彩电红外遥控系统的原理与检修

1、第四章 彩电红外遥控系统的原理与检修12009-06-25 下午 06:23第四章 彩电红外遥控系统的原理与检修遥控是利用有线或无线的方式对被控对象进行远距离操作及调整的方式。电视机附加遥控功能出现于60年代，先后经历了有线遥控、超声波无线遥控及红外遥控方式。随着微处理器应用于彩色电视机，红外遥控可以在一定距离内方便地操作彩色电视机的亮度、对比度、色度、选台、节目搜索及各种功能选择，实现了对彩色电视机操作控制的遥控化和自动化。本章主要介绍在彩色电视机中广泛应用的遥控电路的工作原理。§4-1 概    述遥控电视机与普通电视机的主要区别，就是用遥控系统取代

2、了原来由按键和旋钮(开关和电位器)组成的手控系统。彩色电视机遥控系统方框图如图所示，它是一套以微处理器(CPU)为核心，外接存储器、接口电路及键控矩阵等外部设备的专用微型计算机系统。一、遥控系统的基本组成遥控系统可以分为遥控发射、遥控接收和中央控制三个部分。其基本的工作程序是：遥控发射器上的每个按键都具有特定的控制功能，当按下某个按键时，发射器将产生相应的指今编码脉冲。并以红外光的形式发射出去；安装在电视机面板上的遥控接收器，用于接收发射器发出的红外光，并将红外光转换成电信号，再经放大、限幅、检波及整形后送入中央控制器；中央控利器根据遥控接收器送来的控制指令，从存储器中取出相应的信息，作适当处

3、理后经接口电路送入电视机的主机电路，控制电视机完成所需要的操作。近期的遥控彩电，不但具备普通电视机基本的操作功能，而且还增添了一些其他功能，如屏幕显示、定时关机、无信号自动关机、制式转换、AVTV转换等，使彩电的使用更加灵活方便。    二、红外线遥控方式和特点    红外线遥控方式是采用红外线发光二极管发出红外线，用光电二极管接收红外线信号，再经过电路处理发出控制信号的控制方式。为了减少日光灯及太阳光等电磁波对遥控装置的干扰，红外线多选取940nm附近的近红外线。为进一步减少误动作和增加遥控功能，红外遥控方式普遍采用了复杂的信号调制

4、过程。    红外线遥控多采用二次调制方式。通常遥控板键盘操作可以取得用“0”和“l”状态代表两种宽度的脉冲信号，组成一系列脉冲码，分别代表一定的遥控指令。然后用脉冲码去调制38kHz的载波信号，再送红外发射管调制红外光，辐射出红外遥控信号。    概括起来，彩色电视机采用红外线遥控方式有以下特点：    (1)由于采用红外遥控发射器，易于小型化。    (2)红外遥控的发射接收等相关器件容易制造，价格低。    (3)红外调制简单，依靠编码调制

5、，容易实现多路控制。    (4)采用二次调制，功率消耗少，普通遥控板采用两节5号或7号电池可以工作一年以上。    (5)红外线穿透力和绕射能力差，不会干扰附近其它电视机造成误动作。    (6)控制功能反应迅速，动作稳定可靠。    (7)与微处理器结合，具有自动识别、判断、处理、控制及屏幕显示等功能。    由于红外遥控方式具有上述特点，它的出现迅速取代了其它遥控方式，成为彩色电视机最理想的遥控方式。    三

6、、彩色电视机红外遥控系统的分类    根据遥控电路中选台电路的类型不同，红外遥控电路有电压合成式选台遥控系统和频率合成式选台遥控系统两种。1、电压合成式选台遥控系统    电压合成式选台遥控电路利用微处理技术，将接收电视节目所需的调谐电压数字化，并存储在微处理器内部或外存储器中。当进行选台时，微处理器根据选台信息的存储地址，从存储器中取出相应的调谐电压数据，由数模(D/A)转换器转换为模拟调谐电压送至调谐器，实现选台。其大容量的存储器，可记忆大量的数字选台信息，且选台精度较高。电压合成式遥控系统组成框图如图4-1所示。 &#

7、160;  电压合成式遥控系统分五大部分：红外遥控信号发送器、红外遥控信号接收器、微处理器、节目存储器和有关接口电路。    微处理器是整个遥控系统的中心，也是各种电压合成信号(包括调谐电压，音量、亮度、对比度控制电压等)及开关控制信号的产生源。接口电路介于微处理器与被控电路之间，其作用是将微处理器输出的各种数字信号转换成模拟电压去控制电视机相应的电路。存储器用来记忆数字选台信息和各种控制参数等。    电压合成式遥控电路的特点是电路较为简单，控制操作方便，成本低，与普通彩色电视机配合容易，改动较少，技术成熟，可靠性高，所以

