新型彩电遥控电路

河南机电高等专科学校毕业设计/论文1河南机电高等专科学校毕 业 设 计 论 文论文题目： 新型彩电遥控电路系 部： 电子通信工程系 专 业： 通信技术 班 级： 2003 级 1 班 学生姓名： 常 力 文 学 号： 0346101 指导教师： 于 圣 学 河南机电高等专科学校毕业设计/论文22006 年 05 月 15 日摘 要随着微电子技术及计算机技术的迅速发展，特别是集成电路工艺技术的进步，使构成计算机的主要电路甚至是全部电路都可能集成到一个大规模集成电路之中，这就诞生了微计算机，由于微计算机的工作是模仿人的思维方式，因此微计算机又称为微电脑，遥控彩色电视机中的控制系统就是以微电脑为核心的电路。微电脑是一种智能化的功能单元。伴随科学技术的发展，为了使得电视机使用方便，目前广泛运用得红外线为载体来传送遥控信息，可以距电视机 10 米以内操作控制。本系统采用飞利浦公司的 8 位微处理器 PCA84C444 为中心，加上非易失性E2PROM 存储器 PCF8582A、遥控信号发射集成电路 SAA3010、遥控信号接收集成电路 CX20106A 等四片集成电路组成。在选台及功能控制部分都采用新型的电路，增加了功能，扩展了电视机的使用范围，延长了电视机的使用寿命，减少故障的发生，并能提高整机的可靠性。该系统成本低、集成度高，外接元器件少功耗小，是一种经济型的彩电遥控系统。关键词：微处理器 遥控发射 遥控接收 红外线河南机电高等专科学校毕业设计/论文3AbstractAlong with microelectronic technology and the computer technology rapid development, the specially integrated circuit craft technology progress, enable to constitute the computer the main circuit even is the complete electric circuit all possibly integrates to a large scale integrated circuit in, this was born the micro- computer, because the microcomputer work imitates humans thinking mode, therefore the microcomputer is called the microcomputer, in the remoted control color TV set control system is take the microcomputer as the core electric circuit. The microcomputer is one kind of intellectualized function unit. Follows the science and technology the development, in order to cause the television easy to operate, at present the broad utilization results in the infrared to transmit the remoted control information for the carrier, may be apart from in the television 10 meters to operate the control.This system uses Phillips Corporation 8 microprocessors PCA84C444 is a center, in addition non-Yi Shixing E2PROM memory PCF8582A, remoted control signal launch integrated circuit SAA3010, remoted control signal receive integrated circuit CX20106A and so on four piece of integrated circuits composition. Is choosing taiwan and the function control section all uses the new electric circuit, increased the function, expanded the television use scope, lengthened the television service life, reduces the breakdown the occurrence, and can enhance the entire