雖然現在移動電子設備應用廣泛,但電視機依然是家庭的必備電器,而遙控器作為電視的控制設備,讓人們毫不費力就可以調換電視頻道,那么遙控器是如何實現對電視機進行遙控的呢?
隨著電子技術的發展,電視遙控器的種類也隨之增多。最常見的就是紅外線遙控式,在我們日常生活中,如空調,電視,機頂盒等等,應用最廣泛的就是紅外線遙控模式了,以電視機遙控器為例,我們來談談其工作原理。
遙控器的組成
通過拆解我們看到,整個遙控器分為外殼,鍵盤,電池倉,電池,PCB板,和螺絲組成。整塊PCB電路比較簡單,主要的器件是黑色的集成電路和紅外發射管,簡單到甚至連電阻和電容都沒有。鍵盤上的按鍵是一層凸起來的黑色導電材料的涂層,按鍵原理是,當按鍵被按下時,使PCB上的按鍵電路短接,達到檢測按鍵按下的目的。
遙控系統一般由發射器、接收器和中央處理器三部分組成,接收器和CPU部分都在電視機上。一般電視機遙控器是利用紅外線來發射出控制信息的,其工作距離只有0~10米,并且沿直線傳播。在遙控器內部的電路中,對應于遙控器上每一個按鍵,其內部電路都采用了一種特定的編碼方式與其對應。當按下特定按鍵時,電路中的某一電路連通,芯片能夠檢測出哪一電路被連通,并判斷出是哪一按鍵被按下。然后,芯片會發出與該按鍵相對應的編碼序列信號,該信號調制處理后會發送給發光二極管,被轉換為紅外線信號向外輻射。電視機接收器接收到紅外線信號經過解調處理,恢復出其中的控制信號,并將該信號發送給中央處理器,由中央處理器執行換臺等相應操作。由此,我們便實現了對電視機的遙控功能。
紅外線遙控器的優點有很多。首先,紅外線遙控器成本造價較低,更容易被大眾接受。其次,紅外線遙控器不會對周邊環境產生影響,對其它的電器不存在干擾,即使在不同屋內的家用電器我們也可以使用相同類型的遙控器,因為紅外線遙控器不能穿透墻壁,因此不會有干擾的現象發生。最后,遙控系統電路調試簡便,通常不用任何的調試我們便可進行使用,只要按照指定的電路進行正確的連接即可。所以,紅外線遙控器在我們的家用電器得到了普遍的使用。
遙控器都有學習按鍵,按學控制鍵使CPU切換到學習狀態,此時學習狀態指示燈點亮,在按下某一設備選擇鍵時,指示燈常亮,對準要學習的一個遙控器按下要學習的功能鍵,指示燈熄滅,數據存儲到內部存儲器,從而完成一個鍵的學習。如果再學習其他鍵的功能,方法相同。如果想學習另外設備的各個鍵的功能,按下本遙控器的另外一個設備選擇鍵,然后分別按下各個功能控制鍵,從而學習被學習遙控器的各個功能。
遙控器為什么這么省電,是因為遙控器在沒有按鍵按下的時候是不工作,就像人睡覺了一樣,基本不消耗電流,睡眠電流為ua級,當有按鍵按下時CPU中斷響應喚醒了CPU,就像鬧鐘早上叫醒人類一樣,完成相應工作。之后又進入睡眠狀態。減少對電池的消耗,兩節電池基本可以使用半年至一年。
紅外遙控器發射電路、接收電路、編碼電路詳解
紅外發射電路
紅外發射電路采用紅外發光二極管發出來的經過調制的紅外光波,其電路結構多式多樣,工作頻率可根據需要設定。利用紅外發光二極管發射紅外線有兩種方式:一是單路控制型電路,二是多路控制型電路。其中單路控制型電路采用非編碼脈沖調制來產生調制光信號。常用的紅外發射電路有555紅外發射電路,M50560紅外發射電路,編碼式紅外電路。
1、555紅外發射電路
555時基電路組成的單通道非編碼式紅外發射電路見下圖。
555時基電路構成多諧振蕩器,由于在充放電回路中設置了隔離二極管D01,D02,所以充放電回路可獨立調整,使電路輸出脈沖的占空比達到1:10,這有助于提高紅外發光二極管的峰值電流,增大發射功率。555時基電路3腳輸出的脈沖信號經R3加到三極管VT1的基極,由VT1驅動紅外發光二極管VD03工作。只要按動一次開關按鈕K,電路便可發出紅外線。
2、M50560紅外發射電路
由M50560組成的單通道非編碼式紅外發射電路見下圖。
M50560的4、5腳接有石英晶振X及C3,C4,它們和內部電路組成時鐘振蕩器,可產生456KHz的脈沖信號,經12分頻后成為38KHz,占空比1:3的紅外載波信號。M50560的19腳為調制信號的輸出端,經三極管VT1驅動紅外發光二極管VD01工作,按下發射控制鍵K,即可發出調制后的紅外光。
3、編碼式紅外發射電路
見下圖。
該電路由紅外遙控鍵盤矩陣電路,M50110P紅外遙控發射集成電路及放大驅動電路三部分組成。
核心電路是IC01(M50110P),其4-14腳外接鍵盤電路,即遙控器的操作按鍵,按鍵按下,IC01的15腳輸出指令信號,經VT01,VT02放大后驅動紅外發光二極管VD01,VD02,VD03,發射紅外信號。
K01為蜂鳴器,VT03,VT04驅動蜂鳴器。
紅外接收電路
紅外接收電路由紅外接收二極管、放大、濾波、整形電路組成,接收到紅外光信號后,將之轉換為電信號,再送到前置放大器放大,最后由驅動電路來驅動執行元件實現各種操作指令。
紅外接收電路也是多種多樣的,可根據實際需要進行設計。
紅外光接收電路見下圖。
紅外接收二極管VD01接收到紅外光信號,轉變為電脈沖信號,經IC1集成運算放大器放大,輸入到鎖相環電路IC2,R3和C7組成固定頻率的振蕩器,頻率與發射電路頻率相同。IC2的8腳輸出低電平,三極管VT01導通,繼電器K1吸合,其觸點作為開關去控制被控負載。平時沒有紅外信號時,IC2的8腳,輸出高電平,VT01截止,繼電器不工作。
遙控電路識圖分析
首先根據電路功能,將電路分為發射和接收兩部分,然后分別分析。找出電路中主要元器件,并了解其功能,根據信號的流程逐一分析。
簡單的紅外光遙控電路如下圖。
發射電路由振蕩器、放大器、開關、驅動電路等組成,振蕩器產生的脈沖信號經放大、驅動紅外發光二極管。
接收電路是由uPC1373H和紅外光敏二極管等組成,光敏二極管收到紅外信號后,將光信號變為電信號送給uPC1373H,然后經放大、濾波后輸出控制信號。
審核編輯:湯梓紅
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原文標題:遙控器的組成
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