红外线遥控电源开关电子信息科学与技术专业毕业设计毕业论文

红外线遥控电源开关电子信息科学与技术专业毕业设计毕业论文内容摘要：

以买到，电路相对简单实用。 所以本设计采用方案二作为设计蓝本。 7 4 电路设计 红外遥控发射电路设计 图 3为红外遥控发射电路原理图，主要由编码芯片 PT226四 2输入与非门 7400、编码开关 SWDIP红外线发射器 PH30电阻、三极 管、电容、极性电容、按键 SB组成。 图 3 中门电路 U2~U4 构成中心频率为 40KHZ 的方波振荡，用于调制从 PT2262第 17脚输出的编码信号及控制信号。 控制信号（数据） 由 PT2262的 D1～ D4 管脚 提供，调制后的信号由红外发射管 PH303 发射出去。 要发射信号时，按下发射键 SB。 按键期间， PH303会 不断发射 红外 信号。 图 3 红外遥控发射电路原理图 红外遥控接收电路设计 图 4红外遥控接收电路原理图，主要由译码芯片 PT227编码开关、双稳继电器、红外接收头 FPS409 5V电源电路等组成。 图 4 红外遥控接收电路原理图 图 4 中的红外接收组件 FPS4091 接收到中心频率为 40KHZ 的红外信号后，从载 8 波中解调出编码信号，经放大后从 2脚输出，输进 PT2272解码器输入端 14脚，如果两机地址码相同，则 PT2272 进行解码，并把 PT2262 的控制信号锁存在 PT2272 的第10～ 13 引脚上，同时在第 17 脚上输出一个正脉冲，用于双稳电路的控制。 PT2272 解码器数据输出端第 10～ 13脚具有记忆保持功能，当有数据输出时，此数据会保持直至电源关断。 PT2272第 17脚 “ 总线 ” 输出端，当发、收两机地址码相同，正确译码 时，输出转为高电平，而当发射机不发射信号时，则回落到低电平 ， 没有记忆功能。 在 PT2272的第 17脚接一个有双稳态继电器和其驱动电路组成的双稳电路 ， 双稳电路原理图如图5所示。 图 5 双稳电路的电路图 有上述可知，接收器在得电后收到第一个信号之前， PT2272第 17脚输出为低电平时 ，VT2截止 ， 继电器 J1(JMX94F)释放 ， 其触点 是 断开 状态， 负载 不 工作。 遥控器的发射键SB按下后，接收器收到信号， PT2272第 17脚输出为高电平时 ， VT2导通 ， 继电器J1(JMX94F)励磁吸合其触点动作 ， 带动负载工作 ， 从而实现了红外遥控的目的 [12]。 电源电路设计 图 6 为红外接收电路的电源电路原理图，主要由 MC78L05 三端稳压器、变压器、整流二极管及电容组成。 电源电路接 220V 交流电后，经变压器转换成 9V 交流电，接着送整流二极管转换成 9V 直流电、再由电容滤波和 MC78L05 三端稳压器稳压后提供5V直流电 [6]。 V3~V6T~220V~9VIN13OUT2GNDIC5 MC78L05C91000μFC10100μFC11+5V1N40074++ 图 6 红外接收电路的 电源电路 9 5 主要组件选择及介绍 红外发光二极管和接收管 红外发光二极管实际是 采用 砷化嫁 (GaAs)和砷铝化嫁 (GaAlAs)等半导体材料制成的特殊的发光二极管，由于其 内部材料不同于普通发光而激光，因而在其两端施加一定电压时，它发出的是红外线而不是可见光。 当我们在它两脚加恒定电压时经红外发光二极管产生直流电流，只要工作电流不超过 PH303 的性能参数表（如图 7所示）给出的数值，红外发光二极管即可正常工作，发出的是光强恒定的红外光；当在它两脚上加脉冲电压，红外发光二极管的驱动电流为直流脉冲电流，即可发出脉冲光信号，可用来传递数字遥控信号。 因此，对发光二极管来说，不管供电电源的电压如何，只要流过发光管的正向工作电流在所规定的范围之内，器件就可正常发光，关键是用什么方式以及如何来 获得所需要的驱动电流 [10]。 