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红外遥控器的工作原理


红外遥控器的工作原理
很多电器都采用红外遥控,那么红外遥控的工作原理是什么呢?首先我们来 看看什么是红外线。

人的眼睛能看到的可见光按波长从长到短排列,依次为红、橙、黄、绿、 青、 蓝、 紫。 其中红光的波长范围为 0.62~0.76?m; 紫光的波长范围为 0. 38~0.46?m。比紫光波长还短的光叫紫外线,比红光波长还长的光叫红外 线。 红外

线遥控就是利用波长为 0.76~1.5?m 之间的近红外线来传送控制 信号的。 常用的红外遥控系统一般分发射和接收两个部分。 发射部分的主要元件为红外发光二极管。它实际上是一只特殊的发光 二极管,由于其内部材料不同于普通发光二极管,因而在其两端施加一定 电压时,它便发出的是红外线而不是可见光。 目前大量使用的红外发光二极管发出的红外线波长为 940nm 左右,外 形与普通 5 发光二极管相同,只是颜色不同。

红外发光二极管一般有黑色、深蓝、透明三种颜色。 判断红外发光二极管好坏的办法与判断普通二极管一样: 用万用表电阻 挡量一下红外发光二极管的正、反向电阻即可。 红外发光二极管的发光效率要用专门的仪器才能精确测定,而业余条 件下只能用拉距法来粗略判定。接收部分的红外接收管是一种光敏二极管。 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运用,这样才能获得较高的灵敏度。 红外接收二极管一般有圆形和方形两种。 由于红外发光二极管的发射功率一般都较小(100mW 左右),所以红 外接收二极管接收到的信号比较微弱,因此就要增加高增益放大电路。 前些年常用 ?PC1373H、CX20106A 等红外接收专用放大电路。最近 几年不论是业余制作还是正式产品,大多都采用成品红外接收头。

成品红外接收头的封装大致有两种:一种采用铁皮屏蔽;一种是塑料 封装。均有三只引脚,即电源正(VDD)、电源负(GND)和数据输出(V O 或 OUT)。红外接收头的引脚排列因型号不同而不尽相同,可参考厂家的 使用说明。成品红外接收头的优点是不需要复杂的调试和外壳屏蔽,使用 起来如同一只三极管,非常方便。但在使用时注意成品红外接收头的载波 频率。 红外遥控常用的载波频率为 38kHz,这是由发射端所使用的 455kHz 晶振来决定的。 在发射端要对晶振进行整数分频,分频系数一般取 12,所以 455kHz ÷12≈37.9 kHz≈38kHz。也有一些遥控系统采用 36kHz、40kHz、56kH z 等,一般由发射端晶振的振荡频率来决定。 红外遥控的特点是不影响周边环境、不干扰其它电器设备。由于其无 法穿透墙壁,故不同房间的家用电器可使用通用的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,一般不需任何调试即可 投入工作;编解码容易,可进行多路遥控。 由于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。因此,现在红外遥控在家用电器、室内近距离(小于 10 米)遥控中得 到了广泛的应用。 多路控制的红外遥控系统多路控制的红外发射部分一般有许多按键, 代表不同的控制功能。当发射端按下某一按键时,相应地在接收端有不同 的输出状态。 接收端的输出状态大致可分为脉冲、电平、自锁、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”,宽度一般在 100ms 左右。“电平”输出是指发射端按下键时,接收端 对应输出端输出“有效电平”,发射端松开键时,接收端“有效电平”消失。 此处的“有效脉冲”和“有效电平”,可能是高、也可能是低,取决于相应输 出脚的静态状况,如静态时为低,则“高”为有效;如静态时为高,则“低” 为有效。大多数情况下“高”为有效。“自锁”输出是指发射端每按一次某一 个键,接收端对应输出端改变一次状态,即原来为高电平变为低电平,原 来为低电平变为高电平。此种输出适合用作电源开关、静音控制等。有时

亦称这种输出形式为“反相”。“互锁”输出是指多个输出互相清除,在同一 时间内只有一个输出有效。电视机的选台就属此种情况,其它如调光、调 速、音响的输入选择等。 “数据”输出是指把一些发射键编上号码,利用接收端的几个输出形成 一个二进制数,来代表不同的按键输入。 一般情况下,接收端除了几位数据输出外,还应有一位“数据有效”输 出端,以便后级适时地来取数据。这种输出形式一般用于与单片机或微机 接口。 除以上输出形式外, 还有“锁存”和“暂存”两种形式。 谓 “锁 存”输 所 出是指对发射端每次发的信号,接收端对应输出予以“储存”,直至收到新 的信号为止;“暂存”输出与上述介绍的“电平”输出类似。


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