电子毕业论文-新型彩电遥控系统—日立G7-X型彩电遥控系统

2013 届本科毕业设计（论文）摘要本系统采用红外线传媒技术，将遥控发射器的功能信息编码以红外线为载波，在电视机 05m 的范围内发送到电视机的遥控接收电路，接收电路将接收到信息后传送给控制电路的核心元件微处理器，使微处理器产生高低电平和脉冲信号，控制电视机的其他电路，实现电视机的音量、开关机、视频转换等功能。该电路具简单且性能好，制作出的遥控器操作直观、方便。关键字：红外线、遥控、微处理器2013 届本科毕业设计（论文）AbstractThis system uses the infrared media technology, will control remotely the launcher the function information encoding take the infrared as the carrier, will transmit in the television 05m scope to the television remote control accepting circuit, the accepting circuit receives to the information rear-drive gives the control circuit the core part microprocessor, will cause the microprocessor to have the height level and the pulse signal, will control the television other electric circuits, will realize function and so on television volume, switch machine, video frequency transformation. This electric circuit has simple also the performance good, manufactures the remote control operation direct-viewing, is convenient.Key words: Infrared, Remote control, Microprocessor2013 届本科毕业设计（论文）绪 论红外遥控发射器简称遥控器，现在生产的电视机，一般都装有遥控器。当电视机进入遥控状态时，使用者在一定范围内，按动遥控器上的操作键实现对电视机的频道选择、音量调节、色饱和度调节等多种控制。遥控彩色电视机中，用遥控电路取代了传统彩色电视机（指非遥控彩色电视机）中的频道预选器和其他机械调节装置，使电视机的操作更方便，功能更广泛，同时提高了电视机的可靠性和工作稳定性。实现无线遥控可采用射频电波、超声波和红外线三种不同的方式。采用射频电波实现遥控，以干扰邻近的电视机，同时也容易受邻近电视机的干扰而出现误动作；采用超声波实现遥控，容易受室内外噪声源的干扰而出现误动作。因而，以上两种方法均不可取。采用红外线实现遥控，则不会发生误动作，也不会穿过墙壁干扰邻近电视机；它可依靠编码调制，实现多路控制；红外线发射易于小型化，对人体无害，而且成本较低。因而红外线遥控方式不仅广泛应用于遥控彩色电视机，而且应用于遥控其他家用电器。国内彩电遥控电路以飞利浦、三菱、东芝、松下等为主，三洋、三星等彩电遥控系统也进入国内市场。由于国内彩电机芯几代共存，三洋、NEC 等公司的低成本遥控发射电路占有量上升，预计 2006 年国内需彩电遥控系统电路 2.5 亿块。上世纪八十年代初，日本率先在电视产品中使用了红外遥控技术，目前已经在电视机等绝大多数家电上得到了广泛应用。电视遥控器使用的是专用集成发射芯片来实现遥控码的发射，如东芝 TC9012，飞利浦 SAA3010T 等。这些芯片价格较贵，且相互之间采用的遥控编码格式互不兼容，所以各机型的遥控器通常只能针对各自的遥控对象而无法通用。目前国内外很多家电厂家都在试图通过单片机扩大遥控器的功能，意图用一个遥控器控制其一系列家电，达到捆绑销售的目的，同时，加大遥控的有效距离也是一个十分重要、倍受关注的问题。目前已经实现了通用型的遥控器，可以对所有具有红外遥控功能的家电进行遥控本课题研究现代彩电遥控电路的原理及其控制过程，只要我们掌握的其原理及控制过程，我们就可以进一步研制出具有更多更完善的功能的遥控电路系统，使其能普及更多的家电等电器中，使我们的生活更丰富多彩。2013 届本科毕业设计（论文）目 录摘 要 .绪 论 .