红外线遥控开关的设计

1、红外线遥控开关的设计红外线遥控开关的设计 -单路遥控开关单路遥控开关班 级： 专 业：应用电子 所 在 系： 指导教师： 完成时间 年 月 日至 年 月 日目 录摘摘 要要 .2ABSTRACTABSTRACT .3绪论绪论 .4第一章第一章 红外遥控系统概述红外遥控系统概述 .51、红外线的定义.52、红外线遥控的特点.53、红外线遥控的应用领域.53.1、遥控器.53.2、防盗装置.63.3、红外线开关.63.4、红外侦察.63.5、医疗保险.6第二章 单路遥控开关 .71、 单路遥控开关.71.1、概念.71.2、单路遥控主要特点、结构和框架.72、单遥控开关电路图.82.1、电源部分.

2、92.2、红外接收.92.3、解码与编码.122.4、执行电路.13第三章第三章实际制作实际制作.141、电路板制作.142、元器件选择.143、制作调试.154、跳线设置.155、多路红外遥控开关简介.166、应用领域上线新进展.166.1、智能住宅的功能和配置.166.2、红外开关技术在智能住宅中的应用.17结结 语语 .18参考文献参考文献 .19致谢致谢 .20摘摘 要要红外线开关具有灵敏度高、抗干扰性能好等特点，其遥控距离为 8m 以上，可用于控制照明灯、电风扇等家用电器。本例红外遥控开关利用常用的彩色遥控器去控制一种或多种家用电器。该红外线遥控开关由电源部分、红外接收部分、解码与控

3、制部分、执行电路组成。由彩色遥控器发出红外信号，一体化接收头接收到遥控编码信号后送到解码与控制集成电路，由解码控制集成电路内部分析处理后输出信号送给执行电路去控制电器的开、关关键词：电源 红外接收器 解码与控制 执行电路 AbstractAbstract Infrared switch has high sensitivity and anti-jamming performance is good wait for a characteristic, the remote distance for 8m above, can be used to control lighting, elec

4、tric appliances, etc. This example using infrared remote switches used to control the color remote control of one or many household appliances. The infrared remote control switch power supply by infrared and receiving part, decoding and control circuit, execution. Infrared signal sent by the remote

5、control, color integration receiving head to receive the code to decode and control signal by decoding integrated circuit, control IC after handling the output signal analysis of internal control electric circuit for execution of the open and closed.Key words: power Infrared receiver Decoding and co

6、ntrol Implementated circuit绪论红外线开关具有灵敏度高、抗干扰性能好等特点，其遥控距离为 8m 以上，可用于控制照明灯、电风扇等家用电器。本例红外遥控开关利用常用的彩色遥控器去控制一种或多种家用电器。该红外线遥控开关由电源部分、红外接收部分、解码与控制部分、执行电路组成。由彩色遥控器发出红外信号，一体化接收头接收到遥控编码信号后送到解码与控制集成电路，由解码控制集成电路内部分析处理后输出信号送给执行电路去控制电器的开、关。第一章 红外遥控系统概述1、红外线的定义“红外” ，顾名思义，是指在红光的外面光线。具体来说，红外线是拽波长在 0.761000 微米之间的电磁波。

7、众所周知，当你取一块三棱镜放在太阳光下，可以看到一条绚丽的彩虹，它是由红、橙、黄、绿、青、兰、紫七色光组成，这七包可见光中，其光波的波长由长至短依次排列，其中紫光的光波最短，红光的光波最长，那么红光的外侧，即比红光的光波还长、看不见的、波长范围在 0.761000 微米之间的这段电磁波，即为红外线。2、红外线遥控的特点红外线遥控装置具有抗干扰性强、性能先进、灵敏度高、控制可靠、使用方便、节约能源、功能样式多、最主要是成本等特点。3、红外线遥控的应用领域目前红外线渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有红外线的踪迹。3.1、遥控器不少家用电器都配有红外线遥控装置.当遥控器与红外接收端口

8、排成直线,左右偏差不超过 15 度时,效果最好.3.2、防盗装置由红外线发射机和红外接收机组成.红外线发射机发射的红外线光束构成了一道人眼看不见的封锁线,当有人穿越或阻挡红外线时,接收机将会启动报警主机,报警主机收到信号后立即发出警报。3.3、红外线开关红外线开关有主动式和被动式.主动式红外线开关由红外发射管和接收管组成探头,当接收管接收到发射管发出的红外线时,灯关闭;人体通过挡住红外线时,灯开启.被动式红外线开关是将人体作为红外线源(人体温度通常高于周围环境温度),红外线辐射被检测到时,开启照明灯。3.4、红外侦察侦察卫星携带红外成像设备可获得更多地面目标的情报信息,并能识别伪装目标和在夜间