machine reliability. This system cost low, integration rate high, outside meets the primary device few power losses to be small, is one economy color television external guidance system.Key words: Microprocessor，remoted control launch，remoted control receive，infrared河南机电高等专科学校毕业设计/论文4目 录摘要I绪论1第 1 章 红外遥控系统的组成及作用21.1 红外线遥控特点21.2 红外线遥控彩电组成21.3 控制过程31.4 彩电的主要控制功能3第 2 章 设计方案及方案论证92.1 总体系统设计任务92.2 系统设计方案论述92.3 方案的确定11第 3 章 彩电遥控电路设计123.1 彩电遥控电路组成123.2 红外遥控发射器123.3 红外遥控接收器143.4 电视控制专用微处理器 PCA84C444153.5 彩电遥控系统单元电路的必要工作条件193.6 彩电TV/AV切换电路设计22第 4 章 画中画电路设计264.1 画中画系统简介264.2 画中画电视机主要功能264.3 画中画彩色电视机基本原理274.4 画中画电视机分类274.5 射频画中画电路设计294.6 视频画中画电路设计334.7 视频画中画特殊功能简介35第 5 章 I2C 总线的控制技术375.1 I2C 总线简介375.2 I2C 总线的特点与特性385.3 I2C 总线的传输39总 结/展 望41致谢42参考文献43附录44河南机电高等专科学校毕业设计/论文5绪 论现代生产的各种彩色电视机，几乎全部采用了遥控技术，以遥控方式代替了原来只能通过整机面板上的按钮所进行的各种操作。遥控方式具有调节方便、功能齐全、自动化程度高、安全可靠等多种优点。电视机的遥控操作可完成开关机、频道预置、频道选择（选台）、模拟量控制（音量、亮度、彩色、对比度等），TV/AV转换、定时、消噪、屏幕显示等各种操作。在电源关掉后，还具有存储记忆功能。20世纪70年代初期，开始是用超声波作遥控信号源。为了减少行频高次谐波辐射的干扰，超声波载波频率一般选择在行频的2次谐波与3次谐波之间的40kHz附近。遥控信号由遥控接收器的传声器接收并转换为电信号，经识别后而得到各种控制信号。最早采用的超声波遥控方式比较简单，随着传送信息量的增加，还可采用数字编码技术，因而曾被广泛采用。但是由于超声波传感器的频带较窄，还易受反射波及超声波噪声源的干扰，故障率高，可靠性差，现已逐渐被红外遥控方式所取代。1978年以后，出现了脉冲编码的红外线遥控方式，并将微处理机技术应用到控制系统中，实现了自动更换频段、自由选择频道及其模拟量的控制功能。20世纪80年代起，电压合成方式逐渐成为红外线遥控的主流。这种方式是由微处理机根据控制信号（由遥控发射器发出的或由本机面板键盘形成的），产生不同的二进制脉冲数码。例如：在作频道选择时，选择频道的数码经过数/模（D/A ）转换，变为脉冲宽度调制码（PWM），再由集成芯片外的低通滤波器滤波和电平转换，形成030V直流调谐电压，送至高频调谐器进行频道选择；又如：作模拟量控制时，相应的脉冲数码经过转换成不同的脉冲调宽码，这些调宽码经片外各自的低通滤波器及相关电路，形成所需的控制电压，分别对音量、亮度、色饱和度、对比度等指标进行自动控制。电视遥控技术中还有一种语声遥控方式，这种方式是以声音识别技术为基础的，通过话音来控制电视机的各项操作，因此使用更为便利。这种遥控方式在简化结构、降低价格和提高识别率等方面，还有待进行大量工作，目前尚未普及。河南机电高等专科学校毕业设计/论文6第 1 章 红外遥控系统的组成及作用1.1 红外线遥控特点 红外线（电压合成）遥控方式的主要特点是：电路比较简单，工作稳定可靠，控制操作方法统一，功能齐全且扩展余地较大。另外，红外线不会穿透墙壁向外辐射，故不会造成用户间电视接收机遥控信号的相互干扰，其影响速度也快，对人体无任何伤害。图 1.1 红外线遥控彩电组成框图（电压合成式）1.2 红外线遥控彩电组成红外遥控彩色电视机的组成与普通不带遥控的彩色电视机相比，仅仅在于前者多了一个遥控系统，其他部分没有什么差别。主要包括微处理机（CPU）、存储器（RAM与 EAPROM）、 D/A转换器、频段选择、遥控发射器、遥控接收器及接口电路等各个部分，方框图如1.1所示。它的输出信号可以控制主电源的开与关；可以控制频道的选择（选台）；可以对音量、亮度、色饱和度、对比度等模拟量进行控制，使其大小、高低、深浅等发生变化；也可以控制显像管屏幕的字符显示等。河南机电高等专科学校毕业设计/论文7控制系统（中心）的控制可来自红外线遥控发射器，也可来自电视机的本机键盘（也称机侧键盘或面板键盘），二者对微处理机的控制功能是相同的。