红外遥控资料

1、红外遥控的概述：红外线的光谱位于红色光之外，波长是0.761.5卩m,比红光的波长还长。 红外遥控是利用红外线进行传递信息的一种控制方式，红外遥控具有抗干扰，电路简单，容易编码和解码， 功耗小，成本低的优点。红外遥控几乎适用所有家电的控制。一、红外遥控系统结构红外遥控系统的主要部分为调制、发射和接收，如图一、红外遥控系统结枸红外遥控系统主要分为调制、发射和接收三部分，如图1所示：團1红外谨控系统调制红外遥控是以调制的方式发射数据，就是把数据和一定频率的载波进行“与”操作，这样既可以提高发射效率又可以降低电源功耗。调制载波频率一般在 30khz到60khz之间，大多数使用的是 38kHz，占空比

2、1/3的方波，如 这是由发射端所使用的 455kHz晶振决定的。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。團2裁波波形1发射系统目前有很多种芯片可以实现红外发射，可以根据选择发出不同种类的编码。由于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，这样可以降低功耗芯片所用的晶振应该有足够的耐物理撞击能力，不能选用普通的石英晶体，一般是选用陶瓷共鸣器，陶瓷共鸣器准确性没有石英晶体高，但通常 一点误差可以忽略不计。红外线通过红外发光二极管 (LED)发射出去，红外发光二极管

3、(红外发射管)内部构造与普 通的发光二极管基本相同， 材料和普通发光二极管不同， 在红外发射管两端施加一定电压时， 它发出的是红外线而不是可见光。團鸵简单驱动电路图3a简单驱动电路图3b射击输出驱动电路如图3a和图3b是LED的驱动电路，图3a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，其发射波形强度越大。图3a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 3b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

4、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。1.一体化红外接收头红外信号收发系统的典型电路如图1所示，红外接收电路通常被厂家集成在一个元件中，成为一体化红外接收头。内部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

5、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。一体化红外接收头，如图5所示：一体化红外接收头，如图 5a、5b所示：图5a小体积接收头IRM38B引脚图5b大体积接收头IRM38A引脚红外接收头的种类很多，引脚定义也不相同， 一般都有三个引脚， 包括供电脚，接地和信号输出脚。根据发射端调制载波的不同应选用相应解调频率的接收头。红外接收头内部放大器的增益很大，很容易引起干扰，因此在接收头的供电脚上须加上滤波电容，一般在22uf以上。有的厂家建议在供电脚和电源之间接入330欧电阻，进一步降低电源干扰。红外发射器可从遥

6、控器厂家定制， 也可以自己用单片机的 PWM 产生， 家庭遥控推荐使用红 外发射管 （L5IR4-45） 的可产生 37.91KHzPWM, PWM 占空比设置为 1/3, 通过简单的定时中断 开关 PWM, 即可产生发射波形。/ 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。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 0.620.76卩m；紫光的波长范围为 0.380.46 卩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0.761.5卩m之间的近红外线来传送控制

7、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

8、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 卩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（

9、VO 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。发射端要对晶振进行整数分频，分频系数一般取12,所以455kHz十12 37.9 kHz疋38kHz。也有一些遥控系统采用 36kHz、 40kHz、 56kHz 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

10、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

11、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

12、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。所谓“锁存”输出是指对发射端每 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。/3、红外遥控的基本原理理。红外线遥控就是利用红外线（又称红外光）来传递控制信号，实现对控制对象的远距离控制。 具体来讲，就是由发射器发出红外线指令信号，由接收器接收下来并对信