第章 彩电遥控电路的组成及功能 .11.1 彩色电视机遥控电路的组成 -11.2 遥控电视机的控制方式 -11.3 电视机遥控电路的主要控制功能 -2第 2 章 调谐选台电路 .42.1 电压合成式调谐选台电路 -42.2 频率合成调谐式选台电路 -8第 3 章 遥控发射与接收电路 .113.1 红外遥控发射器 -113.2 控接收电路 -12第 4 章 微处理器及控制电路 .154.1 微控制器 -154.2 控制电路 -15第 5 章 日立 G7 一 X 型彩色电视机遥控电路 .195.1 红外遥控发射器电路 -195.2 选台与控制专用微处理器 M3430055lSP-195.3 接口电路 HAll50NT -195.4 红外遥控接收电路 -195.5 高频调谐器接口电路 -205.6 主电源控制电路 -205.7 外接电可改写可编程存储器 EPROM 一 M58659-205.8 键盘电路 -215.9 电压合成选台电路 -215.10 音量图像控制电路 -215.11 双伴音立体声广播方式检测及双伴音方式切换 -215.12 工作方式切换 -225.13 屏幕显示 -22谢 辞 .25参考文献 .26附录 M34300 551SP 内结构及波形 .272013 届本科毕业设计（论文）第章 彩电遥控电路的组成及功能1.1 彩色电视机遥控电路的组成彩色电视机遥控电路通常由遥控发射器、遥控接收电路、微处理器、字符发生器节目存储器、接口电路等组成，如图 1.1 所示。图 1.1 彩电遥控电路框图1.2 遥控电视机的控制方式遥控是通过对遥控发射器的操作来实现的。当按压遥控发生器的某一功能键时，遥控发生器中的直流编码器就输出一个代表这种能功能的二进制代码的脉冲信号，再将该信号按一定格式调制到频率为 40khz 左右的载波上然后驱动红外发光二极管，产生调制红外光，辐射到电视机中的遥控接收器。再接收器中，光电2013 届本科毕业设计（论文）二极管将红外光信号转变为电信号在通过放大，解调、整形，得到原二进制代码的脉冲信号，加之微处理器，完成对电视机的调谐选台或其他功能操作。普通遥控彩色电视机中的微处理器通常输出三种控制信号。一种是只有高低电平的开关信号，用来控制相应电路的接通和段开；另一种是脉宽调制信号，用来进行调谐及音量、亮度色饱和度、对比度的控制、第三种是脉冲信号，例如屏幕字符显示用的点阵脉冲等。1.3 电视机遥控电路的主要控制功能1.3.1 调谐选台功能.调谐选台功能是指由遥控电路取代了原来的频道预选器，配合高频调谐器实现电视的调谐预置和选台控制。为了实现调谐，遥控电路应输出高频调谐器所需的频段电压BL、BH 、BU（或 BV、 BU、BS）和在 030V 之间变化的调谐电压。为了方便选台，应先进行节目的预置。预置节目时，可以有三种调谐预置方式：第一中是全自动调谐方式，即按压相应按键后，遥控电路便可将当地所能接收到的电视节目信息按照频道由低到高的顺序依次存储到节目存储器中，并对应由小到大的节目号码；第二种是半自动调谐方式，即每按一次相应的按键，只将每一个电视节目信息存储到节目存储器中，并赋予指定的节目号码；第三种是受动微调方式，即需要不断按动“频率增（+） ”或“频率减（-） ”键，选出要预置的电视节目。对于信号弱的电视节目，可用此法进行微调，以获得最佳的收看效果。节目预置完毕后，选台的方式有两种：任意选台和顺序选台。任意选台就是按压遥控器上的节目号（即数字键）时，便立即出现预置时同该节目号相对应的电视节目。顺序选台是按遥控器上或电视面板上“节目升（CH+） ”或“节目降（CH-） ”按键，微处理便自动按节目号从低到高或从高到低的选台。1.3.2 模拟量控制功能所谓模拟量的控制功能就是线形直流电压的控制。通过遥控电路的蔬菜的连续可变的直流控制电压，分别对电视机的音量、亮度、色饱和度等进行控制而直流控制电压是依赖微处理器输出的 64 级脉宽调制信号，再经接口电路积分滤波和电平移位而得到。2013 届本科毕业设计（论文）1.3.3 状态控制功能状态控制功能是指对电视机的各个工作状态进行控制。主要包括：（1）开/关机控制 开/关机控制是指电视机电源的开启与断开的控制，分交流关机、直流关机、定时关机和无信号关机等几种控制方式。交流关机：是按压遥控器是的“关机”键，微处理器便输出控制信号，使交流 220V 电压切断，全机停止工作。直流关机：也叫“待机/开机”键。是按遥控器上或电视机面板可使主机板上“待机/开机”键，可使机器内的主板直流电源切断，主机停止工作。但此时电视机中的辅助电源仍工作，处于待机状态；再按一下“待机/关机” （键有的电视机需按其他键） ，可使主机板直流电源接通，电视机恢复工作。定时关机：是电视机运行到设定的定时关机时间时，自动关机。