辅助电源是专门为遥控微处理机提供能量的直流电源，它开机后即工作，不受主电源控制，这样可保证微处理机开机后即能正常工作，以便接收本机键盘或遥控发射器发来的指令，然后发出各种控制信息，如打开主机电源，使整机电路工作，然后进行选台操作，再作音量、亮度、色饱和度、对比度的控制与调整等。1.3 控制过程按下遥控发射器上的某一个按键后，控制电路就将控制信息送给遥控器内的专用微处理器或相关电路，其编码器就输出一组按特定格式编辑而成的二进制代码（称为遥控编码脉冲），然后再将此代码脉冲调制到频率约为38KHz的载波上，形成已调遥控信号，此信号经驱动电路放大后，激励红外发光二极管，发出红外光信号，此即红外遥控信号。红外遥控信号辐射到安装在电视机面板上的红外光电二极管，由它转换成电信号，此信号经遥控接收器内的放大、限幅、检波、整形等处理后，获得了遥控编码脉冲，送至微处理器。在微处理机的程序控制下，从编码脉冲中取出功能码（即遥控指令）并进行译码、识别出控制内容等信息，并据此在相应的端口输出控制信号，这些控制信号分别经过相应的接口电路处理与转换，即可对被控电路进行控制。本机的键盘控制是由电视机面板上的键盘操作进行的。按下某键后，根据键位扫描信号得到相应的本机控制指令，送给微处理机，直接进行译码，其后的工作过程与上述的遥控完全相同。遥控指令和本机控制指令虽来源不同，但对同一种微处理机来讲，其编码和控制功能是相同的。1.4 彩电的主要控制功能1.4.1 电源控制电视机接通交流市电后，辅助电源即开始工作，向遥控微处理机提供所需直流电压。在按下遥控器的电源开关键（POWER）后，遥控微处理机按照遥控指河南机电高等专科学校毕业设计/论文8令，发出打开主电源的信号（高电平或低电平），随之主电源接通，使电视接收机正常工作。如果要关断电视机，则可再一次按下电源的开关键。1.4.2 自动关机自动关机有两种方式，即无视频信号自动关机和定时自动关机。一、 无视频信号自动关机在有的遥控系统中，其主电源除MAIN SW（主电源开关）和POWER（待机/工作开关）键控制外，还可受视频信号的自动关机电路的控制，即具有无视频信号时的自动关机（AUTO SHUT OFF ）功能。主电源开启后电视机处在正常接收状态，如果电视节目已经播完（停播）或在VIDEO模式时录像带已走完后的1030min,电视机仍收不到视频信号，则微处理机会发出指令，将主电源关断，使电视机转为待机状态，如图1.2所示。图 1.2 主电源由通自动转为待机状态的过程通常，微处理机是通过有无行同步信号输入来判断是否接收到视频信号为依据的，然后决定控制主电源通/断输出端的信号是高电平还是低电平，以决定主电源的开/关。二、 定时自动关机定时系统全部设置在微处理机的芯片之内，当按下定时键TIMER 或SLEEP键后，定时时间设定后，微处理机中的计数器按减法计算运行，所设时间值不断递减。如果想在显像管的屏幕上观察这一时间的变化情况，可按下RECALL TIMER 键或SLEEP键，也可按下正在收看的电视节目台号键，即可将其呼出，此时在屏幕的适当位置上会显示出定时时间或定时的剩余时间，此时时间减至“01”时，再经过1min，微处理机便会发出主电源关断的信号，将主电源切断，迫使电视机转入待机状态。如果在未到达预定的关机时间而人为关断主电源（如按POWER）,则剩余时间被解除。在预置选台状态时，不能作定时时间的设定。判 断有 无行同步信 号主电 源工作主电源不工作视频信号有无1 0 3 0m i n 后正常输出无电压输 出接收电视节 目处于待机状 态主 电 源由通 自动转 为待机 状态 的过程河南机电高等专科学校毕业设计/论文91.4.3 频道选择（选台、切换电视节目）遥控选台分为频率合成式和电压合成式两种，目前较多用的是电压合成式遥控系统如图1.3所示。电压合成式是利用微控制器，把各电视节目（频道）所需的调谐电压数字化，并存储在微处理器的存储器中。当进行选台时，微控制器根据选台信息的存储地址从存储器中取出相应的数字调谐电压数据，由D/A转换器转换成模拟的调谐电压，并送至高频头调谐端，以便进行电视节目（频道）的选择。若采用大容量的存储器，可记忆大量的数字选台信息，且有很高的调谐精度。IF BLBHBU 中频输出AFT SD失锁信号 行同步脉冲 行回扫反峰脉冲 AFT 传感器图 1.3 电压合成式调谐选台电路当进行电视节目搜索时，微处理器（CPU）便根据本机键盘或遥控器发出的搜索指令，对时钟脉冲进行变换处理。首先由搜索计数器进行加减计数，产生相应的搜索信息。其中数字调谐电压送到D/A转换器，合成频率和特定脉冲宽度调制（PWM ）电压；而其中的数字频段信息送至频段译码电路。然后脉宽调制电压送至接口电路进行变换，脉宽调制电压的幅度为5V 。该脉冲电压经电平变换及倒相放大，幅度变为32V，再经低通滤波器进一步滤除纹波，以得到平滑的直流控制电压，这便是模拟调谐电压。然后，将模拟调谐电压送至高频头的变容二极管上，对电视信号进行调谐。