8、广泛应用于各种彩色电视机中。    2、频率合成式选台遥控系统频率合成式选台遥控系统采用微处理器控制的锁相环频率合成方式进行选台，其组成框图如图4-2所示。高频调谐器中的本振电路与外电路中的前置分频器、程控分频器、基准振荡器、固定分频器、鉴相器、低通滤波器-起构成锁相环路，是频率合成式选台遥控系统与电压合成式选台遥控系统的根本区别。    调谐器产生的本振频率经分频后与基准振荡器的振荡频率进入鉴相器进行比较，若有相位差，则环路中的鉴相器便输出宽度与相位差成比例的脉冲信号，送低通滤波器变成平滑的直流电压加至调谐器的本机振荡电路，使其产生

9、具有正确稳定频率和相位的本振信号，从而保证调谐器输出的中频信号几乎不变，使电视机的图像质量及工作稳定性大为提高。    除选台方式不同外，频率合成式选台遥控系统仍然要输出模拟电压控制电视机的音量、亮度、色度等，它们与电压合成式选台遥控系统工作方式相同。    由此可见，频率合成式选台遥控系统选台调谐准确度极高，无频率漂移，稳定性好，搜索节目时间极短，但其电路构成较复杂，元器件相对较多，成本较高，不便与普通彩色电视机中的电压调谐高频头连接，所以目前仅用在高档大屏幕彩色电视机中。§4-2 遥控彩电的组成及工作原理 &#

10、160;  一、红外遥控彩色电视机的组成红外遥控彩色电视机与普通彩色电视机相比，只是增加了红外遥控电路来代替原来的频道预选器和模拟量调节装置。其组成框图如图4-3所示。从图中可以看出，彩色电视机红外遥控系统主要由编码发射单元、红外线接收放大器、微处理器、数据存储器以及有关外围接口电路等五部分组成。各部分协调工作构成了遥控彩色电视机的微控制系统。    二、彩色电视机红外遥控系统工作原理    遥控编码发射器是一种与电视机分离的手持式红外指令的产生与发射控制器。它由操作键盘矩阵、编码调制集成电路、晶体谐振器和红外发射二极管组成

11、，对于电视机的所有面板控制功能，几乎都可以通过操作发射器面板键盘按键来实现。当按下某一按键时，发射器内的编码器便产生一组对应于该键功能的二进制编码脉冲，该脉冲对高频载波调制后，从调制器集成块输出，由驱动电路加至红外发射二极管，辐射出含指令信息的红外线。    安装在电视机面板上的红外线接收放大器中的红外接收二极管将接收到的红外线转换成相应的电信号后，经放大处理还原成指令信息送至遥控系统中心处理器。   微处理器是遥控系统的核心，包括中央处理器(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存储器(RAM)及专用数模(DA)变换器等单元电路，一般集成在一块

12、微处理集成电路中。微处理器对遥控接收器和本机有关电路送来的信号进行译码，按照指令要求，依照预先设置的运行程序，对输入的数据进行处理，并输出相应的信号去控制电视机工作于相应的状态，如亮度调节、音量调节、节目选择等。    接口电路处于微处理器和被控电路之间，它的任务是将微处理器输出的各种控制信号进行转换、稳定放大或电平变换，满足被控电路对控制信号的要求。   存储器用来记忆和存储遥控系统工作时的各种控制程序和数据，一般采用电可改写只读存储器，即使关闭电源，存储的信息也不会丢失，使电视机下次开机仍工作于关机前的工作状态，而不用重新调整。 

13、   红外遥控彩色电视机除了采用遥控发射器进行遥控操作外，一般在电视机面板上还设有本机键盘进行手动操作，其指令直接进入微处理器进行与遥控输入指令相同的处理。    三、红外遥控系统的遥控功能    红外遥控及微处理技术应用于彩色电视机，使各种功能操作变得更加方便，只要按动遥控器上的相应按键，即可对彩色电视机进行各种调节与控制。主要的遥控功能是选台、音量控制、亮度控制和遥控开关机等。    1.节目选择    节目选择是遥控的主要目的，控制电路应能输出两类控

