红外遥控技术1.docx

红外遥控技术1.docx

《红外遥控技术1.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《红外遥控技术1.docx（8页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

红外遥控技术1

成绩

电磁场与电磁波课程论文

题目：

红外遥控技术

学生姓名胡洋

学号2010114127

院系信息科学与技术学院

专业通信工程

年级2010

教务处制

诚信声明

本人郑重声明：

本人所呈交的毕业论文（设计），是在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。

毕业论文（设计）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。

除文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或在网上发表的论文。

特此声明。

论文作者签名：

日期：

2012年12月04日

摘要

红外遥控器已被广泛使用在各种类型的家电产品上，它的出现给使用电器提供了很多方便。

红外遥控系统一般由红外发射装置和红外接收装置两大部分组成。

红外发射装置又可由键盘电路、红外编码电路、电源和红外发射电路组成。

红外接收设备可由红外接收电路、红外解码芯片、电源和应用电路组成。

通常为了使信号能更好的被传输发送，而将基带二进制信号调制为脉冲串信号，通过红外发射管发射。

常用的有通过脉冲宽度来实现信号调制的脉宽调制（PWM）和通过脉冲串之间的时间间隔来实现信号调制的脉时调制（PPM）两种方式。

本文主要介绍通用家庭型红外遥控器的红外发射电路原理、红外接收原理，以及通过脉冲串之间的时间间隔来实现信号调制的脉时调制（PPM）的数据编码格式。

关键词：

红外遥控原理；红外遥控电路；遥控编码

Abstract

infraredremotecontrolhasbeenwidelyusedinvarioustypesofhomeappliancesproducts,whichappearstouseelectricalappliancesprovidealotofconvenience.Infraredremotecontrolsystemgenerallyconsistsofinfraredemissiondevicesandinfraredreceiversoftwomaincomponents.Infraredemissiondeviceandthekeyboardcircuit,infraredcodingcircuit,powersupplyandinfraredemissioncircuitcomposition.Infraredreceivingequipmentbyinfraredreceivingcircuit,theinfrareddecodingchip,powersupplyandapplicationcircuitcomposition.Usuallyinordertomakethesignalcanbetteristransmittedtosend,andwillbasebandbinarysignalmodulationforburstsignal,throughinfraredtubeemission.Thecommonlyusedhavethroughthepulsewidthtoachievesignalmodulationofthepulsewidthmodulation（PWM）andthroughthetimeintervalbetweenthepulsesequencetoachievethesignalmodulationofthepulsetimemodulation（PPM）intwoways.

Thispapermainlyintroducedthegeneralpeopleinfraredremotecontroloftheinfraredemissioncircuitprinciple,infraredreceivingprinciple,andthroughthetimeintervalbetweenthepulsesequencetoachievethesignalmodulationofthepulsetimemodulation（PPM）datacodingformat.

Keywords：

Infraredremotecontrolprinciple;Infraredremotecontrolcircuit;Remotecontrolcode

目录

序言………………………………………………………………………………1

1、遥控发射电路原理………………………………………………………2

1.1、红外线的特点………………………………………………………2

1.2、红外发射元件………………………………………………………2

1.3、红外发射原理………………………………………………………2

2、遥控接收电路原理………………………………………………………3

2.1、红外接收元件及接收原理…………………………………………3

3、红外遥控编码……………………………………………………………4

3.1、码字的表示…………………………………………………………4

3.2、编码格式……………………………………………………………5

总结………………………………………………………………………………6

参考文献………………………………………………………………………7

序言

世界上第一个遥控器是一种射频设备，它在第一次世界大战中致使德国海军战舰撞上了盟军小船。

在第二次世界大战期间，遥控器首次被用来引爆炸弹。

世界大战结束后，科学家得到了一项很好的技术，但却派不上用场。

然而，六十年之后我们有些人会话费一个小时来寻找遥控器，却忘记了在电视上还有按钮可以用。

从开始没有用处，到现在变成生活中必不可少的生活用品。

上世纪八十年代初，日本率先在电视产品中使用了红外遥控技术，使用集成发射芯片来实现遥控码的发射，如东芝TC9012，飞利浦SAA3010等，它的主要特点是：

遥控器内预置固定编码，一只遥控器只能控制单一型号的电器。

如图1.1所示：

图0.1遥控单一种类的遥控器

随着电子技术的发展，家用电器越来越普遍，人们希望以一只遥控器遥控所有的家用电器，多用遥控器产生了。

它的主要特点是遥控器内置多套编码，可供用户选择。

如今，随着嵌入式的广泛应用，部分厂商推出了具备红外学习的遥控器。

它的主要特点是：

遥控器内置一个动态编码库。

具备红外学习功能，可以由用户自主录入编码。

本文中，我们将对大多数家庭用的电视、VCD、DVD系统所使用的红外技术进行分析。

尤其对红外发射装置和红外接收装置以及红外编码和红外解码等技术，需要完成的研究内容主要包括：

1、遥控发射电路原理

2、遥控接收解调电路原理

3、红外遥控器编码

1、遥控发射电路原理

1.1、红外线的特点

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1.1所示。

图1.1

红光的波长范围为

，比红光波长还长的光叫红外线。

红外遥控器就是利用波长

之间的近红外线来传送控制信号。

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。

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种小、功耗低、功能强、成本低等特点，因而，在许多电器中都有应用。