用遥控器上的“定时”键（也叫“睡眠”开关） ，通常可设定min、60min、90min、120min 的标准时间，当到了预定的时间时，微处理器便发出控制信号，自动关机。无信号自动关机：当所接收的电视节目结束后，电视机在无信号输入情况下持续一定时间（例如 5min） ，微处理器便会发出控制信号，自动关机。（2）标准状态控制 标准状态控制也称正常调节状态。按下此键时，微处理器输出标准控制电压，使音量、对比度、色饱和度恢复到出厂时设定的状态（通常音量为 30%，对比度为 80%，色饱和度为 50%） 。它可以帮助用户从调乱的状态。（3） 伴音静音控制 按压“静音”键，遥控器输出控制电压，使伴音消失。再按此键，伴音恢复。在自动搜索时，遥控电路使电视机处于伴音静噪状态。（4） TV/AV 转换 按“TV/AV”键，可使电视机由接收电视广播信号改为接收音频和视频信号。再按此键，又可将音、视频输入状态转为电视广播接收状态。1.3.4 屏幕字符显示功能屏幕字符显示功能是指遥控电路能把电视机所处的工作状态、调节过程中的信息以数字、文字或符号的形式在屏幕上显示出来。当按压“显示”键，遥控电路便将电视机所处的状态（节目号、制式、音量等级、定时关机剩余时间等信息）在屏幕上显示出来，再按此键，显示的内容便消失。在调谐和模拟量调节过程中，2013 届本科毕业设计（论文）遥控电路还自动地把调节过程中的信息显示在屏幕上。第 2 章 调谐选台电路调谐选台是电视机遥控电路的主要功能之一。使遥控系统各项功能中使用得最为频繁的部分。调谐选台的作用是：产生频段切换信号；产生调谐选台电压；完成自动频率微调。对调谐选台的要求是：应使电视机选台方便、调谐准确、达到最佳收视效果。为了达到以上目的，调谐选台电路应包括微处理器、频段切换电路、调谐电压产生电路和 AFT 控制电路等。遥控电视机的调谐选台电路有电压合成式和频率合成式两种类型，下面分别对其工作原理进行分析。2.1 电压合成式调谐选台电路2.1.1 电压合成式调谐选台电路电压合成式调谐选台电路的组成框图如图 2.1 所示。电压合成式调谐选台电路是利用微处理器，把各电视频道所需的调谐电压数字化，与频段数字信息一起存入微处理器内部或外部的节目存储器中。选台时，微处理器从存储器中读出与所选频道相对应的频段数据和数字调谐电压，并变换成高频头所需的频段电压和直流调谐电压，送至高频调谐器，以进行电视节目的选择。2013 届本科毕业设计（论文）图 2.1 电压合成式调谐选台电路在电压合成方式中，若本振频率连续增加或连续减小，调谐电压必须是一个均匀递增或均匀递减的阶梯函数，通常每个阶梯选为 2.0mV，该调谐电压用二进制数表示。对于一般的电调谐，调谐一个频段所需的调谐电压范围为 030V，这相当于要求有 30V/2.0mV=15000 级二进数字调谐电压。由 2N15000 可得出需要的二进制位数 N14，一般选取 N=14。微处理器中的 D/A 转换器是具有分频和组合功能的特殊脉冲加工电路，它产生并输出一个脉冲宽度和频率可变的脉冲串，即可在 14 位二进制数范围内变化的 PWM（脉宽调制）信号。D/A 转换器输出的 PWM 信号是负极性的，幅度只有 5 V，故需晶体管倒相、放大成幅度为 30 为正极性 PWM 信号，再经低通滤波得到 030 V 范围内变化的直流电压，作为高频调谐器的调谐电压 BT。2.1.2 频段电压的产生在微处理器输出串行 PWM 调谐控制信号的同时，还通过两个引脚输出数字频段信息。因为两位数码有四中组合状态，即 00，01，10，11（其中 0 代表低电平，1 代表高电平） 。这两位数字频段信息送频段译码器进行译码和驱动后，得到高频头所需的频段切换电压 BL、BH、BU（或 BV、BU 、BS ） 。2.1.3 电视节目（频道）的搜索和预置的过程电视节目的搜索就是不断改变调谐电压的大小，控制高频调谐器寻找电视节目的过程。电视节目的预置就是将各电视频道的数字选台信息存储在节目存储器中，与选定的节目号相对应的存储区。节目搜索和预置有全自动、半自动和手动微调三种方法（1）半自动搜索预置可由拥护任意选定节目号（即节目存储器中与该节目号相对应的存储区） ，并从当前频段和实际频道搜索预置当按下预置键，逻辑控制信号使读写信号置于逻辑 1 电平，则存储器处于写入状态再按半自动搜索（或）键，搜索计数器开始对时钟脉冲进行加法（或减法）计数，产生数字选台数据其中数字频段数据（2 位二进制码）送至频段译码电路译码，变为控制高频头的频段电压而数字调谐电压数据送至 D/A 转换器，输出 PWM信号，再经倒相、放大和滤波，得到 030V 线性升高（或降低）的调谐电压，对电视频道进行搜索调谐2013 届本科毕业设计（论文）当搜索到电视信号时，AFT 传感器中的行同步鉴别器（也叫电视信号识别器）检测到有行同步信号与行逆程脉冲输入，就输出行同步检出信号 