(好论文)红外遥控开关设计方案 智能红外遥控电风扇的设计

专业：班级：姓名：学号： 第8页 智能红外遥控电风扇的设计摘要: 红外遥控电路现在已成为一种设计电路的时尚,.改善了传统控制方式,操作简便无噪音,改善了使用条件,尤其是给伤残人、老人、行动不便或要休息的人带来极大的方便.它可在宾馆、饭店、会议室、办公室和家庭中使用，此次设计给出了红外遥控器信号发射原理、红外接收器接收原理及它们的硬件设计和连接，给出用PT2262发射遥控信号和PT2272作为遥控接收信号和系统解码器和的一种巧妙实现方法，红外遥控器基于其体积小、功耗低、功能强、成本低的特点，己经在家电产品设备中广泛应用。关键词：红外遥控 PT2262/PT2272 目录一 系统设计方案及要求11.1 设计方案11.2 设计要求21.3 系统框图2二 主控芯片介绍22.1芯片简介22.2芯片引脚如图：22.3 PT2262-IR引脚功能说明：32.4 PT2272引脚功能说明：32.5芯片电气参数以及极限参数：42.6 PT2262/PT2272工作原理：4三 发射电路部分设计53.1 遥控器工作原理及组成部分53.2发射电路PCB图6四 红外接收端电路设计74.1 红外接收工作原理及组成部分7一 系统设计方案及要求1.1 设计方案 方案一：通过51 单片机把接收的解码信号按键码工作方式读取出来。编码方案可采用NEC协议，由红外一体接收头接收信号，并发送给单片机I/O口进行处理，该方案系统设计难度高，涉及学科较多，成本较大，因此不予采纳。方案二：如图1.1.1，通过红外一体接收头接收信号，用四位计数器处理信号，收到一次信号输出的BCD码累加一位，通过后级的译码显示电路显示出收到信号个数，该方案功能单一，原理上也有问题，故不予采纳图1.1.1方案三：采用用台湾普城公司生产的一种CMOS 工艺制造的低功耗低价位通用编解码电路PT2262/PT2272，PT2262/2272是一对带地址、数据编码功能的红外遥控发射/接收芯片。其中发射芯片PT2262-IR将载波振荡器、编码器和发射单元集成于一身，使发射电路变得非常简洁。本次设计采用该方案，具体设计如下文所述。1.2 设计要求（1）红外信号发射发射电路能发射六种不同的红外编码，编码由地址码+数据码组成。（2）红外通讯发射电路和接收电路之间采用红外通讯，信号要加载在38KHz的载波上。（3）红外信号接收接收电路能处理六种不同编码并完成相应功能（4）键盘该电路可由六个键盘控制发射器发射不同编码。（5）控制电路讲接收到的信号通过六个LED灯显示。1.3 系统框图PT22622272配对使用可组成遥控发射和接收电路。其中PT2262组成遥控器，PT2272 组成接收器，它们必须工作在同一频段（如本系统中射频收发模块都选用315MHz频段），地址编码必须完全相同才能配对使用（设置地址码的原则是：同一个系统地址码必须一致；不同的系统可以依靠不同的地址码加以区分至于设置什么样的地址码完全由用户配置）。发射电路用来发射3I5MHz的高频载波，将编码后的地址码、数据码、同步码随同载波一起发射出去，接收电路将发射电路发射出的信号有效地接收过来，经过放大后，再送入解码电路解码后，变成所需的电信号。与此同时，相应的数据脚也输出高电平。如果发送端按键一直被按住，编码芯片也会连续发射。当发射机没有按键按下时，PT2262 不会与电源连通，所以315MHz的高频发射电路不工作。二 主控芯片介绍2.1芯片简介本方案的接收发射芯片采用台湾普城公司生产的CMOS工艺制造的低功耗低价位通用发射芯片PT2262以及接收芯片PT2272 PT2262/2272是一对带地址、数据编码功能的红外遥控发射/接收芯片。其中发射芯片PT2262-IR将载波振荡器、编码器和发射单元集成于一身，使发射电路变得非常简洁。 接收芯片PT2272的数据输出位根据其后缀不同而不同，数据输出具有“暂存”和“锁存”两种方式，方便用户使用。后缀为“M”为“暂存型”，后缀为“L”为“锁存型”，其数据输出又分为0、2、4、6不同的输出，例如：PT2272-M4则表示数据输出为4位的暂存型红外遥控接收芯片。2.2芯片引脚如图：图2.2.12.3 PT2262-IR引脚功能说明：Pin1-Pin6（A0-A5）: 地址输入端，可编成“1”、“0”和“开路”三种状态。Pin7、Pin8、pin10-Pin13（A6/D0-A11/D5）: 地址或数据输入端，地址输入时用Pin1-Pin6，做数据输入时只可编成“1”、“0”两种状态。Pin14（TE）: 发射使能端，低电平有效。Pin15、Pin16（OSC1、OSC2）: 外接振荡电阻，决定振荡的时钟频率。Pin17（Dout）: 数据输出端，编码由此脚串行输出。Pin9、Pin18（VDD，Vss）: 电源+，-输入端。2.4 PT2272引脚功能说明：Pin1-Pin6（A0-A5）: 地址输入端，可编成“1”、“0”和“开路”三种状态。要求与PT2262设定的状态一致。