13、号进行处理并识别，再通过相应的控制芯片，最后根据接收到的不同信号实现对控制对象的各种功能的远距离控 制。红外线发射器由指令按键、信号产生电路、频率调制电路、驱动电路及红外线发射器 件组成，如图1所示。当指令键按下时，指令信号产生电路便产生所需要的控制指令信号。 这里的控制指令信号是以某些不同的特征来区分的。常用的区分指令信号的特征是频率特征和码组特征，即用不同的频率或不同的编码的电信代号代表不同的指令。这些不同的指令信号经过频率调制，最后由驱动电路驱动红外线发射器件，发出红外线遥控指令信号。團1红外冬媛财的组咸红外接收器由红外线接收器件、前置放大电路、信号解调电路、指令检测电路组成，如图2。当

14、红外线接收器件接收到发射器的红外线指令信号时，它将红外光信号变为电信号并送入前置放大器进行放大，再经解调器解调后由指令信号检出电路将指令信号检出，实现各种操作。红 外 接 收2壬置放大信匸1解 调指 令被 控 对 象1*测要实现系统的遥控功能，就必须先选择信号指令传送的方式。根据遥控的方式和使用者场合不同，可以把这些控制信号特征进行各种组合编码。如电压极性的组合方式，电信号相位的组合方式，电信号幅值的组合方式，频率的组合方式，脉冲的宽度、相位、幅度等参数的组 合方式及脉冲编码组合方式等。脉冲编码组合方式具有指令容量大，抗干扰能力强，保密性好及便于用逻辑电路来实现等优点，得到了广泛的应用。4、控

15、制的功能要求。用单片机程序控制红外发射与接收，从而控制LED1的发光与熄灭。用Kill软件将程序调试好，用装载软件将调试好的程序装入单片机中，在51PR0K试验箱中验证。当在红外发射与接收出放上一张白纸反射时发光二极管LED1发光，当用拿去白纸并在发射接收中间放上隔挡时放光二极管 LED1熄灭。红外遥控电路由发射电路和接收电路组成，发射部分由按键开关电路、 控制芯片和红外发射电路三部分组成。当按下遥控按钮时， 单片机产生相应的控制信号，经红外发射二极管发射出去。接收部分由红外接收头、控制芯片、调光电路组成，当红外接收器接收到控制脉冲后， 经单片机处理，判断是否对电灯进行调光或开关，根据需要执行

16、相应的操作，接收系统采用的是5伏单电源电压供电。如下图所示：團3系统设计桩图2理控系统主控在本系统中选择的是 51系列的AT89C51芯片，AT89C51是一种带4k字节闪烁可编程可擦 除只读存储器(FPEROM Flash Programmable and Erasable Read Only Memory )的低电压,高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性

17、高且价廉的方案。AT89C51是一个低功耗高性能单片机，40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含 2个外中断口， 2个16位可编程 定时计数器，2个全双工串行通信口，AT89C51可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和 Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的 Flash存储器可有效 地降低开发成本。2.2红外发射电路模块在本系统设计中，单片机发出的信号如何被红外发射管识别，发射管能否正常发射红外信号是发射电路要解决的关键问题。要发射红外信号，必须要有红外发射器件。红外发光二极管是一种能产生红外光的发光二极管，目前大量使用的红外发光二极管发出的

18、红外线波长为940nm左右，外形与普通发光二极管相同，只是颜色不同。常见的红外发射二极管有黑色，透明色，它与普通发光二极管的最大区别在于所发出的光为不可见光，而普通发光二极管发出的是各种颜色的可见光5，通常，红外发光二极管分为两种结构形式：一种是遥控发射型红外发 光二极管（即最常用的手持遥控器所用的红外发射二极管）；一种是近距离发射型红外发光二极管，这种二极管把红外光的发射与接收共集为一体。由于本设计实现的是家居遥控，因此采用第一种即可。如图4所示为系统遥控发射原理图，P1.0 口为按键输入口；P2.0 口为红外发射端口，用于输出38kHz载波编码，脉冲经9013（ NPN ）放大然后由红外发射管输出；第 9脚为单片机的复位脚，采用 RC手动复位电路；18、19脚接晶振。图4红外发射电路图 2.3红外接收 电路模块。 1、红外接收器件介绍。一般的红外