目前大量使用的红外发光二极管发出的红外线波长为940nm 左右，外形与普通的发光二极管相同，只是颜色不同。 红外发光二极管一般有黑色、深蓝、透明三种颜色。 常见的红外发光二极管，其功率分为小功率 (1mW10mW)、中功率（ 20mW50mW)和大功率（ 50mW100mW 以上 )三大类。 常用的发光二极管为PH303，本设计中用到的就是这种发光二极管， PH303的性能参数见图 7所示 [7]。 图 7 PH303的性能参数 红外发光二极管的伏安特性曲线如图 8所示。 红外发光二极管的正向压降 VF与材料及正向电流有关。 砷化嫁红外发光二极管的正向压降在 1～ 2V 之间；小功率管的正向压降在 1～ ；中功率管的正向压降在 ～ ；大功率管的正向压降小于等于 2V。 在使用时应注意驱动电源电压的数值应大于红外发光二极管的正向压降 ，否则不能克服死区电压产生的正向电流 IF。 红外发光二极管的反向击穿电压 VR较低，约为 5~30V。 所以，在实际使用中需加限流电阻予以保护 [10]。 10 图 8 红外发光二极管的伏安特性曲线 红外发光二极管的输出特性曲线如图 9所示，它表示红外发光二极管的输出光功率PO与正 向工作电流 IF之间的关系。 图 9 红外发光二极管的输出特性曲线 由图 9可见，在工作电流 IF较小时，输出光功率 Po与工作电流 IF成线性关系。 当工作电流较大时，曲线快速弯曲，红外发光二极管进入饱和， Po 与 IF就不再成线性关系了，形成了非线性工作区，即饱和区。 在红外线遥控电路中，红外发光二极管一般都工作在开状态 (数字调制 )。 因此，对于输出特性是否在线性区没有要求。 当红外发光二极管用在简单的光通信中时，它的工作状态为调幅工作状态 (模拟调制 )， 这时必须使红外发光二极管工作在线性区 [10]。 红外发光二极管的指向特 性是指它的发光强度与光辐射的几何角度的关系即 发光强度的角分布 (是描述 红外发光二极管 在空间各个方向上光强分布 )，它是由封装透镜的形状、管芯、顶端的位置与 封装的工艺（包括支架、模粒头、环氧树脂中添加散射剂与否） 决定的。 发光强度（法向光强）是表征发光器件发光强弱的重要性能。 红外发光二极管大量应用要求是圆柱、圆球封装，由于凸透镜的作用，故都具有很强指向特性：位于法向方向光强最大，其与水平面交角为 90176。 当偏离正法向不同 θ角度，光强也随之变化。 发光强度随着不同封装形状而强度依赖角方向。 图 10(a)、 (b)分别画出了球面透镜封装与平面封装的红外发光二极管的指向特性曲线。 由图 10可见，球面封装的红外发光二极管指向角度较小，在偏离发射中心 (零发射角 )10o 的位置上，发射光强只有 0o位置上的 50％。 平面封装的管子指向角度较大，在偏离 0o发射角 40o时发射光强为 0o位置上的 50％。 采用多只发射管并列安装的方法，可以改善发射光的指向特性 [10]。 11 图 10 红外发光二极管的指向特性曲线 红外接收管是一种光敏二极管。 在实际应用中要给红外接收二极管加反向偏压（ E极接负， C 极接正），它才能正常工作，获得较高的 灵敏度 [7]。 PH302 的性能参数见图11 所示。 图 11 PH302的性能参数 成品红外接收头 由于红外发光二极管的发射功率一般都较小 （ 100mW左右），所以红外接收二极管接收到的信号比较微弱， PH30 PH303 的最大接收距离一般在 5m。 当要求更长的遥控距离时，要增加高增益放大电路。 前些年常用 μPC1373H、 CX20206A等红外接收专用放大电路，最近几年不论是业余制作还是正式产品，大多采用成品红外接收头。 所以本设计也采用成品红外接收头。 成品红外接收头的封装大致有两种：一种采用铁皮屏蔽， 一种是。