基于LM567的单通道红外遥控电路

2017-03-16 65 0

本文介绍一款单通道红外遥控电路及其发射、接收解调原理,并讨论其扩展为多路遥控的方法。

发射电路

发射电路使用一片高速CMOS型四重二输入“与非”门74HC00。其中“与非”门3、4组成载波振荡器,振荡频率f0调在38 kHz左右;“与非”门1、2组成低频振荡器,振荡频率f1无需精确调整。f1对f0进行调制,故“与非”门4输出为断续的载波,即红外发光二极管实际传送的波形。分析关键点波形可知:A点波形为高电平时红外发光二极管发射载波,为低电平时不发射,这一停一发的频率即低频振荡频率f1。

发射电路为何不采用价格低廉的低速CMOS“与非”门CD4011而要采用74HC00?主要受电源电压限制。红外发射器外壳多种多样,但电源一般设计为3 V(两节五号或七号电池)。CD4011标称工作电压虽为3~18 V,但那是对处理数字信号而言;此处“与非”门用作振荡产生方波,属模拟应用,工作电压至少要4.5 V才易起振。74HC系列CMOS最低工作电压约2 V,故用3 V电源即可可靠工作。

接收解调控制电路

LM567为锁相环电路,采用8脚双列直插塑封。⑤⑥脚外接电阻电容决定内部压控振荡器中心频率f2,f2≈1/(1.1RC)。①②脚通常分别经电容接地,形成输出滤波网络与环路单级低通滤波网络;②脚电容决定捕捉带宽,容量越大带宽越窄;①脚电容容量至少应为②脚的2倍。③脚输入要求≥25 mV;⑧脚为集电极开路的逻辑输出,最大灌电流100 mA。LM567工作电压4.75~9 V,工作频率从直流到500 kHz,静态电流约8 mA。

当③脚输入幅度≥25 mV、频率在环路带宽内的信号时,⑧脚由高电平变低电平,②脚输出经频率/电压变换的调制信号。本电路仅利用LM567在收到相同频率载波后⑧脚电平由高变低这一特性来控制负载:红外接收头收到发射器红外信号后输出频率为f1的方波,我们使LM567中心频率与发射器中“与非”门1、2的振荡频率相同(f2=f1),则发射信号时⑧脚由高变低,即可据此做成遥控开关。

扩展为多路遥控

该电路较易改造为多路遥控:在发射器中把电阻R改成若干挡不同数值,形成若干不同频率的调制信号;在接收端设置若干只LM567,全部输入取自红外接收头且频率与发射端一一对应。按下不同按钮选择不同调制信号时,对应LM567⑧脚电平随之变化,实现多路控制。这属于频分多路方式,与数字编译码多路控制相比调试略复杂,但在多路报警等需要解决多路同时触发的场合有明显优势——其时序同步较时分多路简单。

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