讲义——红外线接收与发射

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1、红外线接收与发射课时：2小时教学目标：了解红外线接收与发射重难点：了解红外线接收与发射教学进程：一、引入：1、什么是红外线？红外线：在光谱中波长自0.76至400微米的一段称为红外线，红外线是不可见光线。所有高于绝对零度（-273.15℃）的物质都可以产生红外线。现代物理学称之为热射线。医用红外线可分为两类：近红外线与远红外线。2、红外线主要应用于遥控器：红外遥控器已被广泛使用在各种类型的家电产品上，它的出现给使用家器提供了很多的便利。红外遥控系统一般由红外发射装置和红外接受设备两大部分组成。红外发射装置又可由键盘电路、红外编码芯片、电源

2、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。二、讲授：1、发射系统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。红外线通过红外发光二极管（LED）发射出去，红外发光二极管内部材料和普通发光二极管不同，在其两端施加一定电压时，它发出的是红外线而不是可见光。驱动电路：图2a简单驱动电路图2b射击输出驱动电路如图2a和图2b是LED的驱动电路，图2a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

3、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2a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2b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。2、接收系统红外信号接收系统的典型电路如图3a所示：图3a红外线接收头内部电路该电路包括红外监测二极管，放

4、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。以上电路被集成在一个元件中，成为一体化红外线接收头，如图3b所示：图3b红外线接收头红外线接收头的种类很多，引脚定义也不相同，一般都有三个引脚，包

5、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。　　红外线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。3、调制红外遥控发射数据时采用调制的方式，即把数据和一定频率的载波进行“与”操作，这样可以提高发射效率和降低电源功耗。　　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3.4所示，这是由发射端所使用的455kHz晶振决定的。在发射端要

6、对晶振进行整数分频，分频系数一般取12，所以455kHz÷12≈37.9kHz≈38kHz。图3.4载波波形2、芯片介绍：PT2262/PT2272简介PT2262/PT2272是台湾普城公司生产的一种CMOS工艺制造的低功耗低价位通用编解码电路，PT2262/PT2272最多可有12位(A0-A11)三态地址端管脚(悬空,接高电平,接低电平),任意组合可提供531441地址码,PT2262最多可有6位(D0-D5)数据端管脚,设定的地址码和数据码从17脚串行输出，可用于无线遥控发射电路。编码芯片PT2262发出的编码信号由：地址码、数据

7、码、同步码组成一个完整的码字，解码芯片PT2272接收到信号后，其地址码经过两次比较核对后，VT脚才输出高电平，与此同时相应的数据脚也输出高电平，如果发送端一直按住按键，编码芯片也会连续发射。当发射机没有按键按下时，PT2262不接通电源，其17脚为低电平，所以315MHz的高频发射电路不工作，当有按键按下时，PT2262得电工作，其第17脚输出经调制的串行数据信号，当17脚为高电平期间315MHz的高频发射电路起振并发射等幅高频信号，当17脚为低平期间315MHz的高频发射电路停止振荡，所以高频发射电路完全收控于PT2262的17脚输出

8、的数字信号，从而对高频电路完成幅度键控（ASK调制）相当于调制度为100%的调幅。PT2262的震荡电阻值选取PT2262/PT2272的震荡电阻一般按下述值配对：1.2M200K　　1.5M