 發射係統一般用電池供電,這就要求芯片
的功耗要很低,芯片大多都設計成可以處於(yu) 休眠狀態,當有按鍵按下時才工作,這樣可以降低功耗芯片所用的晶振應該有
足夠的耐物理撞擊能力,不能選用普通的石英晶體(ti) ,一般是選用陶瓷共鳴器,陶瓷共鳴器準確性沒有石英晶體(ti) 高,但通常
一點誤差可以忽略不計。
紅外線通過紅外發光二極管(LED)發射出去,紅外發光二極管內(nei) 部材料和普通發光二極管不同,在其兩(liang) 端施加一定電壓時,
它發出的是紅外線而不是可見光。
圖3a 簡單驅動電路 圖3b 射擊輸出驅動電路
如圖3a和圖3b是LED的驅動電路,圖3a是最簡單電路, 選用元件時要注意三極管的開關(guan) 速度要快,還要考慮到LED的正向
電流和反向漏電流,一般流過LED的最大正向電流為(wei) 100mA,電流越大,其發射的波形強度越大。
圖3a電路有一點缺陷,當電池電壓下降時,流過LED的電流會(hui) 降低,發射波形強度降低,遙控距離就會(hui) 變小。圖3b所示的
射極輸出電路可以解決(jue) 這個(ge) 問題,兩(liang) 個(ge) 二極管把三級管基極電壓鉗位在1.2V左右,因此三級管發射極電壓固定在0.6V左右,
發射極電流IE基本不變,根據IE≈IC,所以流過LED的電流也基本不變,這樣保證了當電池電壓降低時還可以保證一定的遙
控距離。
1.一體(ti) 化紅外接收頭
紅外信號收發係統的典型電路如圖1所示,紅外接收電路通常被廠家集成在一個(ge) 元件中,成為(wei) 一體(ti) 化紅外接收頭。
內(nei) 部電路包括紅外監測二極管,放大器,限副器,帶通濾波器,積分電路,比較器等。紅外監測二極管監測到紅外信號,
然後把信號送到放大器和限幅器,限幅器把脈衝(chong) 幅度控製在一定的水平,而不論紅外發射器和接收器的距離遠近。交流
信號進入帶通濾波器,帶通濾波器可以通過30khz到60khz的負載波,通過解調電路和積分電路進入比較器,比較器輸出
高低電平,還原出發射端的信號波形。注意輸出的高低電平和發射端是反相的,這樣的目的是為(wei) 了提高接收的靈敏度。
一體(ti) 化紅外接收頭,如圖5所示:
圖5 紅外接收頭
紅外接收頭的種類很多,引腳定義(yi) 也不相同,一般都有三個(ge) 引腳,包括供電腳,接地和信號輸出腳。根據發射端調製
載波的不同應選用相應解調頻率的接收頭。
紅外接收頭內(nei) 部放大器的增益很大,很容易引起幹擾,因此在接收頭的供電腳上須加上濾波電容,一般在22uf以上。
有的廠家建議在供電腳和電源之間接入330歐電阻,進一步降低電源幹擾。
紅外發射器可從(cong) 遙控器廠家定製,也可以自己用單片機的PWM產(chan) 生,推薦使用超小封裝(TSSOP20)的STC12C4052AD
或STC12C5406AD,可產(chan) 生37.91KHz的PWM, PWM占空比設置為(wei) 1/3, 通過簡單的定時中斷開關(guan) PWM, 即可產(chan) 生發射波形。
接收部分電路和程序比較簡單,這裏不一一贅述。