远间隔红外线控开关电路
前面先容的红外遥控开关，其控制间隔大都不超过10米。这不仅是由于发射机的发射功率一般都较小的原因，而更重要的是由于红外线具有可见光的散射特性，在经过一段间隔后它的发射面积增大，使控制信号的能量分散，单位面积上的能量量度减弱，因而失去控制功能。假如在增大发射机发射功率的同时，又将发射光或接收光聚焦，则控制间隔可大大增加。本文先容的遥控器，遥控间隔可达40-50米。[电路工作原理]?发射机：如图1。?http://www.bsss.info/138/201103271623071427.jpg接收机：如图2。它的红外接收前置放大电路为μPC1373H，由C2、L1将接收频率调至35kHz，经内部放大及检波后由①脚输出1.5kHz的调制信号。IC2为由双D触发器4013组成的双稳触发器，该触发器作分频器，每输入两个脉冲，①脚输出一个脉冲。经过 IC2将1.5kHz的调制信号分频后，得到750Hz、占空比为1:1的脉冲信号。又经VD1、VD2限幅，通过C8耦合到音频译码器LM567。当 567的输入端3脚输入750Hz的音频信号时，它的输出端⑧脚输出低电平，经C10、C12将输出脉冲宽度扩展为约1.5秒。由于IC4是靠上升沿脉冲触发的，所以当红外信号消失后IC3的输出变为高电平时，触发IC4使其翻转，通过开关驱动管VT1使继电器状态变化一次，控制电路的通与断。? 电路中的C14、R11是为电网停电后又恢复供电时，使IC4自动复零而使输出为低电平，VT1截止继电器开释。电路中DW、C7、R8为IC3提供6.8-7V的稳压电源。? LM567为锁相环音频译码电路。它在电路中的功用是作选频用，即只有当输入信号的频率和电路自身的振荡频率相一致时，电路输出低电平，否则输出高电平。它的内部原理框图如图190。外形为8脚双列直插塑料封装。电路第5、6脚外接电阻R7、电容C9决定了锁相环内部压控振荡器的中心频率：f0=1/1.1R*C。第1、2脚对地所接电容分别为输出滤波网络和锁相环路单极低通滤波网络。第2脚所接电容C11影响锁相环路的捕捉带宽。带宽 BW=1070（Vi/foC11）ˉ2（占fo的百分比）。式中：Vi为3脚输入的正弦波电压有效值，单位为mV，C11单位为μF。第1脚所接电容的容量至少是2脚电容容量的两倍。第3脚输入信号要求>25mV。第8却为逻辑输出端，答应最大灌电流为100mA。LM567的工作电压为 4.75-9V，工作频率为500kHz（最高值）。静态工作电流为8mA。? LM567的内部电路及具体工作过程比较复杂,其基本功能可以简述如下：当器件第3脚输入幅度>25mV，频率在器件带宽内的信号时，第8脚由高电平变为低电平作为逻辑输出；第2脚输出经过频率/电压就换的音频信号；假如在器件的第2脚输入音频信号，则在第5脚输出受2脚输入音频信号调制的调波信号。利用此特性，可以将LM567作为调制解调器使用。[元件的选用]? 发射机：IC1、IC2用CMOS器件7555时基电路，其工作电流较低。VT1用3CF3B中功率管，也可用BD238代用，其工作电流为2A。4只红外发射二极管为SE303A。电池用两节12V打火机用电池并联，以进步其空量。C5选用漏电较小，耐压25V的电解电容。? 接收机：红外接收管用PH302。IC1用μPC1373H或KA2181。IC2、IC4为双D触发器CD4013。IC3为锁相音频译码器LM567。其余元件如图中所标。http://www.bsss.info/138/201103271623071428.jpg[电路调试]? 要达到间隔遥控，要求红外发射机有较大的发射功率，且接收机对接收到的红外控制信号就有一定的聚焦能力，使较分散的红外光束能够聚焦于一个较小的面积，发进步接收功率。此外对发射管和接收管的安装也有一定的要求。对于红外发射管应接将4只发射管并列安装，使发射的红外光较集中。在接收机部位。接收聚光器可用手电筒的反光器，在原安装灯泡的位置上安装接收管，并将原玻璃罩片去掉。若用汽车前灯的镀银聚光器效果更好。? 为防止外界干扰，接收机的IC1应该屏蔽。? 电路的调试较为简单，只须将接收机的L1调到35kHz的载频频率揩振点，使IC1输出最大；再将音频择码器的R7调整到使IC3在其3脚入750Hz的脉冲信号时，8脚输出低电平。即当用发射机向接收机发送遥控信号时，调整R7能使IC3的8脚变为低电平，并使继电器吸合或断开。反复调节L1的磁芯和 R7的阻值，并边调边拉大发射机与接收机之间的间隔，直至最远为止。本遥控器最大遥控间隔可达40-50米。? 该遥控器为全集成电路结构，由于发射机使用CMOS集成电路，输出部分采用多发射管并联和辅助电容等技术措施，使本机达到功耗小，输出功率大的优良性能。在接收端采用高灵敏度前置放大器μPC1373H和锁相环音频译码电路LM567，使电路的接收灵敏度和可靠性有很大进步。它不仅适用于一般家庭电器的遥控。假如使用中要求遥控间隔较小，可省去聚光器部分。? 接收机如采用交流电源，可用电源变换电路，其中7812为输出+12V的集成稳压器。
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