| 紅外線遙控器（上） |
| 紅外線遙控器在家用電器和工業控制系統中已得到廣泛應用，了解他們的工作原理和性能、進一步自制紅外遙控系統，也并非難事。 1．紅外線的特點 人的眼睛能看到的可見光，若按波長排列，依次(從長到短)為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫，如圖1所示。  由圖可見，紅光的波長范圍為0．62um～0．76um，比紅光波長還長的光叫紅外線。紅外線遙控器就是利用波長0．76um—1．5um之間的近紅外線來傳送控制信號的。 紅外線的特點是不干擾其他電器設備工作，也不會影響周邊環境。電路調試簡單，若對發射信號進行編碼，可實現多路紅外遙控功能。 2．紅外線發射和接收 人們見到的紅外遙控系統分為發射和接收兩部分。發射部分的發射元件為紅外發光二極管，它發出的是紅外線而不是可見光，如圖2所示。  常用的紅外發光二極管發出的紅外線波長為940nm左右，外形與普通φ5mm發光二極管相同，只是顏色不同。一般有透明、黑色和深藍等三種。判斷紅外發光二極管的好壞與判斷普通二極管一樣的方法。單只紅外發光二極管的發射功率約100mW。紅外發光二極管的發光效率需用專用儀器測定，而業余條件下，只能憑經驗用拉距法進行粗略判定。 接收電路的紅外接收管是一種光敏二極管，使用時要給紅外接收二極管加反向偏壓，它才能正常工作而獲得高的靈敏度。紅外接收二極管一般有圓形和方形兩種。由于紅外發光二極管的發射功率較小，紅外接收二極管收到的信號較弱，所以接收端就要增加高增益放大電路。然而現在不論是業余制作或正式的產品，大都采用成品的一體化接收頭，如圖3所示。紅外線一體化接收頭是集紅外接收、放大、濾波和比較器輸出等的模塊，性能穩定、可靠。所以，有了一體化接收頭，人們不再制作接收放大電路，這樣紅外接收電路不僅簡單而且可靠性大大提高。 圖3是常用兩種紅外接收頭的外形，均有三只引腳，即電源正VDD、電源負(GND)和數據輸出(out)。接收頭的引腳排列因型號不同而不盡相同，圖3列出了因接收頭的外形不同而引腳的區別。 紅外接收頭的主要參數如下： 工作電壓：4．8～5.3V 工作電流：1．7～2．7mA 接收頻率：38kHz 峰值波長：980nm 靜態輸出：高電平 輸出低電平：≤0．4V 輸出高電平：接近工作電壓 3．紅外線遙控發射電路 紅外線遙控發射電路框圖如圖4所示。 框圖4是目前所有紅外遙控器發射電路的功能組成，其中的編碼器即調制信號，按遙控器用途的編碼方式可以很簡單、也可以很復雜。例如用于電視機、VCD、DVD和組合音響的遙控發射的編碼器，因其控制功能多達50種以上，此時的編碼器均采用專用的紅外線編碼協議進行嚴格的編程，然而對控制功能少的紅外遙控器，其編碼器是簡單而靈活。前者編碼器是由生產廠家的專業人員按紅外遙控協議進行編碼，而后者適用于一般電子技術人員和電子愛好者的編碼。圖4中的38kHz振蕩器即載波信號比較簡單，但專業用的和業余用的也有區別，專業用的振蕩器采用了晶振，而后者一般是RC振蕩器。例如彩電紅外遙控器上的發射端用了455kHz的晶振，是經過整數分頻的，分頻系數為12，即455kHz÷12=37．9kHz。當然也有一些工業用的遙控系統，采用36kHz、40kHz或56kHz等的載波信號。 因紅外遙控器的控制距離約10米遠，要達到這個指標，其發射的載波頻率(38kHz)要求十分穩定，而非專業用的 RC(38kHz)載波頻率穩定性差，往往偏離38kHz甚至很遠，這就大大縮短了遙控器的控制距離。因晶振頻率十分穩定，所以專業廠家的遙控器全部采用晶振的38kHz作遙控器的載波發送信號。 圖4中編碼器的編碼信號對38kHz的載波信號進行調制，再經紅外發射管D向空間發送信號供遙控接收端一體化接收頭接收、解調輸出、再作處理。  |
