一種多路紅外遙控系統的電路設計和實現

2021-01-08 電子產品世界

隨著電子技術的飛速發展,尤其是跨入2000年後,紅外技術得到了迅猛發展。紅外遙控已滲透到國民經濟的各行各業和人們日常生活的方方面面,在工業自動化、生產控制過程、信息採集和處理、通信、紅外製導、雷射武器、電子對抗、環境監測、紅外育種安全防範、家用電器控制及日常生活各個方面都得到了廣泛的應用。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/160953.htm

針對國內外的發展情況,可見紅外遙控系統是我國未來智能化發展方向。本課題要設計的紅外多路遙控系統,主要紅外發射和紅外接收這兩部分,本設計依託市面上常見的紅外發射和紅外接收元器件,使設計具有傳輸距離一般、硬體簡單、安裝方便、價格便宜的優點。本文所介紹的紅外多路遙控系統,是採用碼分制多通道紅外遙控系統裝置。早期的碼分制的脈衝指令編碼多採用分離元器件及小規模數字集成電路,編碼、解碼電路弄得很複雜,可靠性也差。但隨著大規模數字集成技術的發展和日趨成熟,各種大規模專用集成編、解碼集成器件的層出不窮,使外圍元器件很少,電路簡單,功能完善。

本文設計的多路遙控系統主要針對的是目前家庭眾多的家用電器設備需要集中控制管理。其主要特點是一改傳統鍵盤控制電路設計往往以總線方式外接8155、8255或8279晶片來擴展並行口,而採用MOTOROLA公司最新推出的串行可編程多路開關檢測接口晶片MC33993與價格低廉的單片機晶片AT89C2051實現鍵盤控制;並且在遙控輸出控制方面,利用MC33993可以驅動MOSFET/LED之功能,再次採用MC33993與AT89C2051實現多路輸出控制,從而以CPU較少的I/O口資源滿足了較多路的輸出控制。因此,MC33993的使用大大節省了系統有限的I/O口資源,同時有利於實現系統更多的其它控制功能,而且也使系統的硬體設計和軟體設計更加簡潔。

1 多路紅外系統組成及其原理

紅外線又稱紅外光波,在電磁波譜中,光波的波長範圍為0.01um~1000um.根據波長的不同可分為可見光和不可見光,波長為0.38um~0.76um的光波可為可見光,依次為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七種顏色。光波為0.01um~0.38um的光波為紫外光(線),波長為0.76um~1000um的光波為紅外光(線)。紅外光按波長範圍分為近紅外、中紅外、遠紅外、極紅外4類。紅外線遙控是利用近紅外光傳送遙控指令的,波長為0.76um~1.5um.用近紅外作為遙控光源,是因為目前紅外發射器件(紅外發光管)與紅外接收器件(光敏二極體、三極體及光電池)的發光與受光峰值波長一般為0.8um~0.94um,在近紅外光波段內,二者的光譜正好重合,能夠很好地匹配,可以獲得較高的傳輸效率及較高的可靠性。多路紅外系統組成如圖1所示。

紅外遙控發射電路的功能是對輸入控制指令信號進行掃描、產生遙控編碼脈衝、驅動紅外發射管輸出紅外遙控信號。紅外遙控接收電路的功能是接收紅外遙控信號並將之放大、檢波、整形,解調出編碼脈衝。遙控編碼脈衝是一組組串行二進位碼,對於一般的紅外遙控系統,此串行碼輸入到微控制器,由其完成遙控指令的解碼;微控制器根據解出的控制指令輸出相應的控制信號,由輸出控制電路去執行相應的遙控功能。


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