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    红外线遥控器信号的发射与接收


      我们曾经说过按下遥控器的按钮就可以对遥控彩色电视机进行一系列的遥控操作,实际上按下遥控器上的按钮与按下单片计算机矩阵键中某一个按键本质上是没有什么区别的,它们都是向单片计算机输入编码脉冲,不同的是遥控器输入给单片计算机的编码脉冲首先要调制成红外线辐射出去,然后再由红外线接收电路处理后传送给遥控系统中的单片计算机。下面分别介绍红外遥控发射与接收的基本原理。
    (一)红外遥控发射工作原理
      红外遥控发射器的原理框图。它由键矩阵、键控编码器、指令编码器、调制器、缓冲放大器、扫描发生器、时钟脉冲发生器振荡器、激励器和红外发射二极管组成。其中键控编码器、指令
      编码器、调制器、缓冲放大器、扫描发生器、时钟脉冲发生器、振荡器都集成在集成电路中,贴片安装在手持发射器中的印刷线路板上,键矩阵电路分别与集成电路内部键控编码器和扫描发生器相连接,这部分电路的工作原理与遥控系统中的单片计算机外接的键矩阵电路工作原理相同。当输入、输出相交点被短路时,对应被按下键的键值将进入键编码器的输入端,在键编码器中输入键值被鉴别,从而识别出被按下键的键位(即用户向遥控系统发布什么命令)。
      振荡器的振荡频率由外接陶瓷晶体振荡器Zo1决定,通常Z01的谐振频率为455kHz或48okHz。该振荡信号一路经时钟脉冲发生器分频、选通后,产生时钟脉冲和38kHz左右的载频信号。时钟脉冲送往指令编码器与扫描发生器,载频信号送往调制器。指令编码器输出的指令码被调制在该载波信号上,此信号经集成电路内部缓冲放大器放大后,从集成电路内出,送红外发射二极管的激励放大电路。在手持红外遥控发射器中,振荡器的振荡频率约为455kHz,它接近半导体超外差收音机的中频,因此可依据电磁辐射原理来判断红外发射器振荡电路工作是否正常。具体做法是打开收音机,波段设置在中波,并将它调置低端接收频率上(例如550kHz),将手持遥控发射器靠近收音机的磁性天线,按动遥控器上任一个按钮,若收音机发出响亮的"嘟、嘟"声音,说明遥控发射器振荡电路工作正常;若收音机无任何反应,在确认电源供电电压正常的前提下,故障是陶瓷晶振不良,或集成电路不良,检修时通常是先换陶瓷晶振,若故障仍存,再换集成电路,由于IC是采用贴片技术焊接在印刷电路板上,因此更换Ic实际就是更换整个遥控发射器的线路板。由IC输出已调制的指令信号送至由三极管等元件组成的红外发光二极管激励驱动放大器,经三极管V101驱动放大后输出,控制流向红外发光三极管V102的电流。当V102有正向电流流动时,就向外辐射波长为932nm左右不可见的红外线。红外发光二极管安装在遥控器的正前端,外形,具有与二极管基本相同的正反向特性,业余条件下用47型万用表R×1k挡测量其反向电阻为无穷大,正向电阻约为30k欧米伽。。
    (二)红外遥控接收工作原理
      红外遥控接收电路,顾名思义就是能接收红外光信号的电路,因此,这种电路需要一个光电转换器件——红外发光二极管光电二极管。它与前置放大集成电路组成红外线遥控接收电路。目前最常用的前置放大集成电路为CX20106A和弘PC1373H,它们都是光电接收前置放大器。
      由红外光电二极管和光电前置放大器组成的红外遥控接收电路的原理框图。前置放大器、自动电平控制、限制放大器、峰值检波、波形整形电路都集成在电路中。当无红外线光照时,红外线接收二极管几乎没有反偏电流,集成电路没有输出当有红外线照射时,V.,产生光电流,经前置放大器放大,限幅电路限幅消除干扰,然后经峰值检波检出调制信号,最后经波形整形电路后输出,送至单片计算机遥控指令码输入端口。在光电前置放大器中,为了适应在规定的距离范围内红外线遥控具有相同的灵敏度,要求前置放大器具有自动电平控制。当近距离遥控时,前置放大器增益下降,以防止电路饱和失真而导致遥控失灵。由于光敏二极管经红外线激发出的光电流十分微弱,因此要求光电前置放大器具有很高的增益。为了防止外来杂散电磁波的干扰,工艺上将光电二极管、光电前置放大器封装在3 × 3X1.3cm 3左右的金属屏蔽盒内,屏蔽盒前端装有光电二极管的位置上开有网状窗口,目的是透射红外光线,整个屏蔽盒安装在紧靠电视机前面板的位置上。当遥控彩色电视机出现遥控灵敏度低的故障时,切不可为了增加透射红外光线的窗口面积而卸下金属屏蔽盒或卸下网状窗口,这样做并不能增加遥控灵敏度,相反反而因干扰增加而使遥控灵敏度更低。通常引起遥控灵敏度低的故障为遥控发射器不良或遥控红外线接收电路工作不正常。
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