SD，送至 AFT比较器AFT 比较器根据输入的 AFT 电压的高低产生向上微调（AFTUP）或向下微调（AFTDN）信号，使搜索计数器由快速计数变为慢速计数（加或减） ，由快速搜索调谐变为慢速搜索调谐，直至 AFT 入锁，检出调谐点，是搜索计数器停止搜索，调谐电压保持恒定，并把锁定的电视频道的数字选台信息存储在节目存储器中与该节目号相对应的存储区如果需要在另一节目号预置电视节目，则重复上述操作即可如果采用手动微调预置方式（这种方式搜索速度很慢，主要是用于频率微调），则搜索调谐是通过按频率微调（或）键来完成的（2）全自动搜索预置按下全知道搜索键，微处理器的控制程序便选择节目号，并从电视频道的最低端（48.5MHz）开始进行搜索调谐由低到高分三段搜索存储选台，先是 VHFL 频段（48.5167MHz） ，接着是 VHFH 频段（167470MHz ）,最后是 UHF 频段（470870MHz ） ，将所有正在播出节目的电视频道逐一搜索，自动存储记忆，最后回到 VHF L 频段的第一套被存储的节目，显示节目号“1” 。当接收到电视节目后，通过 AFT 传感器，将 AFTUP 和AFTDN 信号送给微处理器，再进行慢速搜索，使调谐器调谐在最佳状态，并存储该数字选台信息预置好一个电视频道后，发出 AFT 失锁信息，节目号加，再搜索下一个电视频道就这样，其预置过程依 的顺序在全频段内自动进行搜索调谐、调谐点检出及记忆2.1.4 AFT 传感器的控制作用AFT 传感器由行同步鉴别器和 AFT 比较器组成.行同步鉴别器(也叫电视信号识别器) 用于检测十分有行同步信号输入,即是否收到了电视信号;AFT 比较器用于指示自动频率微调的方向，使电视机自动地找到最佳调谐点,为调谐数据的存储提供依据。行同步鉴别器如图 2.2 所示,它由 V1、V2 与门、RC 积分电路和 V3 输出级组成当没有收到电视信号时，V2 基极没有行同步脉冲输入， V2 截止，V3 截止，V3 也截止，输出的 SD（识别）信号为零；当收到电视信号时，行同步脉冲加至V2 基极，行逆程脉冲加至 V1 基极，V1 集电极输出行同步脉冲，经 RC 积分滤波，使 V3 发射极输出高电平的 SD 信号，送至 AFT 比较器AFT 比较器如图 2.3 所示，它由四个运算放大器几外部元件组成，它将模拟AFT 信号转变为 2 位数字 AFT 信号后，对搜索计数器进行控制当 SD 信号为零时，放大器 A1、A4 的输出均为零，从而使 AFT 比较器的两个输出端 AFT2013 届本科毕业设计（论文）UP（自动频率微调向上）和 AFTDN（自动频率微调向下）均为低电平 0，这时，AFT 比较器对搜索计数器没有控制作用，搜索计数器快速计数图 2.2 行同步鉴别器图 2.3 AFT 比较器2013 届本科毕业设计（论文）当 SD 信号为高电平时，放大器 A1、A4 均输出高电平，使 AFTUP 信号决定于 A3 输出信号，AFTDN 信号决定于 A2 输出信号根据输入的模拟 AFT 信号电平的不同，分三种情况实施控制：（1）当 AFT 控制电压 U U 时，A2 输出低电平 0，即 AFT-DN 信号为 0；A3 输出高电平 1，即 AFT-UP 信号为 1此 10AFT 信号使搜索计数器的计数慢速增加，导致调谐电压慢速增大，使调谐率向上微调（2）当 AFT 电压 U U 时，A2 输出高电平 1，即 AFT-DN 信号为1；A3 输出低电平 0，即 AFT-UP 信号为 0此 10AFT 信号使搜索计数器的计数慢速减少，导致调谐电压慢速减小，使调谐频率向下微调（3）当 U U U 时，则 A2、A3 均输出 1，即 AFTDN 和 AFTUP 信号均为 1此 11AFT 信号使搜索计数器停止计数，微处理器控制输出的调谐电压不再变化，并大此时的选台数据（14 位调谐电压、2 位数字频段信息）自动存入节目存储器（有的遥控器必须按记忆键才能存储） （4）进行选台操作时，微处理器根据节目号从节目存储器中读出相应的数字选台信息2.2 频率合成调谐式选台电路频率合成式调谐选台系统可视为有一个普通的电压合成式调谐器加上一个 总线2I控制的锁相环（PLL）频率合成器组成，如下图所示频率合成式调谐选台的基本原理是利用微处理器产生各电视频道的分频系数并进行存储，选台时微处理器从存储器中读出与所选电视频道相对应的分频系数，送至锁相环（PLL ）频率合成器，利用晶振基准信号产生频率准确而稳定的本机振荡信号，从而进行电视频道的选择。2.2.1 锁相环（PLL）频率合成器由图 2.4 可以看出，PLL 频率合成器由本振电路、前置分频器、可编程分频器、基准振荡和分频器、鉴相器和低通滤波器等组成其中本振电路、前置分频器、可编程分频器、基准振荡和分频器、鉴相器和低通滤波器组成了锁相环路。