抗干擾多通道紅外遙控器電路設計

栗紅霞，李向杰

(1.黃河科技學院，河南鄭州450063;2.河南省豫北水利勘測設計院，河南安陽455000)

0 引言

隨著電子技術的迅速發展，紅外遙控技術滲透到國民經濟各個部門及人們的日常生活中，廣泛應用于工業自動化、信息通信及安全防范、環境監測、家用電器等諸多方面。越來越多的家用電器和設備都開始使用遙控技術，比如電視機、空調、電風扇、窗簾等，可以說遙控技術的使用已經成為一種趨勢，本文介紹的紅外遙控電路可廣泛應用于人們日常生活中各種家電的控制，方便人們的生活。

1 電路工作原理

本設計主要用紅外編碼器BA5101、紅外譯碼器BA5201及紅外接收集成電路等芯片組成。該紅外遙控器發射接收原理框圖如圖1所示。

按鍵開關相當于遙控器中的按鍵，編碼電路的任務是將按鍵1～按鍵8所發出的信號進行轉換編碼。本文使用紅外編碼器BA5101來完成編碼電路設計。紅外調制信號發射是將編碼電路產生的38 kHz調制信號經放大器放大后，以紅外線形式發送出去。紅外接收端主要接收紅外發射信號，本文采用SFH506-38集成電路，可直接將信號輸出到譯碼電路進行解碼。譯碼電路將解調整形后的輸出信號進行譯碼解碼、即將加載有控制指令的信號解碼后傳入相應的輸出端，完成不同通道的通或斷狀態的控制，譯碼集成電路采用與發射端編碼集成電路相對應配套的集成芯片BA5201。

圖1 電路原理框圖

2 多通道紅外發射電路設計

多通道紅外發射電路原理圖如圖2所示。

紅外發射電路的核心部件是紅外編碼集成芯片BA5101。紅外發射編碼集成芯片采用14腳雙列直插式封裝，典型工作電壓值為3 V，靜態電流為3 μA。芯片內部包含編碼、振蕩、分頻、調制、放大等單元電路。BA5101的8個輸入端I1～I8外接按鍵開關，平時由于它們內部有下拉電阻，因而處于低電平狀態;當按動S1～S8中某一按鍵時，I1～I8相應端為高電平。芯片外接455 kHz晶振，經片內12分頻后產生38 kHz(紅外線頻率)載波頻率即455 kHz÷12=37.9 kHz，約為38 kHz，BA5101的 12腳、13腳外接晶振 JT1(455 kHz)與阻容元件 R1構成振蕩電路，產生約38 kHz的載波信號，經遙控編碼調制后由OP(10引腳)端送出，通過晶體管T1、T2放大電路驅動紅外發光二極管發出紅外線。

圖2 紅外發射電路原理圖

3 多通道紅外接收電路設計

多通道紅外接收電路原理圖如圖3所示。

圖3 多通道紅外接收電路原理圖

IC(SFH506-38)為一體化紅外線接收頭，是將紅外光電二極管、前置放大器、解調器和整形電路等集成在同一基片上的功能模塊。該模塊具有體積小、重量輕、抗干擾性能好、接收視覺寬、無外部元件等特點，因此性價比高。由于體積小巧、耗電省、穩定性好，它可取代常用的電視、音響及空調等電器的紅外遙控接收、放大解調電路。SFH506-38紅外線專用接收集成芯片的主要參數:工作電壓典型值為5 V，靜態電流為0.5 mA，紅外接收距離最小值為10 m，最大值為35 m，接收載波頻率為38 kHz。

BA5201紅外接收譯碼電路，采用雙列16引腳封裝，由5 V直流電源提供供電。它的8引腳接電源正極，1引腳接地;4、7引腳接空;2引腳和3引腳接外界晶振提供時鐘信號;9～16引腳為輸出端，輸出電流大于1 mA，輸出漏電流大于0.5 mA，輸出脈沖寬度為62.5 ms(典型值)。

當SFH506-38的光照面接收到載波頻率為38 kHz的紅外光脈沖信號時，其內部的PIN型光電二極管將紅外光信號轉換成相應的電信號，然后經模塊內部放大、限幅、帶通濾波、頻率解調和整形后輸出，其輸出端3腳由高電平轉為低電平。這時外接PNP型三極管 VT3(9012)飽和導通，其集電極輸出高電平脈沖信號，該信號加至譯碼控制器 IC3(BA5201)的6腳，經 IC譯碼后到OP1～OP8(分別對應于圖中9～16腳)，輸出端便可輸出一個正脈沖。由于BA5201輸出端高電平時間為62.5 ms，無法直接控制外設備工作，所以在接收端增加一個D觸發器，當第一個高電平信號輸出后會使D觸發器輸出高電平，這樣三極管VT2導通，繼電器閉合，可以驅動外設備工作;若該BA5201輸出端再輸出一個高電平，D觸發器狀態發生翻轉，由高電平變為低電平，三極管VT2截止，繼電器斷開，外設備停止工作，這樣可以實現一個按鍵控制一個通道來驅動外設備工作與否的功能。

4 結論

由于BA5201有8個輸出端，所以本文可以實現用8個不同的按鍵控制8路設備的工作情況。電路設計簡單實用，可廣泛應用于日常的家電控制，也可以應用于不同設備的遠距離控制。該紅外遙控控制電路反應速度快、可靠性高，具有良好的市場前景。

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