9、对地面的军事行动进行监视;导弹预警卫星利用红外探测器可探测到导弹发射时发动机尾焰的红外辐射并发出警报,为拦截来袭导弹提供一定的预警时间。3.5、医疗保险在红外线区域中,对人体最有益的是 4 m-14 m 波段,它有着孕育宇宙生命生长的神奇能量,所有动、植物的生存、繁殖,都是在红外线这个特定的波长下才得以进行,因此许多专家、学者称之为“生育光线”。远红外纺织品是近年来新兴的一种精密陶瓷粉经特殊加工制成,具有活化组织细胞、促进血液循环和改善微循环、提高免疫力、加强新陈代谢、消炎、除臭、止痒、抑菌等功能。第二章 单路遥控开关1、 单路遥控开关单路遥控开关1.1、概念一个接收装置只能控制一种家用电器，

10、我们称这种接收装置为红外线单路遥控开关，它适合控制那些相对分散的电器设备。图 1 是这种单路遥控开关的电路图，它采用了一块专用集成电路 FLYK-HY01-A，与它配套的遥控板可以采用市场上很容易购买的采用 LC7461 编码的遥控器。1.2、单路遥控主要特点、结构和框架特点:不影响周边环境、不干扰其他电器设备结构：主要由发射和接受两大部分组成，应用编解码专用集成电路芯片来进行控制操作，如图 1 所示。发射部分包括键盘矩阵、编码调制、LED 红外发送器；接收部分包括光、电转换放大器、调解、解码电路。框架：键盘编码调制LED光/电放大解调编码输入设备遥控发射器图 1 框架示意图2、单遥控开关电路

11、图、单遥控开关电路图图 2 单路遥控开关2.1、电源部分图 2 中，220V 的交流电经 X1 输入，经过 C1 降压后由 VD1 稳压，VD2 整流，再经过 C2 滤波，得到 12V 的直流电压，供专用集成电路 IC3 使用。2.1-1、电源部分的 7085 集成电路的引脚功能和数据在路电阻(K)引脚符号功能电压（V）红笔测试黑笔测试IN电压输入120.7 充电4.9GND接地线端000OUT电压输出50.88.3表 1 7085 集成电路的引脚功能和数据2.2、红外接收IC2 为红外线接收头，你可以采用任何一种彩电的红外线接收电路，为了降低制作难度，本文推荐采用一体化的接收头，接收头接收到

12、的遥控编码信号送入集成电路 IC3 的 6 脚。IC3 为 TL0038X 或 TL0038a 或 TL0038Xb 都可以一体化红外线接收头,电视机或 VCD 里面都有(接收头不同形状,管脚定义不一样) 。2.2-1、接收头原理红外线接收头一般是接收、放大、解调一体头，红外信号经接收头解调后，数据 “0”和“1”的区别体现在高低电平的时间长短或信号周期上，单片机解码时，通常将接收头输出脚连接到单片机的外部中断，结合定时器判断外部中断间隔的时间从而获取数据，找到数据”0与”1”间的波形差别。一般的红外接收头主要由 CX2016A、PC1373 等集成电路外加阻容元件，红外线接收管及滤波光片等组

13、成，因而体积较大。新一代一体化红外遥控接收头 SFH506-38 与 RPM-638CBR 将红外接收管，前置放大解调等电路集成在同一基片上，内电路框图如图 3 所示，具有体积小，无外部元件，抗干扰性能好，接收角度宽、价格低等优点。2.2-2、SFH506 RPM-638CBR 新型红外遥控接收模块RPM-638CBR 新型红外遥控接收模块一般红外遥控接收单元电路主要由 CX2106A 或 uFPC1373 等前置放大解调器件、外围阻容元件及红外接收管组成，因而体积较大。而 SFH506-38 和 RPM-638CBR 系列新型红外遥控接收模块是将红外接收管、前置放大、解调等电路集成在同一基片

14、上的功能模块。它具有体积小，无外部元件，抗干扰力强，接收角度宽，性价比高等优点，它完全可取代电视、音响和其它电器设备中的常规红外遥控接收电路，且实践证明效果很好。2.2-2.1、分类SFH506-38 和 RPM-638CBR 红外遥控接收模块接收载波频率均为 38kHz，这两个系列中每一系列按其工件载波频率的不同又分成若干种，具体载波如下：1、 SFH 系列分为：30,33,36,40,56kHz。2、 RPM 系列分为：30.3,32.8,36,36.7,40,56.9kHz。2.2-2.2、外形及引脚SFH506-38 红外接收模块采用黑色环氧树脂封装形式，见图 3 引脚功能为：1 脚公