频率合成是指将一个基准信号频率转换为一个或一系列所需（这里是本振频率）信号的技术，利用锁相环技术组成的频率合成器称为锁相环频率合成器。在频率合成式调谐选台电路中，频率合成器的作用就是利用一个频率即准确又稳定的晶振基准频率信号产生一系列频率准确而稳定的本振信号。下面对锁相环频率2013 届本科毕业设计（论文）合成器的原理作简要说明。锁相环内的鉴相器有两个输入信号，一个是由高频调谐器本机振荡电路输出的 f0 经前置分频器（1/K）和可编程分频后的信号， o1 另一个输入信号是由基图 2.4 频率合成器准晶体振荡器输出的 r经基准分频器（1/R）分频后的信号 R。鉴相器对两个输入信号进行相位比较，产生一个与两个输入信号相位差成正比的控制信号，经低通滤波器平滑后，变成直流控制电压即调谐电压 BT 加给本振电路中（同时加给输入电路和高放电路）的变容二极管。因此，本振频率随着 BT 电压的变化而变化。当基准分频器输出的信号 R 与可编程分频器输出的信号 O1 频率相同时，鉴相器输出的低频分量为零，低通滤波器输出的 BT 不再变化，本振频率也不再发生变化， R 与 O1 频率相同、相位差固定不变，这时环路处于锁定状态。显然，此时下式应该成立o=KNO1=KNR=KNr/R这就是说，可以通过设置前置分频比 K、可编程分频比 N、基准分频比 R，利用晶振频率 r经锁相环路形成接收频道的本振频率 O。由于基准频率 r 准确而稳定，所以本振频率 O 也准确而稳定。实际上，在调谐选台时，只需改变可编程分频器的分频系数 N，而分频系数K 和 R 是鼓动不变的。之所以设置基准分频器，是因为 R 越低，锁相效果越好，而且频率分辨率越高，但是低频晶体难以制造，故加入基准分频器将晶振频率 r2013 届本科毕业设计（论文）分频为 R。而加入前置分频器可降低可编程分频器的工作频率，以降低成本。当 N=1 时，K. R 为 O 的最小步进频率，也是这种频率合成器的频率分辨率。为了实现精确调谐，K. R 越小越好，但太小会使换台时间增长。通常将前置分频器的分频比 K 设置为 8，而 K. R 设置为 62.5kHz，而基准振荡器频率一般为4kHz。这样o=N62.5kHz可编程分频器的分频比 N 是由微处理器输出的数据所决定的。例如，接收我国 6 频道的电视信号，电视机的本振频率 o 需调到 206.25MHz。因此，只要微处理器输出数据为 00110011100100（化成十进制为 3300） ，使可编程分频器的分频比 N 为 3300，则本振频率 o=330062.5kHz=206.25kHz2.2.2 调谐选台原理频率合成式调谐系统的运行方式可以通过操作系统人为设定。如果电视机只在某个国家或地区使用，则可把电视机设定在某种频道编制中进行自动搜索调谐，这时 CPU 将按这一频道编制中的本振频率所需的分段数据，是电视机在本频道编制中从低频道到高频道进行自动搜索，如果在某种频道中接收到了电视节目，微处理器就将该频道的分频数据存储到与该频道号相对应的存储器中，供日后切换频道时调用。如果要适用于不同的国家或地区，则可不指定具体的频道编制方法，在自动搜索时 CPU 将从 VL频段低段开始，从小到大依次输出分频数据，一旦收到电视信号，便通过电视识别（行同步信号）和 AFT 系统实现精确调谐，并把该频道的分频数据存入相应的存储器中。而后进行下一个频道的搜索。频率合成式调谐系统搜索选台快捷、准确，热稳定性好，并且可按实际频道号选台。它广泛应用于新型大屏幕特别是射频画中画彩色电视机。2013 届本科毕业设计（论文）第 3 章遥控发射与接收电路3.1 红外遥控发射器3.1.1 红外遥控发射器组成方框图红外遥控发射器简称遥控器。遥控发射器由键盘矩阵电路、遥控发射专用集成电路、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。图 3.1 遥控发射器图 3.1 为遥控发射器的方框图，起工作过程如下：振荡器产生 455kHz(或 480kHz)振荡信号，经分频器分频后得到 38kHz(或40kHz)的信号，分别送到定时信号发生器和脉冲调制器。定时信号发生器给扫描信号发生器和指令编码器提供时钟信号。扫描信号发生器依次产生脉宽为 2s 的扫描脉冲信号，对键盘矩阵电路进行扫描，经键盘编码器对所按键位进行识别，产生一个二进制键位代码（键盘上各键位的代码）送给指令编码器。在指令编码器中预先存储了代表各种功能的指令控制码，它根据送来的键位码输出相应的功能码。功能码再与指令编码器产生的系统码合成，形成遥控编码脉冲信号送至脉冲调制器，调制在 38kHz 载波上。