14、制电压。一类是控制高频调谐器波段转换的VL、VH及U频段切换电压；另一类是在一个波段内选择不同频道的调谐电压。    节目选择方式一般有两种，一种是数字键直接选台，微处理器输出该节目号对应的数据信息变换为切换电压和调谐电压加至高频调谐器的相应端子，电视机即工作于所要收看的节目；另一种是顺序选台，即遥控器上的“CH+”、“CH-”，按动该键，对应节目号依次递增或递减。    2自动调谐预置节目    当遥控系统中的微处理器接收到自动调谐指令时，微处理器根据指令要求由内部进行处理，通过DA转换器输出频率和宽度

15、可变的调谐电压控制脉冲，经外电路电平变换和低通滤波后，形成连续变化的模拟调谐电压至高频调谐器。同时，还输出两位二进制码频段转换控制信息，经开关接口电路进行译码并切换后，输出各频段工作电压至高频调谐器，使选台系统进行自动搜索选台。当无节目信号时为快速扫描搜索，一旦出现电视信号则转为慢速搜索，直到找到最佳调谐位置，并将当前最佳调谐位置数据信息通过D从转换，按设定的地址号自动存储在存储器中，然后自动改变调谐电压进行下一节目搜索，直到搜索完所有电视节目，回到节目号“l”位置。自动搜索功能是靠微处理器识别有无电视台节目的同步信号，来判断是否控制存储器存与不存。如果有同步信号，存储器工作，存入该频道数据；

16、如果没有同步信号，频道继续向上搜索。在搜索到同步信号后，微处理器自动调整本振频率，使该频道处于准确的调谐位置，然后再将准确频道数据存入存储器中。这种自动搜索方式使预置频道调整和记忆自动化，简化了操作步骤，又保证了预置节目的准确性。自动搜索选台时调谐电压的变化情况如图4-4所示。    3静音控制    当按下遥控器上的“静音”键时，伴音立即消失。可用来暂时中断伴音，以便倾听呼叫或谈话。再按一次该键，伴音恢复到原来状态。这一功能在选台时自动起作用，以切断选台转换过程中的噪声。    4模拟量控制 

17、   模拟量控制信号是一种连续变化的控制信号，由微处理器根据指令要求，采用D从转换器控制输出量的方式。微处理器输出宽度可调的矩形波信号，通过接口电路处理变成相应的直流电平去控制相应的被控电路。彩色电视机遥控系统的模拟量调节主要有：    (1)音量调节 音量调节一般有两个键，即“音量增(+)”和“音量减(-)”。控制电路输出信号为64级连续变化的调整电压，加至伴音电路的音量控制端。    (2)对比度调节 对比度调节一般有两个键，即“对比度增(+)”和“对比度减(-)”。控制电路输出信号为64级连续变化的调整电压，

18、加至图像通道的对比度调节电路。    (3)亮度调节 亮度调节时控制电路输出电压加至亮度通道的亮度调节电路。遥控器上的“亮度增(+)”和“亮度减(-)”可控制输出电压高低。    (4)色饱和度调节 色饱和度调节电压加至色度通道的色饱和度调节电路。遥控器上的“饱和度(+)”和“饱和度(-)”可控制输出电压高低，从而改变色饱和度深浅。    5工作状态选择    彩色电视机遥控系统发出使电视机工作于某一种工作状态的指令信息，经微处理器解码识别后，由相应的输出端输出开关控制电平，

19、使电视机工作于相应的状态。如电源开、关控制，电视、视频(1、V从V)转换，定时开、关机控制，画中画控制等。6屏幕显示功能   当按下“屏显”键时，微处理器输出反应当前状态信息的字符信号，显示在荧光屏上的有关位置。如当前节目号、制式、音量大小等，再按该键字符消失，以避免影响收看节目。屏幕显示在自动搜索选台、节目选择及模拟量控制时自动输出相应的条状字符及字母数字，便于人机对话，方便操作。§4-3 三菱M50436560SP型遥控系统    三菱M50436560SP型遥控系统与东芝CTS130A型遥控系统、飞利浦CTV320S型

20、遥控系统，以及汤姆逊SGSM491/M494型遥控系统为我国优选的四大彩色电视机遥控系统，广泛应用于我国生产的遥控彩色电视机中，还可以用它们改装非遥控彩色电视机，使其具有遥控的功能。其中，又以三菱M50436560SP型遥控系统应用最广泛。    一、M50436560SP型遥控系统的特点及组成    1M50436560SP型遥控系统的特点    (1)具有多种遥控功能。收看电视节目时，收看者可在离电视机不小于8.5m的距离内，通过遥控器对电视频道、音量、亮度、色度等进行遥控操作，以达到满意的收看效果。