15、共端，2 脚电源正端，3 脚输出端。RPM-638CBR 红外遥控接收模块的外形也同样采用树脂封装，它有直立和卧式两种形式。其中直立封装形式外形见图1-45.相应引脚功能为：1 脚输出端，2 脚公共端，3 脚电源下端。图 3小型红外接收解调模块 SFH506-38 该接收模块采用黑色环氧树脂封装，灵敏度较高，用小功率红外发射管发射信号接收距离达 35 m，其外型及管脚如图 3 所示，主要电参数如下：电源电压 VCC 为 5V，接收峰值波长为 0.95um，接收角度为+-55 度，接受距离为 35 m（最大），静态电流 0.5mA，接收频率为 38KHz,另有派为30，33，36，40，56KH

16、z 系列供选用。超小型红外接收解调模块 RPM-638CBR次模块采用树脂封装，有直立与卧式两种封装形式，其主要电参数：VCC 为4.5-5.5V,静态电流（无光照及信号输入）Icc 为 3MA，峰值波长为 0.94uM,接收最大距离为 8-15M，水平接收角为 33 度，上下接收角为 14 度，接收频率为38KHz;工作温度为-25 度-+75 度。红外接收电路通常由红外接收二极管与放大电路组成，放大电路通常又由一个集成块及若干电阻电容等元件组成，并且需要封装在一个金属屏蔽盒里，因而电路比较复杂。SFH506-38 与 RPM-638 是一种特殊的红外接收电路，它将红外接收管与放大电路集成在

17、一体，体积小，密封性好，灵敏度高，它能直接与红外遥控专用解码电路配合使用，因此完全可以取代电视、音响等设备中的常规红外接收头，且实践证明效果很好。它有三条管脚，分别是电源正极、电源负极以及信号输出端，只要给它接上电源即是一个完整的红外接收放大器，使用十分方便。 应用SFH506-38 和 RPM-638CBR 红外遥控接收模块能直接与红外遥控专用解码电路配合使用，因此完全可取代常用的红外遥控接收头，且使用简单方便，性能稳定。由于此系列模块应用类似于一只红外接收管，具体应用电路就不再陈述,使用时仅需注意其具电气参数即可。2.2-3、红外线接头结构图快速判断红外线接收头引脚方法: 用黑表笔接假设的

18、接地端，然后用红表笔分别测另两端，两次结果都在 25k 欧范围，说明黑表笔所接的是地端。 而测试时，两次结果对比，阻值偏小的为电源端，阻值偏大的为信号端； 再用红表笔接已知的地端,黑表笔分别测另两端，阻值都在 10k 欧以上，两次结果对比，阻值偏小的也为电源端。 图 4 实物图 一体化红外接受头（引脚排列图）2.3、解码与编码5V 的电源加入集成电路 IC3 的 20 脚，同时还通过 C6，R2 为 IC3 的 1 脚提供复位信号，IC3 的 4，5 脚外接的 12MHz 石英晶体 B 和电容 C7，C8 构成了时钟振荡，为 IC3 的正常工作提供了必要的条件。IC3 的 6 脚输入的红外线遥

19、控信号经集成电路 IC3 内部分析处理，首先判断该红外线信号是否属于规定的遥控器所发出的控制信号，如果是，再进一步判断该信号的具体操作指令所控制的具体对象，最后从相应的控制输出端（IC3 的 12-19 脚）输出控制信号，打开或者关闭。该脚所控制的电器设备。2.4、执行电路集成电路 IC3 输出的控制信号去控制由方框内 R3，R4，VT，K，VD3 等组成的继电器输出控制电路。通过类似计算机主板的设置跳线帽，普通用户也可以方便地设置输出端子，图中的设置状态是与集成电路 IC3 的 12 脚连接，当12 脚为高电平的时候，三极管 VT 饱和导通，继电器 K 吸合，灯泡通电发光。设置继电器模式是为

20、了方便控制各种感性，容性及纯阻性负载的开与关，如果只是为了控制白炽灯，也可以将方框内的电路改为 R5，R6，VS 等组成的晶闸管输出控制电路。第三章实际制作1、电路板制作图 6 是单路遥控开关的印制电路板图（特别提示：集成电路 IC3 的 9 脚必须剪断，或者将集成电路的插座 9 脚剪断，不能与电路板焊接） ，我们可以用刀刻或其他方法制作，实验的时候是采用热转印法制作的，效果还不错。要特别提醒的是，印板图与实际看到的电路板铜面是左右相反的，如果用热转印方法制作，可以直接打印这个图。图 52、元器件选择继电器可以选用 SRD-12VDC-S1-C 等型号的小型继电器，220V 交流电时其触点可以