调制后的信号经缓冲、放大后送至红外发光二极管，转为红外光信号发射出去。2013 届本科毕业设计（论文）3.1.2 遥控器的基本组成和原理遥控器的基本组成如图 3.2 所示。它主要由形成遥控信号的微处理器芯片、晶体振荡器、放大晶体管、红外发光二极管以及键盘矩阵组成。其工作原理如下： 图 3.2 遥控器的基本组成微处理器芯片 IC1 内部的振荡器通过 2、3 脚与外部的振荡晶体 X 组成一个高频振荡器，产生高频振荡信号（480kHz） 。此信号送入定时信号发生器后产生 40KHz的正弦信号和定时脉冲信号。正弦信号送入编码调制器作为载波信号；定时脉冲信号送制扫信号发生器、键控输入编码器和指令编码器作为这些电路的时间标准信号。IC1 内部的扫描信号发生器产生五中不同时间的扫描脉冲信号，由 59 脚输出送至键盘矩阵电路。当按下某一键时，相应于该功能按键的控制信号分别由 1014脚输入到键控编码器，输出相应功能的数码信号。然后由指编码器输出指令码信号，经过调制器调制在载波信号上，形成包含有功能信息的高频脉冲串，由 17 脚输出经过晶体管 BG 放大，推动红外线发光二极管 D 发射出脉冲调制信号。 红外线遥控接收器的作用是将接收到的红外线遥控信号，经过放大、解调和整形后输出 功能指令信号，送至微处理器进行识别和处理。 3.2 控接收电路2013 届本科毕业设计（论文）3.2.1 遥控接收电路组成框图遥控接收电路主要由光电二极管与遥控接收解调专用集成电路组成。集成电路内部有前置放大器、自动偏置控制（ABLC）电路、限幅放大器、峰值检波器和脉冲整形电路等组成如图 3.3 所示。图 3.3 遥控接收电路组成框图3.2.2 红外接收与数码解调处理过程红外遥控接收器装在电视机内的面板上，其作用是接收红外遥控发射器发送的红外遥控信号，将其解调出功能指令码，送到微处理器去识别与处理。红外光电二极管的灵敏度极高，通常采用 PIN 型光电二极管，这种二极管是一种工艺特殊的三层结构，其耗尽区的厚度比 P 型、N 型半导体层都厚。当无光照时，PIN光电二极管因反偏而无电流；当受红外光照时，在耗尽区激发出电子，并产生电流（光电流） 。这样，光电二极管把红外光遥控信号送至前置放大器进行放大。为了使放大器输出信号的幅度稳定，加有自动偏置控制（ABLC）电路，以自动控制前置放大器的增益。经前置放大器放大以后的信号再经限幅放大器限幅，使 38kHz 脉幅调制信号幅度平直。再经 38kHz 的带通滤波器滤除其他频率的干扰，将 38kHz 信号送至峰值检波器解调出遥控编码脉冲，经整形电路整形，以使脉冲波形更加规则，然后将遥控编码脉冲输出送至微处理器。接收器的外围电路如图 3.4 所示。 2013 届本科毕业设计（论文）图 3 .4 遥控接收器的基本组成3.2.3 遥控接收器的工作原理 当红外线接收管 D 接收到红外线光照射时，所产生的电流经过 IC 的 7 脚送入放大器形成信号电压。ABLC（自动电平限制）电路用来限制输入到放大器信号的电平幅度，防止过载；IC 的 3 脚外接的 LC 谐振回路频率为 40KHz，可将频率为 30KHz50KHz 范围以为的干扰信号滤除，提高高频信号的增益。放大后的高频信号经限幅后进入峰值检波器，把已经调制的高频信号重新还原为指令信号，再经过整形放大后由 IC 的 1 脚送入微处理器进行处理。 需要提醒的是目前的电视机已经将 IC 芯片做在了微处理器的里边，使电路看起来更加简便。2013 届本科毕业设计（论文）第 4 章 微处理器及控制电路4.1 微控制器微控制器内的中央处理器 CPU 控制着整个遥控系统的工作；程序存储器 ROM 中有存储固化了的监控程序，用来控制 CPU 完成各项指定的控制功能；随机存储器 RAM （读、写存储器）用来暂存选台信息，关机后所存信息自动消失。微控制器内部各单元之间由地址总线、数据总线及控制总线连接着。地址总线用于传送地址信息 如：选台、音量、对比度等） ，数据总线用于传送数据信息（如，选某一台、音量增或减、对比度增或减等） 。接口电路用于微控制器与输入信号及控制对象之间的联系如对控制信号进行电平转换、译码等处理。节日存储器一船采用电可变只读存储器 EPROM，用来存放数字选台信息和各种控制参数。其内部每个单元可存放十六位二进制信息，不同的单元以地址码号来区分。当按下存储键作写人操作时，单元中原贮存信息自动消失，代之以新的存储内容。电压合成式数字调谐就是把各电视频道的调谐电压变成相应的二进制数，然后存人微控制器内的随机存储器（RAM ）或外部节目存储器（EPROM ）中。当进行选台时，微控制器便根据用户按键后产生的选台信息，从存储器中取出相应的调谐电压数据，送往 D / A 转换器变成调谐电压；与此同时取出数字波段电压数据，送往译码器产生所选频道所在的波段的切换电压（分为 BL、BH 和 BU ) ，并一起送至调谐器，选出欲收看的频道。