频分制红外遥控开关电路的设计

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摘要:介绍频分制红外遥控开关电路的设计与实现。遥控开关电路的类型很多,采用频分制具有电路简单、易于实现,可广泛应用于家庭、办公场所的开关控制。频分制有多种实现方法,该设计主要采用NE555定时器作为发射电路的核心器件,接收电路采用通用音频译码器LM567作为主要器件,制作方便,易于推广使用。经安装调试,控制效果较好。
关键词:红外遥控;频分制;开关电路;NE555

    红外遥控在各种电器控制中的应用非常广泛,它的主要特点是不影响周边环境,不干扰其他电器设备。多通道红外遥控开关有多种实现方式,如采用脉冲编码的码分制方式和采用不同频率的频分制方式。采用频分制方式具有结构简单、易于实现的优点,非常适合于业余制作,可广泛应用于家庭、娱乐、办公等场所。

1 设计方案
1.1 红外遥控系统的基本组成
    常用的红外遥控系统一般由发射和接收2部分组成,如图1所示。
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    图1(a)为红外发射框图。编码波形发生器产生一定占空比的脉冲信号,经调制放大后驱动红外发光二极管,发射红外脉冲信号。图1(b)为红外接收框图。光电探测将红外信号转换为电信号,经过放大与解码,输出控制信号,驱动执行机件动作。发射与接收系统可以采用码分制和频分制,该设计采用频分制。


1.2 频分制多路红外遥控开关电路设计方案
    频分制是按照发射载频的不同来区分不同的开关信号。图2(a)为频分制发射系统组成。采用频道编码开关,来改变振荡电路的参数,从而改变振荡频率。当按下不同的编码键时,振荡器输出不同振荡频率的指令信号,经放大后驱动红外发光管发出红外开关信号。
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    图2(b)为红外接收控制电路组成框图。当红外接收器接收到红外编码指令后,先转换为相应的电信号,经放大器放大,加至频率译码电路,再经选频电路,选出不同指令的频率信号,最后驱动相应的执行机件。
    根据发射编码信号的数量,即频率个数,在接收端应有相应个数的选频、驱动机构。
    频分制控制指令频率一般取几百赫兹至几十千赫兹。频分制红外遥控开关系统结构简单,易于组装,适用于通道数不太多的场合,当通道数较多时,电路复杂,且易产生频道间串扰,影响系统的稳定性。
 

2 三通道频分制红外遥控开关电路的设计
    三通道红外遥控开关系统可在图2的基础上,发射端用3个开关控制振荡频率,接收端则用3个选频和执行电路即可。
2.1 红外发射电路设计
2.1.1 电路结构
    红外发射电路采用NE555接成振荡电路,如图3所示。振荡频率由SA1~SA3开关控制,改变开关位置,即改变接入振荡电路的电阻RP1~RP3,调节 RP1~RP3,可以调节每一通道的具体频率。振荡脉冲由3号引脚输出,驱动红外发光二极管发射红外光,即实现了用振荡脉冲对红外光的调制。


2.1.2 参数设计
    根据有关知识,555定时器构成振荡器的振荡频率可按下式估算:
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    可选用6.8 kΩ,5.1 kΩ,3.3kΩ电位器。