電子信息工程的實訓(xùn)報告

　　紅外遙控開關(guān)設(shè)計

　　摘要：紅外遙控開關(guān)具有靈敏度高、抗干擾性能好等特點，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。紅外遙控開關(guān)是無觸點電子開關(guān)，不產(chǎn)生電火花，安全、方便、在可燃氣體等場所，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，特別適用與對發(fā)射和接收要求高的場合。

　　關(guān)鍵詞： 紅外遙控開關(guān) 發(fā)射器 接收器

　　一、引言

　　紅外遙控開關(guān)是無觸點電子開關(guān)，不產(chǎn)生電火花，安全、方便、在可燃氣體等場所使用尤為安全；用電視機的遙控器就可以實現(xiàn)開關(guān)操作，在小家電領(lǐng)域具有廣泛的實用價值。隨著人民生活水平進一步的提高，各種家用電器設(shè)備也隨之進入千家萬戶，一些家用電器開關(guān)在使用的時候非常麻煩，為了方便大家使用，現(xiàn)在社會上也設(shè)計出了各種各樣的控制開關(guān)，其中包括紅外遙控開關(guān)，紅外遙控是目前家用電器中用得較多的遙控方式。我們這個設(shè)計既具有紅外遙控的一般通用特性，也設(shè)計了一種具有自己獨特性能的部分，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：它不影響周邊環(huán)境的、不干擾其他電器設(shè)備。由于其無法穿透墻壁，故不同房間的家用電器可以使用通用的遙控器而不會產(chǎn)生相互的干擾：電路調(diào)試簡單。由于其抗干擾能力強，操作簡單等諸多特點，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于彩色電視機，VCD，DVD，空調(diào)，組合音響等各種家用電器上，我設(shè)計的這個紅外遙控開關(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，相信通過這個設(shè)計大家也能對紅外遙控開關(guān)的工作院里有進一步的了解。

　　二、設(shè)計思路

　　紅外遙控開關(guān)，跟其他傳統(tǒng)開關(guān)相比，它主要可以實現(xiàn)一鍵場景，一對一遙控及分區(qū)燈光全開全關(guān)等管理，就是對住宅內(nèi)的各種家用電器進行智能管理與控制的開關(guān)。并可以用多種控制方式實現(xiàn)以上功能，最主要的控制方式為無線遙控、定時控制、集中控制、甚至遠程控制等，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。粗略的計算如方程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)管腳不接高電平時默認為輸入低電平。

　　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)動紅外發(fā)光二極管。經(jīng)過三極管后波形反相。

　　若PT2262IR不接三極管放大電路，其輸出波形的最大值能達到5V左右。但其輸出的驅(qū)動電流不足以驅(qū)動紅外二極管，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，實際學(xué)生設(shè)計時，可將D3路輸出修改為驅(qū)動5V繼電器（不改也行），電路相應(yīng)改變一下，不能直接驅(qū)動，需要接三極管驅(qū)動。

　　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)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，否則接收距離會變近甚至無法接收。

　　電路圖中的電容C2和C3的作用是為了減小電源對紅外線的影響，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位撥碼開關(guān)完成，剩余地址位統(tǒng)一接地即可。

　　四、PCB圖

　　略

　　五、實物展示略

　　六、心得

　　在日常生活中，我接觸紅外遙控開關(guān)也挺多的，像家里電視機、空調(diào)等的遙控器都采用的是紅外遙控開關(guān)，但自己對它的工作原理，及其電路組成可以說是一概不知。這次實習(xí)讓我們走進生活，了解生活中的一些家用電器工作的原理，是實習(xí)的目的之一。在實習(xí)過程中，需要把電路的每一個環(huán)節(jié)搞懂，就必須充實自己的知識，我也在學(xué)校圖書館接了基本相關(guān)書籍進行查閱，同時在電子網(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)計電路準備。通過查閱資料，開闊了我的視野，拓展了我的思路，也使我意識到細節(jié)的重要性。

　　實習(xí)中，加強了我對本專業(yè)的了解，把以前遺忘的或者不會的知識從新得到鞏固和了解，在實習(xí)過程中，發(fā)覺自己對本專業(yè)的知識了解甚少，懂得也只還是皮毛罷了。也認識自己在學(xué)習(xí)中存在的許多不足的地方，這次實習(xí)將以前自己以為不重要的和偷沒有學(xué)好的知識加強了學(xué)習(xí)。將理論聯(lián)系到實際的時候，才發(fā)現(xiàn)自己需要補充的知識很多。所以，在以后的學(xué)習(xí)中，我會努力做到深刻理解每個細節(jié)，從而靈活運用所學(xué)知識。

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