4.2 控制电路4.2.1 键盘控制过程键盘扫描键盘是用户与微控制器进行联系的装置，是人机对话的工具。用户可根据按键来选择某种控制功能。送至微控制器的控制信息，既可从电视机魏面板上的键盘直接输人，也可来自遥控发射器，途径虽不同，但两者都是通过键盘扫描的方法来实现控制的。微控制器有两个端口，其中 Ko 为输出口，Kl 为输人口，各有四条引线，构成键盘矩阵，在其相交各点上接有按键（如图 4.1（a） 、 （c) ） 。当按键按下时便将两条交叉线相连，使二者电位相等。输出口 Ko 在 CPU 的控制下向各输出线依次输出正脉冲（如图4.1( b ) ) ，它在 K01K03 形成高电位扫描，使各输出线依次出现高电平“1” 。Kl 的各输人线 K01K03 并行接收 K0 口各输出线的电压信息。假设按下 A 键，当 K00 线扫描至高电平时（t0）Kll 线收到高电平，根据k00 为“1”且 k11 也为“1”即知 A 键被按下。若将 Kl 的四条线的状态作为编码的高四位，Ko 四条线的状态作为低四位，则 A 键2013 届本科毕业设计（论文）的编码为“01001000” ；B 键的编码是“00010010” 。可见通过键盘扫描便可完成控制命令的输人，而且对每一个按键都赋予一个二进制代码，以完成编码。当微控制器读人该编码后就知是哪个键被按下，就可根据该键代表的控制内容进行操作。4.2.2 控制电压的产生与变换微处理器接收到控制指令后便立即进行解码，识别这些命令代表的是哪种控制功能。它是由运行解码程序来完成的。每一种控制功能都对应有一段控制程序，分别贮存于 ROM 中的不同区域，用地址码来区别。上述解码的结果识别出了输人命令所代表的控制功能， 图 4.1 键盘控制原理即找到了该控制功能所对应的控制程序的首地址，微处理器从这个首地址开始执行这段控制程序。在操作指令的控制下将时钟脉冲进行变换处理，合成频率和宽度为特定值的脉冲电压，再用低通滤波器取出其直流分量作为直流控制电压。2013 届本科毕业设计（论文）微处理器输出的脉冲信号送至接口电路进行变换，如图 4.2 所示。CPU 输出的脉冲幅度为 5V，经电平变换级倒相放大后幅度变为 32V ，如图（b ）虚线所示，经积分电路变成直流电压，再用低通滤波器进一步滤除波纹，以得到平滑的直流控制电压，这便是调谐电压。产生调谐电压的电路原理如图 4.3 所示。它是 CPU 内专用的 D / A 变换器，共有 14 位，它具有分频组合功能，并具有加工脉冲信号的特殊功能，它既可分频，也可将分频后的各种脉冲进行组合叠加，以产生频率及宽度可变的脉冲信号（图 4.2 所示） 。图 4.3 中晶振输出的 500KHZ（周期为 2us）信号作为时钟，它既是分频器的输人脉冲，又是叠加形成输出脉冲的基准脉冲。图 4.2 控制电压的变换 图 4.3 调谐电压的产生与形成D / A 变换器输出脉冲的频率与宽度由 RAM 中存储的 14 位数码来控制，其中低 7 位决定输出脉冲的个数，即决定分频系数。例如：当低 7 位全为 1 时分频系数最大，为=16384。此时输出脉冲频率为 500KHZ/1638430.5HZms，周期为 32.8ms。当低 7 位214全为 0 时分频系数最小， 128 ，此时输出脉冲频率为 500KHZ/128 3906HZ，周期27为 256us。可见,D/A 变换器输出脉冲的频率可在 313906HZ 之间变化，共有 128 个等级。RAM 中的高 7 位决定输出脉冲的宽度。当高 7 位全为 1 时，输出脉宽最窄，为 2us。当高7 位全为 0 时，输出脉冲宽度最宽，为 254us。因此，D / A 变换器输出脉宽在 2254us之间变化，共有 128 个等级。改变 14 位 RAM 中的存储数码，D / A 变换器输出的脉冲频率及宽度都要变化，共有： = 种组合，故可组成 =16384 种不同的电压等级，对于总幅度为 32v 的调谐2714214电压来说，可分为 16384 个等级，每个等级只有 2mV，可以认为是连续变化的。图 4.4 为输出波形。音量、对比度、亮度和色饱和度控制电压与调谐电压一样，也是由 CPU 内专用 D / A 变换器产生的，其工作原理相似，电路原理如图 4.5 所示。2013 届本科毕业设计（论文）音量控制 D / A 变换器一般是六位，受 CPU 内累加器 ACC 中的六位数码所控制。当按下键盘上的“音量增”或“音量减”控制键时，ACC 累加器中的六位数码发生变化，图 4.4 调谐电压波形图它使 D / A 变换器输出脉冲的宽度改变（频率不变） ，即改变了其直流分量，故使音量增大或减小。