由于高频头分为3个频段V L、V H、U，频段转换开关也应是3档，因此，需要2位二进制码来控制频段开关的状态，通过译码电路，得本机键盘节目存储器CPU地址输入/输出运算逻辑控制译码节目号显示存储器RAM16*16D/A转换器搜索计数器低通滤波器高频调谐器AFT比较器AFT鉴频器图像中放行同步鉴别器时钟频段译码程序存储器ROM红外线接收器红外线遥控器河南机电高等专科学校毕业设计/论文10到三组频段切换电压。将这三组电压分别送至高频头，即可实现高频头频段的转换。当搜索到电视节目（频道）时，按动记忆键，即可将相应的电视节目信息（D/A的输出和频道代号）存入相应存储器。在进行电视节目搜索时， CPU通过检测主机的自动频率控制电压（AFC）和电视同步识别信号，以控制搜索速度来获得精确的调谐点。在没有同步识别信号（没有搜索到电视节目）时，加快模拟调谐电压BT的变化速率，使调谐速度变快；在有同步识别信号时，降低 BT的变化速率，使调谐速度变慢，达到精确调谐。在高频头的U、V H、V L频段，每mV调谐电压控制本振频率变化的范围称为调谐灵敏度M，M=f U，即每级步进电压 U能使本振频率改变为f。称f为频率分辨率，U为电压分辨率。对于不同的频段，调谐灵敏度是不同的。随着电视频道载波频率的增加，M也随之增加。若在U、V H、V L频段全频段调谐，取M=20kHz/mV，f=50kHz ,则mMf5.20由此看出，若本振频率连续增加或连续减少时，调谐电压必然为一个均匀递增或均匀递减的阶梯函数。电调谐器的调谐过程一般分为粗调谐和细调谐两步。细调谐是借助于 AFC控制电压的加入，进行向上（Up）或向下（Down ）的频率细调。由粗、细调谐的配合，可实现精确的调谐目的。选台方式有多种，如任意选台和顺序选台等。在选台过程中，控制电路送给高频调谐器的频段切换电压和频道调谐电压，是随各节目号中预置的电视节目（频道）的不同而不同，它是受微处理机自动控制的。1.4.4 模拟量的控制遥控系统的键盘上都设有模拟量增（“+”）、模拟量减（“-”）两个键。按下此键后，微处理机可在相应的片脚（位置）输出 6 位或 7 位脉冲调宽码（PWM ），经低通滤波器及相应电路处理、变换后、可得 64 级或 128 级控制电平，分别选伴音通道、亮度通道、色度通道、中放通道等放大电路，以实现对各模拟量的控制。河南机电高等专科学校毕业设计/论文111.4.5 静音控制（静噪控制）按下“静音（MUTE）”键后，微处理机送出一控制音量的脉冲调宽码，经低通滤波器与变换后，获得一控制电平，使伴音的音量减至最小，实现静音功能；再按该键后，静音功能解除，音量恢复到静音前的状态。静音键的设置是为了防止选台过程中伴音对人的干扰及电视用户的特殊需求。每次选台时，静音功能将自动起作用。1.4.6 屏幕显示控制有些彩色电视接收机有屏幕显示功能，即可控制某些字符和文字在屏幕上显示，显示时间约为几秒，然后自动隐去。其显示内容有节目的预置号码、频道号及调谐电压、音量、亮度、色饱和度、对比度的控制等，不同的电视机，屏幕显示内容会有所不同。在要求屏幕显示字符时，控制中的显示控制电路根据指令，从 ROM 存储器中依次取出所需显示的字符代码，送至视放输出级（视放或基色矩阵电路），经放大后，将显示信号送至显象管的相关阴极，如果行、场扫描有正确的同步，即可在屏幕规定的位置上显示出所需字符或特定图形。1.4.7 TV/AV 控制按下“AV”键，即可选择收看外接 AV 信号；按“TV”键，即可回到 TV工作模式。1.4.8 自动调谐自动调谐是一个很方便的功能，它用来自动预置各信道的接收频道。这里的“信道”是指遥控发射器上的 1、2、3 位置号。当按下“自动调谐”键时，微处理器控制电视机进入预置状态，然后在选择的信道上调谐电压由低到高自动变化，使接收频道沿 168 自动搜索，并将各频道的波段、调谐电压信息自动地存入节目存储器中。河南机电高等专科学校毕业设计/论文121.4.9 模拟量预存及调用（PP ）用户可将各模拟量调整到个人喜欢的状态，然后利用“模拟量预存及调用”键，将这些调整点存储起来，并可在使用的过程中用“PP”键随时调用。1.4.10 标准状态标准状态也称正常调节状态，按下“恢复标准状态”键后，遥控微处理机输出标准信号，使伴音处在 30%、对比度处在 80%、色饱和度处在 50%的状态。这种状态可帮助用户从调乱的状态迅速恢复到标准状态。河南机电高等专科学校毕业设计/论文13第 2 章 设计方案及方案论证2.1 总体系统设计任务遥控彩色电视机是在一定距离范围内，选台和操作功能仍可控制的电视机，其中选台是主要的控制功能之一，此外还有主机电源接通断开、音量/亮度/ 色饱和度调节、伴音静音、定时关机、屏幕显示、自动调谐、AV/TV 转换以及画中画控制、标准状态调节等控制功能。遥控系统通常由电视机专用单片微处理器等几片大规模集成电路组成，控制器是遥控系统的主体，它输出各种控制信号，用这些控制信号来实现上述的各种功能，这些控制信号的数量和种类直接反映遥控功能的多少。