电子信息工程实训报告

红外遥控开关设计
摘要：红外遥控开关具有灵敏度高、抗干扰性能好等特点，其遥控距离为8m以上，可用于控制灯具、电风扇、排风扇等家用电器。红外遥控开关是无触点电子开关，不产生电火花，安全、方便、在可燃气体等场所，并且使用尤为安全使用的器件以及电路的性能都较好，它的抗干扰性也是很好的，特别适用与对发射和接收要求高的场合。
关键词： 红外遥控开关 发射器 接收器
一、 引言
红外遥控开关是无触点电子开关，不产生电火花，安全、方便、在可燃气体等场所使用尤为安全；用电视机的遥控器就可以实现开关操作，在小家电领域具有广泛的实用价值。随着人民生活水平进一步的提高，各种家用电器设备也随之进入千家万户，一些家用电器开关在使用的时候非常麻烦，为了方便大家使用，现在社会上也设计出了各种各样的控制开关，其中包括红外遥控开关，红外遥控是目前家用电器中用得较多的遥控方式。我们这个设计既具有红外遥控的一般通用特性，也设计了一种具有自己独特性能的部分，那就是采用锁相环加密的功能，让人们更好的使用家用电器。以下介绍红外遥控的特点：它不影响周边环境的、不干扰其他电器设备。由于其无法穿透墙壁，故不同房间的家用电器可以使用通用的遥控器而不会产生相互的干扰：电路调试简单。由于其抗干扰能力强，操作简单等诸多特点，已经广泛应用于彩色电视机，VCD，DVD，空调，组合音响等各种家用电器上，我设计的这个红外遥控开关，不仅是要让人们明白红外遥控的原理，还要是他们能更深刻的把握电器性能的好坏，相信通过这个设计大家也能对红外遥控开关的工作院里有进一步的了解。
二、 设计思路
红外遥控开关，跟其他传统开关相比，它主要可以实现一键场景，一对一遥控及分区灯光全开全关等管理，就是对住宅内的各种家用电器进行智能管理与控制的开关。并可以用多种控制方式实现以上功能，最主要的控制方式为无线遥控、定时控制、集中控制、甚至远程控制等，从而创造舒适、节能、方便、安全、环保的居住灯光效果。红外遥控系统一般分为发射和接收两个部分，发射部分的主要元件为红外发光二极管，接收部分的红外接收管是一种光敏二极管。
三、 设计原理
发送部分主要由PT2262IR和三极管放大电路组成，其电路图如图1所示。

图1 PT2262IR红外编码电路
其振荡频率由OSC1管脚和OSC2管脚之间的电阻大小决定，由15管脚输出。粗略的计算如方程①：
①
其中，f的单位是kHz，RP1的单位是kΩ。
PT2262IR从17管脚输出编码。编码的内容由地址码、数据码和同步码构成，共十三位。地址码（地址管脚A0-A7）有三种状态，悬空、高电平、低电平；数据码（数据管脚D0-D3）只有两种状态，高电平、低电平，数据管脚不接高电平时默认为输入低电平。
PT2262IR内有载波电路，不需外接载波电路。载波的频率为振荡频率的 。 PT2262IR的输出接三极管放大电路，用以放大电流，驱动红外发光二极管。经过三极管后波形反相。
若PT2262IR不接三极管放大电路，其输出波形的值能达到5V左右。但其输出的驱动电流不足以驱动红外二极管，所以接三极管放大。
接收部分主要由PT2272-L4和红外接收管HX1838的放大电路组成。电路图如图2所示。

图2 PT2272-L4红外解码电路
上图中4路输出接的都是LED，实际学生设计时，可将D3路输出修改为驱动5V继电器（不改也行），电路相应改变一下，不能直接驱动，需要接三极管驱动。
红外接收管HX1838内部集成了放大、滤波、比较电路，能将接收到的含38kHz载波的编码还原。由于发射的编码是反相的，所以接收到的编码也是反相的。
解码芯片PT2272 接收到信号后，其地址码经过两次比较核对后，VT 脚才输出高电平，与此同时相应的数据脚也输出高电平，输出高电平的平均值为4.45V。PT2262和PT2272除地址编码必须完全一致外，振荡电阻还必须匹配，否则接收距离会变近甚至无法接收。
电路图中的电容C2和C3的作用是为了减小电源对红外线的影响，增加发射端和接收端之间的距离。
电路中的地址位的设置用4位或6位拨码开关完成，剩余地址位统一接地即可。
四、 PCB图
略
五、 实物展示略
六、 心得
在日常生活中，我接触红外遥控开关也挺多的，像家里电视机、空调等的遥控器都采用的是红外遥控开关，但自己对它的工作原理，及其电路组成可以说是一概不知。这次实习让我们走进生活，了解生活中的一些家用电器工作的原理，是实习的目的之一。在实习过程中，需要把电路的每一个环节搞懂，就必须充实自己的知识，我也在学校图书馆接了基本相关书籍进行查阅，同时在电子网站查阅相关芯片资料以及软件、原件的功能作用为做设计电路准备。通过查阅资料，开阔了我的视野，拓展了我的思路，也使我意识到细节的重要性。
实习中，加强了我对本专业的了解，把以前遗忘的或者不会的知识从新得到巩固和了解，在实习过程中，发觉自己对本专业的知识了解甚少，懂得也只还是皮毛罢了。也认识自己在学习中存在的许多不足的地方，这次实习将以前自己以为不重要的和偷没有学好的知识加强了学习。将理论联系到实际的时候，才发现自己需要补充的知识很多。所以，在以后的学习中，我会努力做到深刻理解每个细节，从而灵活运用所学知识。

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