本文旨在設(shè)計和演示一個簡單的5通道遙控系統(tǒng)來驅(qū)動五個負(fù)載。輸入信號或命令由發(fā)射器通過紅外傳輸發(fā)出，由紅外接收器接收，處理后用于驅(qū)動負(fù)載。在發(fā)射器和接收器上，都使用了一個微控制器來處理信號。

電路背后的原理：

該電路根據(jù)紅外通信的原理工作。紅外通信涉及使用紅外信號作為載體來傳輸信號。來自開關(guān)的輸入信號由微控制器處理，由編碼器進行編碼，由發(fā)射器進行調(diào)制和傳輸。在接收器處，調(diào)制后的信號由紅外接收器解調(diào)，由解碼器解碼，并由微控制器處理，以控制輸出負(fù)載。

5通道紅外遙控電路設(shè)計：

發(fā)射器電路由三個集成電路組成--Atmel89C51微控制器、編碼器HT12E和定時器555。

設(shè)計的第一步包括設(shè)計微控制器的接口。在輸入端，一個5項DIP開關(guān)與微控制器的P1端口相連接。輸入電路設(shè)計的另一部分包括設(shè)計振蕩器電路和復(fù)位電路。振蕩器電路的設(shè)計是通過選擇兩個15pF的電容連接到晶體振蕩器的兩端來完成的。

復(fù)位電路的設(shè)計要考慮到所需的復(fù)位脈沖寬度為100ms，復(fù)位引腳的電壓降為1.2V。這里我們選擇了一個10K的電阻和10uF的電容來滿足要求。輸出端由HT12E編碼器的7個地址引腳和終端使能引腳連接到地，4個數(shù)據(jù)引腳連接到端口0。

設(shè)計的第二步是設(shè)計定時器振蕩器電路。在這里，我們需要使用555定時器來設(shè)計一個星形多用振蕩器?？紤]到所需的振蕩頻率為38KHz，假設(shè)電容的值為0.01uF，我們得到Ra的值為760歐姆，Rb為1.5K。

接收器電路與發(fā)射器電路設(shè)計類似，由四個集成電路組成--Atmel89C51、解碼器HT12D、紅外接收器TSOP1738和繼電器驅(qū)動器ULN2004。 微控制器接口的設(shè)計與發(fā)射器電路的設(shè)計相同，特別是復(fù)位電路和振蕩器的設(shè)計。

這里，輸入電路由解碼器和TSOP1738組成。TSOP1738的輸出引腳與解碼器IC的數(shù)據(jù)輸入引腳相連，4個數(shù)據(jù)輸出引腳與微控制器的P1端口相連。地址引腳被接地，一個LED燈被連接到有效的傳輸引腳，以指示傳輸情況。

輸出電路由繼電器驅(qū)動器IC ULN2004組成，它的5個輸入引腳連接到微控制器的P2端口，5個輸出引腳連接到操作5個燈的繼電器。

使用微控制器的5通道紅外遙控系統(tǒng)的電路圖：

5通道遠程控制 - 發(fā)射器電路

該發(fā)射器電路中包括的元件：

元件的清單和相應(yīng)的數(shù)值顯示如下

R1 - 1M

R2 - 10K

R3 - 760Ohms

R4 - 1.5K

R5 - 100Ohms

C1, C2 - 15pF

C3 - 10uF

C4 - 0.01uF

C5 - 0.1uF

S1 - 5個DIP開關(guān)

V1 - 5V

U1 - AT89C51

U2 - HT12E

U3 - LM555

U4A - 7408 (AND門)

Q1 - BC547

如何操作發(fā)射器電路？

當(dāng)電路通電后，編譯器將初始化堆棧指針和其他變量，并調(diào)用主函數(shù)。它掃描輸入引腳，即來自開關(guān)的信號。

如果任何一個開關(guān)被按下，按照程序，編譯器將相應(yīng)的4位數(shù)值分配給輸出端口的4個引腳，即產(chǎn)生所需的4位輸出信號，并將其輸入到編碼器的數(shù)據(jù)輸入端。

然后，編碼器將這4位并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)，即為每個并行數(shù)據(jù)輸入生成一個代碼。 編碼器的輸出被連接到時間555的復(fù)位引腳，這樣，只有當(dāng)編碼器有任何輸出時，定時器才會工作。 定時器產(chǎn)生一個38KHZ的信號，用于驅(qū)動紅外LED，從而產(chǎn)生一個調(diào)制的38KHZ紅外信號。

接收器電路圖：

5通道遙控器 - 接收器電路

該接收機電路中包括的元件：

元件清單和相應(yīng)的值如下所示

R1 - 100Ohms

R2 - 50K

R3 - 10K

C1 - 10uF

C3, C2 - 10uF

V1 - 5V

U1 - HT12D

U2 - AT89C51

U3 - ULN2004

Q1 - BC547

J1, J2, J3, J4, J5

接收器電路如何工作？

傳輸?shù)募t外信號由TSOP 1738或紅外接收器接收，該接收器使用針式二極管和濾波器的安排對信號進行解調(diào)。接收器的輸出被饋送到解碼器的輸入端，解碼器最初對接收到的數(shù)據(jù)進行至少三次檢查，然后向VT引腳發(fā)送一個高脈沖，以表示有效的傳輸。 然后，解碼器將串行數(shù)據(jù)輸入轉(zhuǎn)換為4位并行數(shù)據(jù)輸出。同時，微控制器被啟動，輸入引腳被掃描。對于某個4比特的輸入信號，編譯器將一個高邏輯信號分配給繼電器驅(qū)動器的相應(yīng)輸入引腳。繼電器驅(qū)動器ULN2004實際上是一個達林頓陣列集成電路，它改變了接收到的輸入信號的電壓水平，以便在相應(yīng)的輸出引腳提供一個低電壓信號。連接到該輸出引腳的繼電器線圈因電流流過而通電，銜鐵從原來的位置移動，從而完成電路，燈開始發(fā)光（圖片中未顯示）。 這一操作對所有其他燈的開關(guān)都是一樣的。

5通道紅外遙控電路的應(yīng)用：

這個電路可以用來驅(qū)動一些負(fù)載，如燈。

這個電路可以被修改為使用電機驅(qū)動器而不是繼電器驅(qū)動器來驅(qū)動玩具車或機器人。

5通道紅外遙控電路的局限性：

這個項目使用紅外傳輸，范圍小，需要視線通信。