2.2 系统设计方案论述实现电视机遥控系统的控制方法很多，采用超声波遥控方式、红外线遥控方式和语声遥控方式等方案来实现。但是这些控制方法的功能修改及调试都需要硬件电路的支持，在一定程度上要增加多种功能，修改及其系统调试都很困难。现列举多种方案进行比较：方案1：采用以超声波作为载体的无线遥控方式，这种方式是最早使用的。为了减少行频高次谐波辐射的干扰，超声波载波频率一般选择在行频的2次谐波与3次谐波之间的40kHz 附近。遥控信号由遥控接收器的传声器（超声波接收头）接收并转换为电信号，经识别后而得到各种控制信号，用这些控制信号来实现多种功能。此方案的电路比较简单，随着传送信息量的增加，还可采用数字编码技术，因而曾被广泛采用。但是由于超声波传感器的频带较窄，还易受反射波及超声波噪声源的干扰，故障率高，可靠性差。方案 2：采用以红外线作为载体来传送信息，现在这种方式占据了主导地位，因为选台是主要的控制功能之一。所以从选台控制的角度出发，又分为两种方案：即频率合成方式和电压合成方式。电压合成式主要由微处理器、接口电路及收、发装置等组成。该方式是利用微处理器，把各电视节目（频道）所需的调谐电压数字化，并存储在存储器中。当进行选台时，微控制器根据选台信息的存储地址河南机电高等专科学校毕业设计/论文14从存储器中取出相应的数字调谐电压数据，由 D/A 转换器转换成模拟的调谐电压，并送至高频头调谐端，以便进行电视节目（频道）的选择。因此，遥控型无机械触点，可靠性高，容易实现自动预置调谐。若采用大容量的存储器，可记忆大量的数字选台信息，且有很高的调谐精度。主要适用于中小屏幕的普通彩色电视机。方案 3：频率合成式遥控选台电路，多采用微处理器控制的锁相环频率合成方式，电路组成是在电压合成式的基础上加了一个锁相环路（PLL ）如图 2.1 所示。工作原理是按照从微处理器中输出的频道选择数据来控制调谐器的本机振荡频率，将调谐器的本振信号进行分频后与基准振荡器的频率、相位进行比较，若两者有相位差，则锁相环路中的比较器便输出宽度与相位差成比例的脉冲信号，然后通过低通滤波器取得相应的直流控制电压，反馈至本机振荡器，使其产生具有正确频率和相位的振荡波，这时锁相环达到动态平衡从而完成了调谐频道的功能。图 2.1 锁相环路（PLL ）频率合成式的最大特点是本振频率调节范围宽且控制精度很高。但除了选台外，微处理器还要产生不同数值的模拟电压去控制音量、亮度、对比度、色饱和度等，它们和控制本振频率的锁相环路完全不同。因此，频率合成式遥控电路较为复杂，元件多，制作成本高。此外，这种遥控电路易产生图像上的差拍干扰，现在所用的高频调谐器也需要进行改进。频率合成式主要适用于大屏幕高档的彩河南机电高等专科学校毕业设计/论文15色电视机。电压合成式遥控电路和频率合成式遥控电路的微处理器基本相同，它们的大多数引出脚可以通用，主要不同点是取得调谐频道的选台电压的方法不同，以致相应引出脚的信号明显不同。方案 4：电视遥控技术中还有一种语音遥控方式，它是以声音识别技术为基础，通过话音来控制电视机的各项操作，因此使用更为便利。这种遥控方式在简化结构、降低价格和提高识别率等方面，还有待进行大量的工作，因此目前尚未普及。这种方式运用了现代电子科技和微电脑技术的最新成果，整个系统由语音输入、信号采样、识别处理和显示、执行等环节构成。近几年，国际上已有多种成功的例子，但这种方式的电路复杂，技术难度大，有些性能指标还不尽人意。2.3 方案的确定综上所述，通过以上四种方案的比较，依据本次毕业设计的要求，选择第二种方案最合适，这个方案既能达到设计的各项基本要求，又能节约成本，属于经济型的彩电遥控系统。河南机电高等专科学校毕业设计/论文16第 3 章 彩电遥控电路设计3.1 彩电遥控电路组成图 3.1 是彩电遥控系统方框图，它是以电视机专用的 8 位微处理器PCA84C444 为中心，配合非易失性 E2PROM 存储器 (PCF8582A)，遥控信号发射集成电路 SAA3010、遥控信号接收集成电路 CX20106A 等四片集成电路组成, 是电压合成调谐方式，能够完成彩色电视机的全部功能控制。具体的电路方框图见附录 1。 微处理器 CPU本 机键 盘存 储 器遥 控接 收显 示电 路 调 谐 器控 制各 种控 制遥 控发 射 A/V入 出多 路 伴 音 主 电 源 开 /关D/A转换模拟量输出 亮 度 对 比 度色 饱 和 度 音 量图 3.1 彩电遥控系统方框图3.2 红外遥控发射器 3.2.1 红外遥控发射器组成 红外遥控发射器简称遥控器。遥控发射器由键盘矩阵电路、遥控发射专用集河南机电高等专科学校毕业设计/论文17成电路 SAA3010、缓冲放大电路和红外发射二极管等组成。其中，遥控专用集成电路由振荡器、分频器、定时信号发生器、扫描信号发生器、键位编码器、指令编码器、脉冲调制器等组成。SAA3010 是常用红外遥控发射器集成电路，它适用于电视机等家用电器。器件可发射控制 32 个子系统，每个子系统有 64 条指令，共有 2048 条指令。SAA3010 外形采用 28 脚 DIP 塑封或扁平小封装。 