單通道紅外遙控電路設(shè)計(jì)及應(yīng)用
單通道紅外遙控發(fā)射電路如圖1所示。在發(fā)射電路中使用了一片高速CMOS型四重二輸入“與非”門74HC00。其中“與非”門3、4組成載波振蕩器,振蕩頻率f0調(diào)在38kHz左右;“與非”門1、2組成低頻振蕩器,振蕩頻率f1不必精確調(diào)整。f1 對(duì)f0進(jìn)行調(diào)制,所以從“與非”門4輸出的波形是斷續(xù)的載波,這也是經(jīng)紅外發(fā)光二極管傳送的波形。幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的波形如圖2所示,圖中B′波形是A點(diǎn)不加調(diào)制波形而直接接高電平時(shí)B點(diǎn)輸出的波形。由圖2可以看出,當(dāng)A點(diǎn)波形為高電平時(shí),紅外發(fā)光二極管發(fā)射載波;當(dāng)A點(diǎn)波形為低電平時(shí),紅外發(fā)光二極管不發(fā)射載波。這一停一發(fā)的頻率就是低頻振蕩器頻率f1。 在紅外發(fā)射電路中為什么不采用價(jià)格低廉的低速CMOS四重二輸入“與非”門CD4011,而采用價(jià)格較高的74HC00呢?主要是由于電源電壓的限制。紅外發(fā)射器的外殼有多種多樣,但電源一般都設(shè)計(jì)成3V,使用兩節(jié)5號(hào)或7號(hào)電池作電源。雖然CD4011的標(biāo)稱工作電壓為3~18V,但卻是對(duì)處理數(shù)字信號(hào)而言的。因?yàn)檫@里CMOS“與非”門是用作振蕩產(chǎn)生方波信號(hào)的,即模擬應(yīng)用,所以它的工作電壓至少要4.5V才行,否則不易起振,影響使用。而74HC系列的CMOS數(shù)字集成電路最低工作電壓為2V,所以使用3V電源便“得心應(yīng)手”了。74HC00的引腳功能如圖3所示。
弄清了LM567的基本工作原理和功能后,再來分析圖4電路便非常簡單了。IC1是紅外接收頭,它接收發(fā)射器發(fā)出的紅外信號(hào),其中心頻率與發(fā)射器載波頻率f0相同,經(jīng)IC1解調(diào)后,在輸出端OUT輸出頻率為f1的方波信號(hào),也就是與圖1中A點(diǎn)波形相同的信號(hào)。我們將LM567的中心頻率調(diào)到與發(fā)射器中“與非”門1、2振蕩頻率相同,即使f2= f1。則當(dāng)發(fā)射器發(fā)射信號(hào)時(shí),LM567便開始工作,⑧腳由高電平變?yōu)榈碗娖?,利用這個(gè)變化的電平便可去控制各種對(duì)象。利用圖4的電路,我們可以做成遙控開關(guān),遙控家里的各種家用電器?! ?br />
實(shí)際上,利用圖1和圖4所示的電路,我們也可以較容易地將其改造成多路遙控電路。方法是:在發(fā)射器(圖1)中將電阻R*變成若干擋不同的數(shù)值,由此形成若干種頻率不同的調(diào)制信號(hào);在接收電路中,設(shè)置若干只LM567,其輸入均來自紅外接收頭,各個(gè)LM567的振蕩頻率不同但與發(fā)射端一一對(duì)應(yīng)。這樣當(dāng)發(fā)射器按壓不同的按鈕,接入不同的調(diào)制信號(hào)時(shí),在接收端對(duì)應(yīng)的LM567的⑧腳的電平就會(huì)發(fā)生變化,由此形成多路控制。嚴(yán)格說來,這屬于一種頻分多路,與數(shù)字編譯碼多路控制相比,缺點(diǎn)是調(diào)試比較復(fù)雜。但在有些場(chǎng)合,如在多路報(bào)警中,也有其一席之地。因在報(bào)警應(yīng)用場(chǎng)合中,需要解決兩路以上同時(shí)報(bào)警的問題時(shí),用時(shí)分多路存在復(fù)雜的同步問題,在頻寬允許的情況下用頻分多路則很容易解決。
在不需要多路控制的應(yīng)用場(chǎng)合,可以使用由常規(guī)集成電路組成的單通道紅外遙控電路。這種遙控電路不需要使用較貴的專用編譯碼器,因此成本較低。
評(píng)論