工业设备中，在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下，采用红外线遥控不仅完全可靠而且有效地隔离电气干扰。

1.2、红外发射元件

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。

1.3、红外发射原理

红外遥控发射器由键盘矩阵、遥控专用集成电路、激励器和红外发光二极管组成。

遥控专用集成电路是发射系统的核心部分，其内部由振荡电路、定时电路、扫描信号发生器、键输入编码、指令译码器、用户码转换器、数码调制电路以及缓冲放大器等组成。

它能产生键位扫描脉冲信号，并能译出按键的键码，再经遥控指令编码器得到某键位的遥控指令，由38KHZ的载波进行脉冲幅度市制，载有遥控指令的调制信号激励红外二极管发出红外遥控信号。

如图1.2。

图1.2红外发射原理图

当按下某个按键时，发送电路就产生对应的编码，经过调制后，在输出端产生串行编码的脉冲。

这些脉冲经过驱动电路后由红外发光二极管发射出去。

红外遥控常用的载波频率为38kHz，这是由发射端所使用的455kHz陶振来决定的。

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≈37.9kHz≈38kHz。

2、遥控接收电路原理

2.1、红外接收元件及接收原理

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，红外接收二极管接收到的信号较弱，所以接收端就要增加高增益放大器。

然而，现在大多数产品都采用成品的一体化接收头，如图2.1所示。

图2.1红外一体化接收头

红外一体化接收头是集接收、放大、滤波和比较器等模块一体的元件，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。

注意：

一体化接收头工作在反向偏压状态。

通过红外一体化接收头电路之后，再通过解调器和译码器之后就可以应用于其后的应用电路了。

过程如图2.2。

图2.2解调电路原理

3、红外遥控编码

3.1、码字的表示

遥控系统中传输的数据是一串编码脉冲，也就是一组连续的串行二进制码，只是该脉冲是用调制过的载波表示。

而二进制码有‘0’和‘1’，现在我们根据最常用的NEC标准：

采用数字脉宽调制来表示‘0’和‘1’：

（1）以脉宽为0.565ms，间隔0.56ms，周期为1.125ms的组合表示二进制‘0’，

如图3.1所示。

（2）以脉宽为0.565ms，间隔1.685ms，周期为2.25ms的组合来表示二进制‘1’，如图3.2所示。

图3.1码字‘0’图3.2码字‘1’

3.2、编码格式

每当按下一个按键，由键控输入编码器送入指令译码中进行数据编码。

数据编码的格式包括了引导码、用户码、数据码和数据反码，编码总占32位。

数据反码是数据码反相之后的编码，编码时可以用于对数据的纠错。

如图3.3所示。

注意：

第二段的用户码也可以再遥控应用电路中被设置成第一段用户码的反码。

图3.3数据编码格式

当使用455KHZ晶振时各代码所占时间为58.5ms到76.5ms之间，具体情况如图3.4所示。

图3.4数据编码时间

其中用户码相当于遥控地址，现在当455HZ晶振时，我们可以得到一组数据帧的示例，如图3.5所示。

图3.5一组数据帧示例

总结与展望

随着科技的发展，固定编码的遥控器的产品市场也越来越小。

而对于学习型遥控器和万能型遥控器有着很好的发展前景。

遥控器的实现原理，是在遥控器的内部芯片中存放了对应电器可以解析的编码。

从而在使用中，可以和电器进行互相通信.。

　　万能遥控器的实现原理就是对芯片内部的存储器进行了扩展，先收集市场上可能存在的所有遥控器的编码，然后将这些编码存储在万能遥控器内部的芯片里，对这些编码根据电器的型号进行编号（也就是代码表），在实际使用时，根据电器的型号从代码表里找到编号，按照使用要求输入编号，就可以使用了。

万能遥控器并非万能，它和内部芯片中预先存储的编码有关。

所以学习型遥控器将是将来发展的主流，其最大的优点在于可以进行学习编码，更新编码，使的其有了很好的拓展性。

参考文献：

[1]张智格．38K红外发射与接收[EB/OL]．

[2]赵文利．红外遥控电路设计[EB/OL]．

[3]魏后凯等．全面了解红外遥控[EB/OL]，

[4]杨成，万能学习型红外遥控器制作[EB/OL].