新型红外线遥控多通道开关系统的设计与实现

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1、万方数据万方数据0引言近年来，遥控技术在安全保卫、工业控制以及人们日常生活中应用越来越广泛。遥控装置的中心控制部件已从早期的分立元件、集成电路逐步发展到现在的单片微型计算机，智能化程度大大提高。在无线遥控领域，目前常用的遥控方式主要有超声波遥控、红外线遥控和无线电遥控等[1]。根据被控对象的不同，选择不同的遥控方式，可达到节省资源、降低成本的目的。红外线遥控的距离一般为几米至几十米或更远，主要用于家用电器的遥控和安全保卫装置。在前人研究的基础上，探索出了一种新型红外线遥控多通道开关系统的设计与实现方

2、法，该方法设计的红外线遥控系统具有结构简单、制作方便、成本低廉、抗干扰能力强、工作可靠和可实现多通道多功能控制、近距离遥控、特别是室内遥控等优点口]。l系统的组成结构和工作原理整个开关系统由发射电路和接收控制电路组成。系统的组成结构如图1所示。开关系统的工作原理为：首先通过按键编址电路输入所需控制电路的位号，同时启动指令编码电路产生带有地址编码信息和开关状态信息的串行脉冲信号，该信号经过调制和驱动电路后通过红外线发射电路发射出去。同时，红外线接收电路将接收到的红外线指令信号解调后送指令译码电路进行编

3、码地址确V&(a)发射电路(a)Transmittingcircuit(b)接收{空制(b)Receivingcontrol图l开关系统的组成结构框图Fig．1Thediagramofswitchsystem认，是否为该遥控开关系统地址。如果是，则对输人信号进行译码并输出数据，同时指令译码电路数据有效输出端输出一脉冲信号，作为信号处理控制电路的外部中断触发信号。信号处理控制电路被触发激活后，识别由指令译码电路传送来的开关状态信息，并通过控制逻辑发出对应的控制指令，以控制对应开关动作；如果不是，则指令

4、译码电路不译码，信号处理控制电路不响应，开关电路无任何开关动作。2系统硬件电路设计2．1发射电路发射电路原理如图2所示。它由按键编址电路、指令编码电路、载波振荡器以及驱动发射电路组成。按键编址电路采用二极管组合逻辑开关阵列实现对受控电路开关的编址，其中开关按键K1～K9将开关位号变为四位并行的8421码，并加到编码芯片图2发射电路原理图Fig．2Diagramoftransmittingcircuit万方数据第3期陈龙等：新型红外线遥控多通道开关系统的设计与实现349MCl45206的数据输入端A6

5、／D6～A9／D9。同时开关阵列还作为发射电路的电源开关，相当于遥控器的键盘。采用二极管组合逻辑开关阵列对受控电路的开关进行编址可使发射电路扩展方便、控制灵活，从而使系统成本降低。指令编码电路采用编译码芯片组MCl45206／145207中的编码芯片MCl45206。编码芯片的A1～A5为地址码设置端口，每一端口可以设置为“0”(接地)、“1”(接Vcc)和“开路”三种状态，利用A1～A5这5位地址线可提供35=243种不同地址。A6／D6～A9／D9端是数据码设置端，分别和二极管组合逻辑开关阵列的

6、逻辑输出相连，数据端可以是高电平1或低电平O，共4个通道，所以从0000～1111共16种状态。数据码在红外线遥控开关系统中主要的作用是区分不同的开关电路，最多可以区分16路，即最多可控制16路开关电路。当MCl45206的发送控制端(TE)有效时，数据输出端(Dout)输出带有地址编码信息和开关状态信息的串行脉冲信号，即指令信号。按键编址电路中开关按键与编码芯片MCl45206数据输入的对应关系如表1所示。“1”表示按下相应发射键时MCl45206的对应数据通道输入高电平，“o”表示输入低电平。与

7、非门D2、D3，电阻R4、R5，电容C2构成载波振荡器，振荡器的频率设定为40kHz。经指令信号调制后的载波信号由VTl进行功率放大后驱动红外发光二极管VDl、VD2发出红外指令信号。表l二极管组合逻辑开关按键与编码芯片数据输入的对应关系Tab．1ReIati伽枷pbet帆蛐mode刚tcl燃iII∞m岫嘁to-一mlogIcalldtI砖哪ofa眺c量lip本设计中MCl45206的发送控制端(丽)直接接有效电平(低电平)，当按下K1～K9中任何一键时，电路发送1～9通道相应的控制数据，当松开发射

8、键时，按键编址电路的K1～K9均为“O”，故电路发送“o”数据。由于不按任何键时，电路总是不停地发送“o”信号，将造成电池浪费，为此在发射电路中采用二极管D1～D9使得按键编址电路中的按键开关还作为发射电路的电源开关，即只有在按下发射键时才给发射电路上电，当未按发射键时发射电路不上电，降低了发射电路的功耗。2．2接收控制电路接收控制电路原理图如图3所示。它由前置放大解调电路、指令译码电路、信号处理控制电路以及图3接收控制电路原理图Fig．3Diagramofrecei