一旦释放“音量增”或“音量减”控制键，累加器中的数码即停止变化，控制电压及音量便保持现状。由于 D / A 变换器是六位的，故可产生 64 种控制电平，26完全可以满足要求。亮度、对比度及色饱和度的控制电路原理与音量控制原理相同，故不赘述。4.2.3 波段切换电压的产生与变换由于高频调谐器分为三个波段：VHFL、VHFH 和 UHF，故波段切换应为三挡。波段切换电压信息包含在调谐电压信息之中，为一个两位二进制数，因而在键盘扫描时除了获得按键编码外，也获得了两位波段切换电压的编码，当 CPU 收到键盘扫描所得的编码后，将两位波段切换编码分离出来送至译码器去译码之后，便获得了三种不同的波段切换电压，加到调谐器的波段切换电路，完成波段的切换。图 4.5 音量等控制电压的产生2013 届本科毕业设计（论文）第 5 章 日立 G7 一 X 型彩色电视机遥控电路该电路采用电压合成式数字调谐选台的红外遥控系统。它具有 26 种遥控功能：预选器位置号任意设置选台、电源控制、图像（对比度）+/-、音量+/-、屏幕显示、静音、选择等。该机面板上有 16 种控制功能。遥控系统的方框图如图 5.1 。它是由红外遥控发射器集成电路 M50460-014FP、解码与控制专用单片微处理器 M34300-551SP、电可擦可编程序存储器 M58659P 、接口电路 HAll50NT 、声音多重处理电路 CXA1126S、屏幕显示电路等组成。5.1 红外遥控发射器电路它由集成电路 M50460-014FP、键盘、调制器和红外发射管组成，如图 5.2。M50460-014FP 是四位专用微处理器，它的 15 21 脚为键盘扫描输出线，6 10 脚为键盘扫描输人线，组成 57 键盘。通过键盘扫描产生相应控制功能的遥控编码脉冲信号。该信号再对由 455kHz 晶振电路产生、又经 12 分频得到 38kHz 载频作脉冲幅度调制（PAM) ，并由 23 脚输出送至 VT0001 的基极，经放大后驱动红外发光二极管发出红外遥控信号，从而完成 26 项功能中的某一项控制功能。5.2 选台与控制专用微处理器 M3430055lSP 该电路为四位单片微处理器，是 42 脚双列直插塑封结构。其内部结构、引脚功能及波形如图 所示。它的内部还设有定时器，可实现定时开、关机。它是整个遥控系统的。5.3 接口电路 HAll50NT该电路为专用遥控多功能接口集成电路，如图 5.1 所示。它内部包含有红外接收处理电路、波段译码电路、自动频率控制开关（AFS） 、音量控制与调谐电压缓冲放大器以及电源控制电路。5.4 红外遥控接收电路如图 5.3 所示，由 HAll50NT 、红外接收二极管、三极管 VT0006、VT0007 等组成。遥控发射器送来的红外遥控信号由红外接收二极管 VD0009 接收后，转变为脉冲电流2013 届本科毕业设计（论文）信号，并经 R0047 变换成电压信号，再由 VT006 和 VT0007 两级放大后输人至集成电路的11 脚进行选频放大。9 脚外接的 L0002 和 C0035 为调谐选频回路。放大后的信号经限幅送至检波器检波，最后经整形放大后由 6 脚输出遥控编码脉冲信号。8 脚外接 R0065 和C0033 作为检波负载。C0034 用于滤除 38kHz 载波。5.5 高频调谐器接口电路如图 5.1 所示。由微处理器 24、25 脚送来的两位波段切换数字信息送至接口电路的4、5 脚，由其内部的二一四译码器译码后，波段切换电压分别从 27、26、24 脚输出，送至高频调谐器。微处理器 20 脚输出的脉宽调制（ PWM）信号，进入 1 脚处理后，由 29 脚输出后，又经低通滤波器变为平滑的直流电压（BT）送至调谐器，自动频率设定信号送至3 脚，经 AFS 开关处理后由 21 脚输出也送至调谐器。AFS 开关完成 AFT 传感器的功能。5.6 主电源控制电路原理如图 5.1 所示。从“待机”电源电路 STAND BY 来的一路12V 电压加至接口电路的 16 脚，经接口电路内电压调节电路，由 15 脚输出5V 电压送至微处理器的 42 脚。VD微处理器 1 脚输出的主电源继电器控制信号（高电平有效） ，由接口电路的 13 脚输人后，经驱动电路在 19 脚输出，去控制主电源继电器的接通（或断开） ，由此来控制电视机的主电源。5.7 外接电可改写可编程存储器 EPROM 一 M58659其存储格式如图 5.4 所示。存储容量为 512 位（1632 ) ，每个地址单元的存储容量为 16 位（ D0D15 )，共 32 个（A0A31）地址单元。12 个电视台（频道）占用 12 个单元，共 192 位。每个单元的高 2 位为波段切换信息，1