图 3.2 是 SAA3010 引脚图。图 3.2 SAA3010 引脚图 3.2.2 SAA3010 性能特点1. 低压供电：27V,典型值为 3V；2. 功耗低：工作电流小于 8mA， “待机”电流小于 10A； 3. 时钟振荡频率：120455kHz,典型值为 455kHz；4. 遥控信号为串行码，载波典型值为 38kHz；5. 共有 2048 条控制功能；6. 工作温度：2085 0。3.2.3 遥控发射器电路设计SAA3010红外发射遥控集成电路采用单脚振荡器，将432kHz 陶瓷谐振串联6.8k电阻后，接在SAA3010的（18）引脚和地之间构成 432kHz振荡器，振荡器产生的432kHz信号经 12分频后得到36kHz 信号，作为红外控制指令发射的调制载波信号，控制命令的传输采用的是RC5标准编码控制，载波频率固定在36kHz。由图3.3中可看出，利用 SAA3010（9）脚至（ 13）脚及（15）脚至（17）脚的 河南机电高等专科学校毕业设计/论文18DR0至DR 7的8条键盘扫描输出线和（21）脚至（27）脚以及（1）脚X 0至X 7的8条键盘扫描输入线组成88=64键盘矩阵，64只单极按键组成发射键盘，用于对电视的红外遥控操作。由于用户上述键盘矩阵确定的控制指令和系统码，调制在36kHz载波上，从 SAA3010的（7）脚(MData)输出，送到由 BC848B、BC808 驱动放大器，经放大的电流使红外发光管 CQY90发出红外光，将控制信息发送出去。电视机中的红外接收系统接收后，经红外放大处理后，送至微处理器，去完成红外遥控的各种控制功能。图 3.3 遥控发射器电路结构图3.3 红外遥控接收器3.3.1 遥控接收器作用该接收器由集成电路CX20106A和红外光敏二极管组成。红外遥控接收器的主要作用是将遥控器发来的红外光信号转换成电信号，再放大、限幅、选频，检波、整形，形成遥控指令脉冲，输出至遥控微处理器。 目前常用的红外线遥控接收电路是一个三端器件（电源、地和输出脚） ，内含红外接收管、前置放大、解调等几部分电路，具有体积小、无需外接元件、接收角度宽、价格便宜等优点。其调制频率为 38kHz，接收距离一般为十米左右。 3.3.2 遥控接收电路设计图 3.4 所示为 CX20106A 遥控接收电路图，当红外遥控器发射的遥控信号河南机电高等专科学校毕业设计/论文19（红外光）照到红外光接收二极管（又称光电二极管）PH3028 时，它将光信号转换成电信号，由（1）脚输入，经集成电路内部放大约 7779dB，再经限幅放大器后变为矩形脉冲，由滤波器进行频率选择，滤除干扰信号，由检波器滤掉载波检出指令信号，再经整形后，由（7）脚输出。也就是说，当接收到与CX20106A 滤波器中心频率相符的红外光信号时，其输出端（7）脚就输出低电平。图中 R1图 3.4 遥控接收电路图为滤波器中心频率调节电阻。R 2 为前置放大器负反馈电阻，改变 R2 的大小，可以调整放大器增益，R 3 为输出端负载电阻，C 2 为检波电容，C 3 为积分电容。VD为红外光接收二极管，也可以用红外光接收三极管，具体接法是集电极接CX20106A 的（1）脚，发射极接地。3.3.3 CX20106A 的基本性能CX20106A 的基本性能如下：1. 电源电压典型值 5V，最大 17V。2. 电源电流 1.12.5mA(典型值为 1.8mA)。3. 输出低电平 0.2V。4. 电压增益 7779dB。5. 输入阻抗为 27k。6. 滤波器中心频率 f0 为 3060kHz。为了减少外界光线的干扰，整个电路应装在一个屏蔽盒里。3.4 电视控制专用微处理器 PCA84C444河南机电高等专科学校毕业设计/论文203.4.1 遥控微处理器作用遥控微处理器是遥控系统的核心，它的主要作用是接收本机键盘或遥控发射器送来的控制信息，进行分析、处理、运算、变换，由集成芯片相应端口送出各种控制命令，如频段转换码、频通调谐PWM脉冲、主电源开 /关电平、各种模拟量调节的PWM脉冲（音量、亮度、彩色、对比度等）、屏幕字符显示信号、AV/TV转换信号等。另外，遥控微处理机也能将电台调谐信息存储在节目存储器中。3.4.2 新型彩电遥控系统 CTV222S.PRC1CTV222SPRC1 是荷兰飞利浦公司新推出的一个以电视机专用的 8 位微处理器 PCA84C444 为核心的彩电遥控系统。该系统采用先进的电压合成调谐选台方式，可适用于各种制式的彩色电视机，各种遥控功能可显示在电视机的屏幕上，显示功能较强，可显示多种颜色的字符，字符清晰度高。该系统采用了飞利浦公司独创 I2C 总线控制技术，大大扩展了功能，而外围元器件少。CTV222S.PRC1为英文屏幕显示，CTV222SPRC1.1 为中文屏幕显示。一、 CTV222SPRC1 的主要功能及特点1. 采用电压合成调谐系统，可用 AFC 信号和电台识别信号进行自动搜索和半自动搜索调谐，可控制三个频段，并具有手动微调、直接节目号选取和单双位节目号互换功能；2. 