红外发射与接收控制系统讲义

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1、本实验是一个设计性综合实验。通过本课题设计，使学生掌握红外发射接收系统，其中包括本振、接收、放大、解调等几部分电路，学会调试与安装由多级单元电路组成的电子电路。一、实验原理多通道红外遥控是通过对红外遥控信号实行频道编码而实现的。通常编码方式可以分两种形式，一是按频率的不同划分频道；另一种是按照脉冲的个数，脉冲的宽度及间隔的不同而划分频道的编码方式。频率编码一般采用频道编码开关，通过改变振荡电路参数而改变发射电路的振荡频率，使电路发射出按频道不同而不同频率的红外脉冲信号。在接收端，在接收到红外控制

2、信号后，经过红外一电脉冲转换，并加以电压放大后，通过选频回路的选择，使不同频率的信号进入各自的控制通道，驱动相应的控制开关。它和步进式电路的不同之处，是它能通过发射机的编码开关单独控制任意一路，而不影响其它各路。原理如图1所示。图1采用频率编码的遥控电路脉冲编码常用数字电路和专用集成编码电路，这种电路结构能够按照不同频道的编码要求，每次发出不同结构的红外脉冲。在接收端通过译码电路解码后控制相应的通道。由于集成编、解码电路采用大规模集成电路技术、使电路的编码数量达几万至几十万之多。这种电路内部结构

3、功能完善，外围电路十分简单。功能可靠使用方便。工作原理如图2所示。4图2采用脉冲编解码遥控系统集成电路编译码式多通道红外遥控电路可实现一个发射机控制多个发射机，或多个发射机控制一个接收机的功能。二、系统电路设计2.1系统原理框图2.2电路设计（参考电路）1.红外发射电路的设计红外发射参考电路可由10个按键和74LS147组成键盘编码（注意：制作时，提供74ls138实现编码），编码数据送红外编码集成电路（vd5026），vd5026有8个编码输入端，4个数据输入端，编码器对这12个数据进行编码后

4、，送载波调制电路，8个编码输入端由拨码开关控制，只有在发射机和接收机的8个编码输入相同时，接收机的解码电路才工作。载波调制电路由四个2输入与非门（CD4011）组成的载频振荡器（多谐振荡器，实验报告中需说明其相关参数的设置方法），产生38KHz的载频，经编码脉冲调制和整形后，送红外发射电路。红外发射电路由三极管驱动红外发射二极管构成。具体电路原理图如图3。4图3红外发射电路原理图2.红外接收电路的设计图4红外接收电路原理图红外接收电路先由一体化红外接收头将接收到的经调制的红外信号解调后转换成电信

5、号脉冲。因为红外接收头输出相位是负的，所以要经三极管反相后，送红外解码电路（VD5027）解码，其中8个编码输入端由拨码开关控制，必须保证此编码与发射机编码一致。四个数据输出端送译码电路（74LS145）译码后驱动发光二极管发光。具体电路原理图如图4。4三、电路调试3.1红外发射电路的调试先检查电路板线条无断路或短路，再检查所有元件焊接无误、无虚焊后，拔下红外编码芯片（VD5026），用示波器测载波调制输出，此时应有方波信号，调节其外围电位器，使输出为38KHz的标准方波。然后插上红外编码芯片，

6、用示波器测试红外编码芯片的输出端，在有某一按键按下时应有一串串脉冲信号。这时再用示波器测载波调制输出，按下某一按键，应看到不稳定的方波信号。到此，红外发射电路调试结束。3.2红外接收电路的调试先检查电路板线条无断路或短路，再检查所有元件焊接无误、无虚焊后，用示波器两个通道同时测一体化红外接收头的输出端和红外发射电路的红外编码输出端，按下某一按键，比较两个信号，应除相位相反外一样。再测经三极管反相后的信号，两个信号应一样。此时可观察经红外解码和数据译码后对应按键的发光二极管应点亮。此时整机调试结束

7、。四、性能测试4.1测试工具实验箱上5V直流电源4.2性能测试2米以内，各个方向发射红外信号均可收到，解码准确，对应指示灯亮。当红外发射二极管与红外接收头对准时，距离可达7米以上，解码准确，对应指示灯亮。测试结果表明性能较好。五、报告要求整理实验数据，测量值与理论值比较，分析误差。4