38khz红外发射与接收解析

38khz红外发射与接收
38khz红外发射与接收
红外线遥控器在家用人的眼睛能看到的可见光,若按波长排列,依次(从长到短)为红,橙,黄,绿,青,蓝,紫,如图1所示.
由图可见,红光的波长范围为0.62μm～0.76μm,比红光波长还长的光叫红外线.红外线遥控器就是利用波长0.76μm～1.5μm之间的近红外线来传送控制信号的.
红外线的特点是不干扰其他电器设备工作,也不会影响周边环境. 人们见到的红外遥控系统分为发射和接收两部分.发射部分的发射元件为红外发光二极管,它发出的是红外线而不是可见光,如图2所示.
常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φ5mm发光二极管相同,只是颜色不同.一般有透明,黑色和深蓝色等三种.判断红外发光二极管的好坏与判断普通二极管一样的方法.单只红外发光二极管的发射功率约100mW.红外发光二极管的发光效率需用专用仪器测定,而业余条件下,只能凭经验用拉距法进行粗略判定.
接收电路的红外接收管是一种光敏二极管,使用时要给红外接收二极管加反向偏压,它才能正常工作而获得高的灵敏度.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较小,红外接收二极管收到的信号较弱,所以接收端就要增加高增益放大电路.然而现在不论是业余制作或正式的产品,大都采用成品的一体化接收头,如图3所示.红外线一体化接收头是集红外接收,放大,滤波和比较器输出等的模块,性能稳定,可靠.所以,有了一体化接收头,人们不再制作接收放大电路,这样红外接收电路不仅简单而且可靠性大大提高.
图3是常用两种红外接收头的外形,均有三只引脚,即红外接收头的主要参数如下:
工作电压:4.8～5.3V
工作电流:1.7～2.7mA
接收频率:38kHz
峰值波长:980nm
静态输出:高电平
输出低电平:≤0.4V
输出高电平:接近工作电压
3.红外线遥控发射电路
红外线遥控发射电路框图如图4所示.
框图4是目前所有红外遥控器发射电路的功能组成,其中的编码器即调制信号,按遥控器用途的编码方式可以很简单,也可以很复杂.例如用于电视机,VCD,DVD 和组合音响的遥控发射的编码器,因其控制功能多达50种以上,此时的编码器均采用专用的红外线编码协议进行严格的编程,然而对控制功能少的红外遥控器,其编码器是简单而灵活.前者编码器是由生产厂家的专业人员按红外遥控协议进行编码,而后者适用于一般图4中编码器的编码信号对38kHz的载波信号进行调制,再经红外发射管D向空间发送信号供遥控接收端一体化接收头接收,解调输出,再作处理.
利用红外线的特点,可以制作多路遥控器.在遥控发射电路中,有两种电路,即编码器和38kHz载波信号发生器.在不需要多路控制的应用电路中,可以使用常规1.频分制编码的遥控发射器
在红外发射端利用专用(彩电,VCD,DVD等)的红外编码在实际应用中,遥控发射器是3V 2.遥控接收解调电路
图4为红外接收解调控制电路,图4中IC2是LM567.LM567是一种锁相环集成电路,采用8脚双列直插塑封装,工作电压为+4.75～+9V,工作频率从直流到
500kHz,静态电流约8mA.⑧脚为输出端,静态时为高电平,是由内部的集电极开路的三极管构成,允许最大灌电流为100mA.鉴于LM567的内部电路较复杂,这里仅介绍该电路的基本功能.
LM567的⑤,⑥脚外接的弄清了LM567的基本组成后,再来分析图4电路的工作过程.ICl是红外接收头,它接收图1发出的红外线信号,接收的调制载波频率仍为38kHz,接收信号经ICl解调后,在其输出端OUT输出频率为f1(见图2)的方波信号,只要将LM567的中心频率f01调到(用RP)与发射端f1(见图2)相同,即f01=fl,则当发射端发射时,LM567开始工作,⑧脚由高电平变为低电平,该低电平使三极管8550导通,在A点输出
利用图1和图4的电路,可以实现多路遥控器,即在发射端,将ICl组成的低频振荡器,其电路模式不变,只改变电阻R2,即可构成若干种R组成的多个频率不同的低频振荡器(即编码),利用微动开关转接,38kHz的载波电路共用;在接收电路中,一体化红外接收头共用,再设置与接收端编码器相同个数的LM567锁相器和后级锁相驱动控制电路,各锁相环的振荡频率与各编码器的低频编码信号的频率对应相等.这样发射端(图1)按压不同的按钮,载波信号接入不同频率编码的调制信号时,在接收端(图4),各对应的LM567的⑧脚的电平会发生变化,从而形成多路控制信号.上述所述的工作方式,称为频分制的编码方式.这种频分制工作方式,其优点是可实现多路控制,但缺点是电路复杂,对于路数不多的控制电路,因电路工作原理简单,对一般电子技术人员仍然是有用的.。