红外遥控原理

1万 · 2019-9-30 21:40

红外遥控的概述：

　　红外线的光谱位于红色光之外，波长是0.76～1.5μm，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1 所示：

图1 红外遥控系统

　　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1/3的方波，如图2所示，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。

图2 载波波形

　　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(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。

1万 · 2019-9-30 21:41

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，其发射的波形强度越大。

　　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。

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37.91KHz的PWM, 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。

　　光电一体化红外接收头的典型电路

　　因为一体化红外接收头已经将低噪音放大器,限幅器,带通滤波器,解调器,以及整形驱动电路等集成在一起.所以电路做起来也非常简单，下面介绍一下万州光电红外一体化接收头的典型电路供参考：

只看该作者 · 2019-10-9 21:31

对管好像是集成好的吧，还用自己识别波吗

只看该作者 · 2019-10-9 22:00

好久没用过红外了。

只看该作者 · 2019-10-9 22:00

改天买个红外的管子做个，巩固一下。

1万 · 2019-10-16 00:19

红外的市场会一直都在。

只看该作者 · 2019-10-16 10:37

频率的调制也需要单片机实现吗