詳解遙控電路設計分析—電路圖天天讀（270）

　　遙控器是一種用來遠控機械的裝置。現(xiàn)代的遙控器，主要是由集成電路電板和用來產生不同訊息的按鈕所組成。電子愛好者制 作遙控電路，可以選用專用集成電路板來制作，但掌握一些常用遙控電路的原理，對提高自身技術很有幫助。 單通道、單用戶遙控電路是遙控電路中最簡單的一種， 電路通常用于光、聲控制。

　　一、光控電路

　　圖1是采用555時基電路構成光控電路。由于它無需專用的發(fā)射器，故屬于遙測電路。光電二極管 VD1 作光檢測和轉換用，視需要采用不同性能的光電二極管，可將紅外光或可見光轉換為電信號。IC1時采用 NE555組成施密特觸發(fā)器，對接收到的光信號進行整 形和功率放大以驅動后續(xù)電路，驅動電流達200mA，可直接驅動繼電器或微型電機。本電路為正邏輯控制，即 ICl 有光照時輸出高電平， 無光照時輸出低電 平。如需要負邏輯控制，只需將 VDl 和 R1相互易位置即可。C1、R2積分電路是濾除干擾脈沖，防止誤動作。電源電壓范圍5V 一12V，調試時根據需要調 R1，使電路有適當?shù)撵`敏度。本電路可用于紅外探測、防盜報警或危險禁入報警;如果本電路光檢測頭探測的是生產過程，輸出接入電子計數(shù)器，還可用于產生線上產品數(shù)量檢測、印刷機走紙數(shù)量檢測。

　　二、聲控電路

　　圖2是以雙運放 LM158為核心構成的聲控電路，實質上也是遙測電路。IC1-1，構成20倍電壓放大器，將微型駐極體話筒拾取的聲控信號放大到一定幅值， 經 VD1整流、C3、R5濾波后送入 IC1-2構成的電壓比較器。電壓比較器的基準電壓取自R6、R7的 分壓點，約0.8V.無聲控信號時，IC1⑤腳電壓為0V，小于⑥腳的基準電壓，輸出 OUT=0;有聲控信號時，⑤腳電壓大于⑥腳基準電 壓，OUT=9V.調試時，調節(jié) R3可改變 IC1-1的電壓增益，使接收靈敏度適宜：也可調節(jié) R7，改變電壓器的比較電平（基準電壓），以兼顧靈敏度和抗干擾的要求（R7增加，抗干擾能力加強，但靈敏度低）。電源電壓范圍5~15V，IC1也可選用其它型號運放。一般來說運放能驅動十幾毫安的負載。聲控信號可以是擊掌聲、 口哨聲、敲擊聲等。本電路可用于聲控開關。

　　三、超聲波遙控發(fā)射/接收電路

　　如圖3所示，超聲波發(fā)射由555定時器組成多諧振蕩器，其中 RP、R1、C1為定時元件，由振蕩周期計算公式（設 W1=15.3kΩ）。

　　調 W1使振蕩頻率為40kHz，于是555的③腳輸出40kHz 方波，通過 T1驅動超聲發(fā)射頭 T40.超聲波接收頭為 R40，必須與 T40成對使用。 接收電路類型和工作原理與圖2相同，不同點在于本圖中的 ICl-1構成40kHz 雙 T 網絡選頻放大;C4、C5、VDl、VD2為倍壓檢波。IC1-2電壓比較器與圖2中相同。

