紅外線遙控器的原理是什麼?

紅外線遙控器的原理比較簡單,就是通過遙控裡的紅外發射管把信號換成不可見的紅外線發出去,然後被遙控的物體接裡的紅外線接收頭接收到紅外線然後轉成信號,然後信號就能控制物體了,當然這個過程涉及到很多配件和原理,不能詳細一一說清楚,就簡單說說紅外線部分吧。
:紅外遙控系統主要分為調製、發射
和接收三部分,如下圖所示:
調製:紅外遙控發射數據時採用調製的方式,即把數據和一定頻率的載波進行“與”操
作,這樣可以提高發射效率和降低電源功
耗。調製載波頻率一般在30khz
到60khz
之間,大多數使用的是38kHz,佔空比1/3
的方波,如圖所示,
這是由發射端所使用的455kHz
晶振決定的。在發射端要對晶振進行整數分頻,分頻係數一
般取12,所以455kHz÷12≈37.9
kHz≈38kHz。
發射系統:目前有很多種芯片可以實現紅外發射,可以根據選擇發出不同種類的編碼。
由於發射系統一般用電池供電,這就要求芯片的功耗要很低,芯片大多都設計成可以處於休
眠狀態,當有按鍵按下時才工作,這樣可以降低功耗芯片所用的晶振應該有足夠的耐物理撞
擊能力,不能選用普通的石英晶體,一般是選用陶瓷共鳴器,陶瓷共鳴器準確性沒有石英晶
體高,但通常一點誤差可以忽略不計。紅外線通過紅外發光二極管(LED)發射出去,紅外發
光二極管內部材料和普通發光二極管不同,在其兩端施加一定電壓時,它發出的是紅外線而
不是可見光。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,其發射的波形強
度越大。這個電路有一點缺陷,當電池電壓下降時,流過LED
的電流會降低,發射波形強
度降低,遙控距離就會變小。
而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
三級管發射極電壓固定在0.6V
左右,發射極電流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。
接收:紅外接收電路通常被廠家集成在一個元件中,成為一體化紅外接收頭。內部電路
包括紅外監測二極管,放大器,限副器,帶通濾波器,積分電路,比較器等。紅外監測二極
管監測到紅外信號,然後把信號送到放大器和限幅器,限幅器把脈衝幅度控制在一定的水平,
而不論紅外發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
原出發射端的信號波形。注意輸出的高低電平和發射端是反相的,這樣的目的是為了提高接
收的靈敏度。

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