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详解遥控电路设计分析_遥控电路图讲解

TAG 详解遥控电路设计分析_遥控电路图讲解 2019-4-16 From InterNet By 呆呆 hits

  遥控器是一种用来远控机械的装置。现代的遥控器,主要是由集成电路电板和用来产生不同讯息的按钮所组成。电子爱好者制 作遥控电路,可以选用专用集成电路板来制作,但掌握一些常用遥控电路的原理,对提高自身技术很有帮助。 单通道、单用户遥控电路是遥控电路中最简单的一种, 电路通常用于光、声控制。

  一、光控电路

  图1是采用555时基电路构成光控电路。由于它无需专用的发射器,故属于遥测电路。光电二极管 VD1 作光检测和转换用,视需要采用不同性能的光电二极管,可将红外光或可见光转换为电信号。IC1时采用 NE555组成施密特触发器,对接收到的光信号进行整 形和功率放大以驱动后续电路,驱动电流达200mA,可直接驱动继电器或微型电机。本电路为正逻辑控制,即 ICl 有光照时输出高电平, 无光照时输出低电 平。如需要负逻辑控制,只需将 VDl 和 R1相互易位置即可。C1、R2积分电路是滤除干扰脉冲,防止误动作。电源电压范围5V 一12V,调试时根据需要调 R1,使电路有适当的灵敏度。本电路可用于红外探测、防盗报警或危险禁入报警;如果本电路光检测头探测的是生产过程,输出接入电子计数器,还可用于产生线上产品数量检测、印刷机走纸数量检测。

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  二、声控电路

  图2是以双运放 LM158为核心构成的声控电路,实质上也是遥测电路。IC1-1,构成20倍电压放大器,将微型驻极体话筒拾取的声控信号放大到一定幅值, 经 VD1整流、C3、R5滤波后送入 IC1-2构成的电压比较器。电压比较器的基准电压取自R6、R7的 分压点,约0.8V.无声控信号时,IC1⑤脚电压为0V,小于⑥脚的基准电压,输出 OUT=0;有声控信号时,⑤脚电压大于⑥脚基准电 压,OUT=9V.调试时,调节 R3可改变 IC1-1的电压增益,使接收灵敏度适宜:也可调节 R7,改变电压器的比较电平(基准电压),以兼顾灵敏度和抗干扰的要求(R7增加,抗干扰能力加强,但灵敏度低)。电源电压范围5~15V,IC1也可选用其它型号运放。一般来说运放能驱动十几毫安的负载。声控信号可以是击掌声、 口哨声、敲击声等。本电路可用于声控开关。

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  三、超声波遥控发射/接收电路

  如图3所示,超声波发射由555定时器组成多谐振荡器,其中 RP、R1、C1为定时元件,由振荡周期计算公式(设 W1=15.3kΩ)。

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  调 W1使振荡频率为40kHz,于是555的③脚输出40kHz 方波,通过 T1驱动超声发射头 T40.超声波接收头为 R40,必须与 T40成对使用。 接收电路类型和工作原理与图2相同,不同点在于本图中的 ICl-1构成40kHz 双 T 网络选频放大;C4、C5、VDl、VD2为倍压检波。IC1-2电压比较器与图2中相同。

  通常超声波遥控距离2m~10m,可通过调整 ICl_l 的增益电阻 R3和 IC1-2比较电平电阻兼顾灵敏度和抗干扰性能。本电路可用于防盗报警或危险禁入报警。

  四、红外遥控发射/接收电路

  红外遥控发射、接收电路如图4所示,发射电路与图3基本相同,也是由555构成的多谐振荡器,只不过振荡方波驱动的是红外发射管 D1 振荡频率35kHz~40kHz,由RP调定。 接收电路采用专用集成电路CX20106,接收中心频率f0=30kHz~60kHz,但必须与发射端频率 一致,由 R4调定,当 R4取220kΩ时,f0约为38kHz.红外接收管 PH302接收到的信号由①进入 IC2,经放大解调后由⑦脚输出。调试时,首先调节接收电路 R4,使接收频率与发射频率一致;然后调节 R3,使电路有合适的灵敏度。本电路的遥控距离为8m~10m,可用于防盗报警;如果接收输出端接 入电子计数器,可用于生产线上产品数量检测;如果接收输出端驱动三极管,再由三极管驱动继电器, 继电器带动电磁阀, 电磁阀用来控制水龙头, 就构成了自来水自动控制器。发射头装于自来水龙头附近,发射头可以是人体感应式,亦可是光电式,只要手靠近水龙头,就能打开自来水阀门。当然,还可制成自动洗手烘干器。

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  红外遥控电路设计

  系统硬件的实现方案

  1 系统原理图

  通用红外遥控系统由调制、发射和接收三大部分组成,本系统以Atmega8单片机作为红外发射编码和接收解码芯片,另外再以HS5104作为发射编码芯片,5个键盘输入模块中的三个用于给3路电灯分别进行亮灭操作,一个键盘输入模块用于操作所有灯的亮灭,最后剩下的一个键盘输入模块用于实现电灯在设定的时间内关闭的功能。红外遥控系统如图1所示:

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  图1 红外遥控系统

  (1)发射系统

  发射系统一般用电池供电,这就要求芯片的功耗要很低,芯片大多都设计成可以处于休眠状态,当有按键按下时才工作,这样可以降低功耗。红外线通过红外发光二极管(LED)发射出去,红外发光二极管内部材料和普通发光二极管不同,在其两端施加一定电压时,它发出的是红外线而不是可见光。

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  图2a 简单驱动电路

  图2a电路有一点缺陷,当电池电压下降时,流过LED的电流会降低,发射波形强度降低,遥控距离就会变小。图2b所示的射极输出电路可以解决这个问题,两个二极管把三级管基极电压钳位在1.2V左右,因此三级管发射极电压固定在0.6V左右,发射极电流 IE基本不变,根据IE≈IC,所以流过LED的电流也基本不变,这样保证了当电池电压降低时还可以保证一定的遥控距离。

  (2)接收系统

  红外信号接收系统的典型电路如图3a所示:

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  图3a 红外线接收头内部电路

  该电路包括红外监测二极管,放大器,限副器,带通滤波器,积分电路,比较器等。红外监测二极管监测到红外信号,然后把信号送到放大器和限幅器,限幅器把脉冲幅度控制在一定的水平,而不论红外发射器和接收器的距离远近。交流信号进入带通滤波器,带通滤波器可以通过30khz到60khz的负载波,通过解调电路和积分电路进入比较器,比较器输出高低电平,还原出发射端的信号波形。注意输出的高低电平和发射端是反相的,这样的目的是为了提高接收的灵敏度。

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  图2b 射击输出驱动电路

  如图2a和图2b是LED的驱动电路,图2a是最简单电路, 选用元件时要注意三极管的开关速度要快,还要考虑到LED的正向电流和反向漏电流,一般流过LED的最大正向电流为100mA,电流越大,其发射的波形强度越大。

  编辑点评:本文介绍了一种简单的遥控电路设计和红外遥控电路,红外线遥控是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段。由于红外线遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点。

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