本机键控制可达 28 个，各种遥控操作功能可显示在电视机屏幕上；3. 具有亮度、对比度、色度、色调、音量、平衡等多种直选模拟量控制功能。4. AV1、AV2 或 AV、 SVHS和 TV 工作模式的开关转换功能，多制式系统控制功能；5. 具有定时关机、直流开关机和交流关机功能；6. 具有节目转换、无信号自动静噪功能和无信号五分钟自动关机功能；河南机电高等专科学校毕业设计/论文217. 具有自动搜索、存储功能及无信号蓝屏功能；图 3.5 CTV222S.PRC1 引脚功能8. 有电台工作状态记忆功能，即电视机每次开机都工作在上次关机前所在的频道；9. 最多可预置 90 套节目，还有常态（PP ）和无信号节目清除功能等。二、 CTV222S.PRC1 的工作原理及设计图 3.5 是 CTV222S.PRC1 引脚功能，电路原理图见附录 2，这是以飞利浦彩电单片 TDA8362 配合为基础的，实际上 CTV222S.PRC1 适用于任何一种彩电机心。CTV222S.PRC1 遥控系统的主要工作原理和各引脚信号流程介绍如下：1. 选台电路(1)脚输出 14 位数模转换器的脉宽调制信号，信号经电阻 R106、R 105 加到调谐控制放大器 V101 的基极，经 V101 倒相放大，外围元件 R104、R 102、C 101 多级积分电路平滑后，用于控制高频调谐器的调谐电压，对调谐器进行调谐选台。积分电路的参数，应适应于被控高频头的调谐特性，以获得最佳的自动调谐性能。 2. 模拟量控制 (2)至(6)脚输出 5 个 6 位数模转换器的脉宽调制信号。(2)脚为音量控制输出端，(3)脚为亮度控制输出端，(4) 脚为色饱和度控制端，(5)脚为对比度控制端，(6)脚为色调控制 (NTSC)或音量平衡控制端。这些引脚的输出信号用于控制相应的模拟量。控制电压范围为 05V，由外围的电阻网络来确定，并可根据要控制的具体电路特性来进行调整，而模拟量的个数及色调平衡可由外围元件来选择。3. 频段选择控制(7)和(8)脚为频段选择控制端，可与 LA7910 波段译码器配合，用于切换调谐器的波段。其中 R123、R 124 为限流电阻。LA7910 具有 2 个二进制编码的输入端和四个输出端，可输出四种控制状态，该电路的特点是输出饱和压降低，并采用两组电源供电，一组为12V，另一组为33V 通过一限流降压电阻而供给。LA7910 为单列直插式封装，共 9 个引脚，无需散热，安装方便。(9)脚为 AFT 电压输入端，输入的 AFT 电压要求准确，其摆幅为2.5V2.5V，输入阻抗小于 5k，AFT 特性曲线在 1.3V 至 3.8V 的范围内，其陡度应大于 200kHz，小于 1MHz。输入的 AFT 信号仅在电台识别信号脚存在(高电平)时有效，这里 AFT 信号是用来确定精确调谐的。(10)脚用来控制无信号蓝屏功能，电路由 R126、D 101、R 129、D 102、V 102、R 130等组成，在无信号时给蓝输入端提供一个正向脉冲起到蓝屏效果。4. TV AV 控制河南机电高等专科学校毕业设计/论文22(11)、(12)脚是 AV 控制和选择端，通过逻辑关系可实现TVAV 、AV SVHS、AV1AV2 的控制。5. 本机键盘矩阵电路(13)至(19)脚为本机键盘控制脚。本机键盘总共可实现 28 个控制功能，这里只选用了七个控制功能，即节目、模拟量、模拟量选择、全自动搜台键及清除键。(20)脚为系统模式选通输出脚，用于在每次开机后对功能选择进行扫描检测。(20)脚和本机键盘控制脚 (13)至(19)脚以及(7)、(8)、 (10)、(11) 、(12)、(36)、(38)等脚结合在一起，组成了功能选择硬件矩阵，对系统实现逻辑关系的分配，以满足不同的选择和要求。(21)脚为接地脚。6. 屏幕显示电路(22)、(23)、(24)脚为屏显 RGB 的信号输出端，实现遥控屏显字符在电视机屏幕上显示。R 137、R 138 用于调整字符输出波形的幅度。C 112、C 113、L 209、L 210 是为抑制字符干扰而设的。(25)脚为屏显高速消隐信号输出端，通过调整电阻 R140 和 R144 来获得较好的屏显对比度。(26)和(27)脚为屏显字符定位用的行同步信号和场同步信号输入端，行、场同步信号分别取自主机芯的扫描电路的行回扫脉冲和场回扫脉冲，输入的极性要求为正极性，脉冲幅度小于 5V 并保证高电平大于 3.5V，低电平小于 1.5V。图中D109、D 110 为限幅二极管，C 116、C 117 为滤波电容，R 145、R 146、R 287 为限流分压电阻。(28)和(29)脚为屏显发生电路的振荡器输出脚，外接两个电容 C118、C 119 和电感 L101 组成一个 LC 振荡器，调整 LC 的大小可决定屏显字符宽度和左右位移。电容和电感应靠近集成电路，以防止辐射和干扰。(30)脚为测试端，在应用中接地。7. 