　　通常超聲波遙控距離2m~10m，可通過調整 ICl_l 的增益電阻 R3和 IC1-2比較電平電阻兼顧靈敏度和抗干擾性能。本電路可用于防盜報警或危險禁入報警。

　　四、紅外遙控發(fā)射/接收電路

　　紅外遙控發(fā)射、接收電路如圖4所示，發(fā)射電路與圖3基本相同，也是由555構成的多諧振蕩器，只不過振蕩方波驅動的是紅外發(fā)射管 D1 振蕩頻率35kHz~40kHz，由RP調定。 接收電路采用專用集成電路CX20106，接收中心頻率f0=30kHz~60kHz，但必須與發(fā)射端頻率 一致，由 R4調定，當 R4取220kΩ時，f0約為38kHz.紅外接收管 PH302接收到的信號由①進入 IC2，經放大解調后由⑦腳輸出。調試時，首先調節(jié)接收電路 R4，使接收頻率與發(fā)射頻率一致;然后調節(jié) R3，使電路有合適的靈敏度。本電路的遙控距離為8m~10m，可用于防盜報警;如果接收輸出端接 入電子計數(shù)器，可用于生產線上產品數(shù)量檢測;如果接收輸出端驅動三極管，再由三極管驅動繼電器， 繼電器帶動電磁閥， 電磁閥用來控制水龍頭， 就構成了自來水自動控制器。發(fā)射頭裝于自來水龍頭附近，發(fā)射頭可以是人體感應式，亦可是光電式，只要手靠近水龍頭，就能打開自來水閥門。當然，還可制成自動洗手烘干器。

　　紅外遙控電路設計

　　系統(tǒng)硬件的實現(xiàn)方案

　　1 系統(tǒng)原理圖

　　通用紅外遙控系統(tǒng)由調制、發(fā)射和接收三大部分組成，本系統(tǒng)以Atmega8單片機作為紅外發(fā)射編碼和接收解碼芯片，另外再以HS5104作為發(fā)射編碼芯片，5個鍵盤輸入模塊中的三個用于給3路電燈分別進行亮滅操作，一個鍵盤輸入模塊用于操作所有燈的亮滅，最后剩下的一個鍵盤輸入模塊用于實現(xiàn)電燈在設定的時間內關閉的功能。紅外遙控系統(tǒng)如圖1所示：

　　圖1 紅外遙控系統(tǒng)

　?。?）發(fā)射系統(tǒng)

　　發(fā)射系統(tǒng)一般用電池供電，這就要求芯片的功耗要很低，芯片大多都設計成可以處于休眠狀態(tài)，當有按鍵按下時才工作，這樣可以降低功耗。紅外線通過紅外發(fā)光二極管（LED）發(fā)射出去，紅外發(fā)光二極管內部材料和普通發(fā)光二極管不同，在其兩端施加一定電壓時，它發(fā)出的是紅外線而不是可見光。

　　圖2a 簡單驅動電路

　　圖2a電路有一點缺陷，當電池電壓下降時，流過LED的電流會降低，發(fā)射波形強度降低，遙控距離就會變小。圖2b所示的射極輸出電路可以解決這個問題，兩個二極管把三級管基極電壓鉗位在1.2V左右，因此三級管發(fā)射極電壓固定在0.6V左右，發(fā)射極電流 IE基本不變，根據IE≈IC，所以流過LED的電流也基本不變，這樣保證了當電池電壓降低時還可以保證一定的遙控距離。

　　（2）接收系統(tǒng)

　　紅外信號接收系統(tǒng)的典型電路如圖3a所示：

　　圖3a 紅外線接收頭內部電路

　　該電路包括紅外監(jiān)測二極管，放大器，限副器，帶通濾波器，積分電路，比較器等。紅外監(jiān)測二極管監(jiān)測到紅外信號，然后把信號送到放大器和限幅器，限幅器把脈沖幅度控制在一定的水平，而不論紅外發(fā)射器和接收器的距離遠近。交流信號進入帶通濾波器，帶通濾波器可以通過30khz到60khz的負載波，通過解調電路和積分電路進入比較器，比較器輸出高低電平，還原出發(fā)射端的信號波形。注意輸出的高低電平和發(fā)射端是反相的，這樣的目的是為了提高接收的靈敏度。

　　圖2b 射擊輸出驅動電路

　　如圖2a和圖2b是LED的驅動電路，圖2a是最簡單電路， 選用元件時要注意三極管的開關速度要快，還要考慮到LED的正向電流和反向漏電流，一般流過LED的最大正向電流為100mA，電流越大，其發(fā)射的波形強度越大。

　　編輯點評：本文介紹了一種簡單的遙控電路設計和紅外遙控電路，紅外線遙控是目前使用最廣泛的一種通信和遙控手段。由于紅外線遙控裝置具有體積小、功耗低、功能強、成本低等特點。
電子發(fā)燒友《智能工業(yè)特刊》，更多優(yōu)質內容，馬上下載閱覽