Pin7、Pin8、pin10-Pin13（D0-D5）: 数据输出端，分暂存和锁存两种状态。Pin14（DI）: 脉冲编码信号输入端。Pin15、Pin16（OSC1、OSC2）: 外接振荡电阻，决定振荡的时钟频率。Pin17（VT）: 输出端，接收有效信号时，VT端由低电平变为高电平。Pin9、Pin18（VDD，Vss）: 电源+，-输入端。2.5芯片电气参数以及极限参数： PT2262/PT2272电气参数参数名称符号工作条件最小值典型值最大值单位工作电压VDD-3-15V工作电流IDDVDD=12V停振A0-A11开路-0.020.03uA输出驱动电流(Dout)IOHVDD=5V，VOH=3VVDD=8V，VOH=4VVDD=12V,VOH=6V3610-mA输出驱动电流(Dout)IOLVDD=5V，VOL=3VVDD=8V，VOL=4VVDD=12V,VOL=6V259-mA图2.5.1 PT2262/PT2272极限参数参数名称符号极限值单位工作电压VDD-0.3-+16VV输入电压VI-0.3-VDD+0.3VV输出电压VO-0.3-VDD+0.3VV功耗PD300(VDD=12V)mW工作温度TOPT-20-+70存储温度Tstg-40-+125图2.5.22.6 PT2262/PT2272工作原理： PT2262-IR发射芯片地址编码输入有“1”、“0”和“开路”三种状态，数据输入有“1”和“0”两种状态。由各地址、数据的不同接脚状态决定，编码从输出端Dout输出，通过红外发射管发射出去。其编码时序波形如图2.6.1所示。图2.6.1 Dout输出的编码信号是调制在38kHz载波上的，OSC1、OSC2外接的电阻决定载频频率，一般电阻可在430k470k之间选择即可。 PT2272的暂存功能是指当发射信号消失时，PT2272的对应数据输出位即变为低电平。而锁存功能是指，当发射信号消失时，PT2272的数据输出端仍保持原来的状态，直到下次接收到新的信号输入。图3是红外发射和接收的典型应用原理图，为了能正确解调出调制的编码信号，接收端需加一级前置放大级，保证输入PT2272的信号幅度足够大。PT2272各输出端通过各种接口即可控制相应的负载。三 发射电路部分设计3.1 遥控器工作原理及组成部分 遥控器主要部分为PT2262，PT2262 最多可有6 位(D0-D5)数据端管脚,设定的地址码和数据码从17 脚串行输出，可用于无线遥控发射电路。编码芯片PT2262 发出的编码信号由：地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字。它的发送格式为：当任意数据端口有高电平输入时，PT2262将连续发送四次编码，假设振荡周期为T,每发送一次编码都有128T宽度的低电平分开。而32T12的编码是由A0A11十二个码组成，A0在前A11在后。由Dout引出的电路部分即为发射编码电路，发射频率为38KHz，通过红外线发射管发射。遥控电路图如下图2.1.1所示：图2.1.1当发射机没有按键按下时，PT2262不接通电源，其17脚为低电平，所以38KHz的红外发射电路不工作，当有按键按下时，PT2262得电工作，其第17脚输出经调制的串行数据信号，当17脚为高电平期间38KHz的红外发射电路起振并发射等幅高频信号，当17脚为低平期间38KHz的红外发射电路停止振荡，所以红外发射电路完全收控于PT2262的17脚输出的数字信号，从而对红外电路完成幅度键控（ASK调制）相当于调制度为100的调幅。38KHz的频率由15,16脚的电阻大小控制即OSC1、OSC2外接的电阻决定载频频率，一般电阻可在430k470k之间选择，调节改变频率可使信号传输更远。PT2262后缀为IR的为红外线传输专用芯片，可用4.5V电压供电，试用于电池供电的环境。3.2发射电路PCB图如图3.2.1图3.2.1四 红外接收端电路设计4.1 红外接收工作原理及组成部分 通常使用中，我们一般采用8位地址码和4位数据码，这时编码电路PT2262和解码PT2272的第18脚为地址设定脚，有三种状态可供选择：悬空、接正电源、接地三种状态，3的8次方为6561，所以地址编码不重复度为6561组，只有发射端PT2262和接收端PT2272的地址编码完全相同，才能配对使用，遥控模块的生产厂家为了便于生产管理，出厂时遥控模块的PT2262和PT2272的八位地址编码端全部悬空，这样用户可以很方便选择各种编码状态，用户如果想改变地址编码，只要将PT2262和PT2272的18脚设置相同即可，例如将发射机的PT2262的第1脚接地第5脚接正电源，其它引脚悬空，那么接收机的PT2272只要也第1脚接地第5脚接正电源，其它引脚悬空就能实现配对接收。当两者地址编码完全一致时，接收机对应的D0D5端输出约4V互锁高电平控制信号，同时VT端也输出解码有效高电平信号。用户可将这些信号加一级放大，便可驱动继电器、功率三极管等进行负载遥控开关操纵。该模块是以解码芯片PT2272为核心