时钟振荡器(31)和(32)脚为字符振荡器外接晶体端，外接 10MHz 晶体，为微处理器提供时钟振荡，晶体应尽量靠近集成电路，外壳要接地，以防止干扰和辐射。8. 复位清零(33)脚为微处理器的复位清零电路，以确保每次开机时，微处理器获得准确的复位。复位清零电路由 C120、R 147、D 113 组成，此电路产生的复位信号应保持低电平，直至 5V 电源电压有效为止。河南机电高等专科学校毕业设计/论文23(34)脚为“电台识别”信号输入端，用于告诉微处理器 (CPU)是否已大致接收到一个有效的电视台信号，此信号用于控制减慢自动调谐速度，以及无信号静噪、蓝屏、无信号五分钟自动关机功能。不同的电台识别信号的反应速度应和自动调谐的频率步进速度相适应，这可以通过功能选择和逻辑关系来调整。这里的电台识别信号可由 TDA8362 的（4）脚提供，经电平阻抗转换送至 CTV222S.PRC1 的（34）脚，C 121 为滤波电容。(35)脚为红外遥控信号输入端，其输入信号直接取自红外线遥控接收光电模块 HS0038 的输出端。R 149、R 154 为限流电阻，C 127、C 125、C 126、C 102 为电源退耦和滤波电容。(36)脚为高低电平控制端，可根据需要来实现遥控控制的 01 电平转换，这个控制在电视机屏幕上无字符显示，在这里用作控制重低音功能。(37)和(38)脚为制式选择控制端和系统选择端，用于控制图像中频特性切换和伴音中频转换，可实现四种不同状态的控制，即SYS1、SYS2、SYS 3，SYS4，以实现多制式和双伴音立体声的控制。9. I2C 总线控制(39)和(40)脚为 I2C 总线控制的输出脚。 (39)脚为时钟线，(40) 脚为数据线，这是一个多重主设备的双线双向控制总线。在 CTV222S.PRC1 遥控系统中，此总线用于控制存储器 PCF8582A。PCF8582A 是 CTV222S.PRC1 遥控系统中使用的存储器，是 I2C 总线控制的电可擦除可编程只读存储器(E 2PROM)，存储容量为2K，可存储 90 套电视频道的选台信息。它采用 MOS 技术，功耗低，单电源供电，外围元器件少，可靠性高，内存数据可保持 10 年不消失。应用于(2)、(3)、(4)引脚接地，(7)脚开路， (1)、 (8)脚直接5V 电源，(5)、(6)脚需一只 3.3k 上拉电阻接 5V 电源。PCF8582A 为双列直插式封装，共 8 个引脚。10. 开关机控制(41)脚为直流开关机控制输出端，或“ 等待”状态控制端，其输出经放大缓冲级后，可通过光耦或开关电路去控制彩电机心的开关电源，实现直流开关机功能。它还可以和微处理器的(7)、(8) 两脚结合起来实现交流关机功能。(41)脚还有一个功能就是开机瞬间用于“停电检测” ，如果(41) 脚接一个 33F 的电容，按下电源开关时，整机会直接开启，而不先进入“等待” 状态。电路中的R150、 R151、 R128、C 122、 V104 组成直流开关机电路。(42)脚为微处理器的电源输入端，所需直流电源为5V10%，并有良好的滤波退耦，为此外接 C128、C 124、C 123 和 L102。3.5 彩电遥控系统单元电路的必要工作条件河南机电高等专科学校毕业设计/论文24对于遥控彩色电视机而言，通常有两组（或两组以上）电源，其中一组为辅助电源，另一组为主电源。辅助电源为遥控系统的微处理机等电路供电，而主主机电源是否工作是在遥控微处理机的控制下实现的。当接通交流市电后，辅助电源即开始工作，为遥控系统提供必要的电源电压，使微处理机进入正常状态，以接收本机键盘或遥控器发来的指令，其中首要的指令是要将主电源打开，微处理机接到此项指令后，即在某一端口发出使主电源接通信号，使主电源工作，输出主电路所需要的各种直流电压，使电视机进入正常接收状态。为了使遥控微处理机能进入正常工作状态，一些主要单元电路必须具备一定的条件，具体如下。3.5.1 CPU集成电路的必要工作条件 CPU是遥控系统的心脏，要使它工作，首先必需具备下列条件:一、 必须有正确的工作电压。CPU 的工作电压一般为5 V。获得该电压一般有以下几种方式：A、经变压器变压、整流、滤波、稳压得到； B、由主机电源（一般为12 V）经电阻降压，再经稳压后产生； C、由开关稳压电路专门提供其性能最好。 二、 必须有正常的复位电压。 CPU 在开机时必须进行复位，多数机型复位方式为低电平复位，也有一些CPU 采用高电平复位。无论何种复位方式，都必须使用复位电压延迟于+5 V工作电压。常用的复位电压获取方式有以下几种：A、稳压二极管复位，即利用稳压管由截止至击穿的延迟时间，获得延迟的复位电压；B 、电容器复位，即利用电容器上电压不能突变来获得延迟的复位电压；C、集成电路复位，即利用专用的集成电路提供复位电压。三、 时钟振荡信号必须正常。时钟振荡经分频形成时钟脉冲，用来控制数据的传输和存储。大部分机型都采用4MHz 晶体振荡，也有10MHz 和455Hz的， 以上三项缺一不可。若CPU不能启动，首先必须先在上述三个条件中查找原因