21、承载 7A 的电流，可带 1000W 的负载。如果控制的是小功率灯泡，可以用1A/600V 的双向晶闸管，比如 MAC97A6、BH134 等。3、制作调试 只要元器件选择正确，无损坏，电路板性能良好，反所有元件正确焊接后即可正常工作，无需任何调试，特别适合初学者制作，由于电路采用的是电容直接降压整流，没有采用变压器隔离，整个电路板都带电，制作和使用的时候千万要注意，通电状态下绝对不允许用手或者身体的其他任何部位接触电路板，也不能用金属物体接触电路板。4、跳线设置根据表 3 将同一房间的几个遥控开关的跳线进行设置，保证他们之间的跳线状态不同；不同房间之间的遥控开关的跳线，无需考虑跳线是否重复，

22、因为红外线遥控器通常只能对一个房间进行操作，不会互相影响。然后按照图 6 连接好 220V 电源线和用电器（如灯泡） ，原件左下角的黑色接收头必须安装到容易接受遥控信号的位置，红外线遥控开关就安装好了。 220v 电源线 遥控开关 1 220V LAMP 遥控开关 2220v LAMP遥控开关 n 220v LAMP 图 6在遥控板内装入电池，就可以控制相应的家用电器了。如果是 A 型专用集成电路，则用图 2 所示遥控板 A 区的 1-8 数字键来操作，假设红外线开关板的跳线。帽接的是集成电路 IC3 的 12 脚，红外线开关板乙的跳线帽接的是集成电路 IC3的 15 脚，那么，遥控板上面的按

23、键“1”对开关板甲有效，遥控板上面的按键“4”对开关板乙有效。 通电的时候，所有的电器都处于关闭状态，按“1”键，开关板甲所连接的电器工作，再按“1”键，开关板所连接的电器停止工作，如此循环控制。各个电器的控制也不会相互干扰。如果遇到停电后再来电，原来开启着的所有电器都将关闭，达到节能和保护的目的。控板上面右上角的红色电源按钮，我们这里用作总关闭按键，按一下这个键，所有受遥控板控制的电器都将立即关闭，但它不具备开启功能。5、多路红外遥控开关简介 本文介绍的只是一种单路开关，实际上，红外线专用集成电路可以同时输出 8 路控制信号，我们可以十分方便制作出双路、四路甚至最多达八路的红外线遥控开关板，

24、对于客厅吊灯之类的电灯相对集中的电器进行控制，将十分方便。6、应用领域上线新进展遥控技术已经应用在生产、生活各个方面，其重要性日见突出。电视方面，可以在距电视机几米范围内，自由地，随心所欲地选择和调节，给人们带来了方便。在体育方面，可以操控飞机、坦克、汽车等模型进行娱乐和健身或参加航模比赛。在工业生产上，可以控制吊车、机器人等。军事上，可以控制打靶机等进行训练或实弹射击。6.1、智能住宅的功能和配置智能化住宅是以科学技术为基础，依靠先进的设备和科学的管理，利用计算机及相关最新技术，将自然生态环境和建筑技术与计算机技术、自动控制技术、通讯与信息处理技术等先进技术相结合的高度综合复杂系统。智能住宅

25、就是将家庭中各种与信息相关的通讯设备，家用电气和家庭保安装置，通过家庭总线技术连接到一个家庭智能化系统上进行集中的或远程监视、控制和家庭事务性管理，保持和谐与协调。这些功能都是通过家庭控制器来实现的。家庭控制器具有家庭总线系统，通过家庭总线系统提供各种服务功能，能与住宅以外的外部世界相联系。6.1-1、基本配置语音通信、视频广播带信息服务系统；红外、微波等周界探测报警系统；出入口、主要通道、电梯（高层）等重点部位设置图像监控系统：楼宇访客对讲系统；燃气泄漏报警系统；户门、阳台外界防范报警系统；无线电子巡更系统；背景音响及广播系统；车辆出入管理系统；给排水、电梯、照明等公共设备监控系统；物业管理

26、、远程抄表系统。6.1-2、可选配置周界、车库、电梯（多层）监控系统；智能控制门系统；楼宇访客可视对讲系统；火灾自动报警系统；燃气自动报警、自动开关系统；有线电子巡更管理系统；格局景观联动系统；车辆识别管理系统；公共设备监控系统。6.2、红外开关技术在智能住宅中的应用外线的强生命力是由红外线的优点所决定的。首先，红外线波长远小于无线电波的波长，所以红外遥控不会干扰其它无线设备的工作；其次，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；再次，红外线电路调试简单，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，并且编解码容易，可进行多路遥控。另外红外遥控器作为控制系统的输入设备，具有成本低、灵活方便的特点。所有的控制开关信号都可以通过线路送入家庭控制器中。例如，当家里发生火警的时候，火警探测器检测到烟感和红外热能后，会产生一个高电平，从而通过家庭控制器的编码和译码，在执行机构（如报警系统）或从固定电话机上拨号给主人的移动电话上，而在外的主人也能通过电话提示音了解家里发生了什么，甚至可以通过因特网进行远程控制家里的监控系统来了解情况，从而做到及时报警。结 语随