21、     (2)先进的电压合成式数字选台系统和存储记忆功能，省去了选台频段开关、调谐预选电位器、音量、亮度、色度电位器等易损件，使电视机更加可靠耐用。    (3)30套电视节目的全自动和手动调谐预置选台功能。只要按动“自动搜索”按键，在1分钟内即可完成对当地全部电视节目的预置，并具有频道位置号跳转功能。    (4)具有6种颜色的屏幕显示功能。可显示频道位置号，彩色电视制式，音量、亮度、色度的控制量，静音及定时关机状态等。显示字符大小适宜，字形美观，位置合理，并在一定显示时间后自动消失，不影响

22、正常收看。    (5)定时关机功能。使用者可任意选择30、60、90、120min定时关机时间。    (6)静音功能。    (7)可靠的电气性能，完善的电路设汁，能与各种电视机配合构成遥控彩色电视机，因此可提高遥控电视机的整机可靠性。2. M50436-560SP型遥控系统的组成    M50436560SP型遥控系统由红外遥控信号发射器(简称遥控器)、红外遥控信号接收器、微处理器M50436560SP、电可改写可编程只读存储器、频段开关电路及有关外围电路组成。如图4-

23、5。    微处理器M50436560SP和只读存储器M58655P一起构成电压合成式数字调谐选台系统的核心部分。微处理器1脚输出脉宽调制型数字调谐电压信号，经低通滤波器转换成直流电压，作为高频调谐器的调谐电压。微处理器6、7脚输出二位数字频段电压，经频段开关M54573译码驱动，产生BL、BH和BU电压，送高频调谐器进行频段切换。    遥控器产生的红外遥控信号，通过红外遥控信号接收器接收，送微处理器5脚进行处理，输出相应的控制信号，实现遥控操作。借助本机键盘可实现本机操作。    微处理器的2、3、4

24、脚分别输出三组7位脉宽调制信号，经低通滤波器转换成直流电压，控制电视机的音量、彩色和亮度。    微处理器的35脚是个3位A/D转换器的输入端，来自电视机中频通道的AFT控制用S形曲线电压，加到该脚后变成3位数字量，使微处理器能根据S形曲线电压的变化，确定最佳调谐点，完成自动搜索功能。微处理器的36脚是复合同步脉冲输入端。复合同步脉冲的出现，表示接收机的接收频率已接近该电视节目的频率，它配合S形曲线电压一起完成自动节目搜索。    微处理器8脚输出AFT开、关控制信号。8脚输出高电平时AFT断开，低电平时AFT接通。AFT的接通与断开

25、可以在各电视节目上进行单独控制，并自动记忆在存储器中，在自动搜索时，AFT自动处于断开状态，从而使调谐更准确。    屏幕显示驱动器将微处理器44、45、46、47脚输出的Y、B、G、R屏幕显示信号进行放大及电平转换，在屏幕上显示相应的字符。微处理器根据其50、51脚输入的场、行逆程脉冲确定字符显示位置。    微处理器9脚是作遥控开、关机电平输出端。其输出经电平变换后控制电视机主电源的开或关，从而实现遥控开、关机。    微处理器27脚为复位端，每次开机，27脚电平由低变高，进行复位后使微处理器处于正常

26、运行状态。    二、红外遥控指令发射与接收    1红外线遥控指令发射器红外线遥控指令通过红外遥控编码发射器，将指令进行编码，并经高频载波进行调制后，加至红外发光二极管上，以红外光发射出去。    三菱M50436560SP遥控发射器由编码调制集成电路M50462AP为核心组成，包括键盘矩阵、集成电路M50462AP及放大驱动和发射电路等四部分，电路图如图4-6所示。    M50462AP是一块24脚塑封双列直插集成电路，它采用3V电源供电。内部含有键盘编码电路、键位扫描

27、信号发生器、振荡电路、时钟电路、指令译码电路、脉冲编码调制(PCM)电路以及输出缓冲电路等。M50462AP内部振荡电路与2、3脚外接的陶瓷谐振器或比网络电路组成振荡器，产生频率为455kHz的振荡信号，由时钟电路进行12分频得到38kHz的载波信号。5-12脚键位扫描信号输出线与13-20脚键位扫描信号输入线组成8×8键盘矩阵，以产生各种键功能信号。工作时，5-12脚输出时序不同的8个键扫描脉冲，经过键盘矩阵适当选通后回送到13至20脚。M50462AP则根据13-20脚接收到的不同的键选信号进行编码和码值变换，得到遥控指令的功能码，结合21、22脚输入的用户码转换信号，产生出16

28、位的数据码。这些数据码经脉冲调制器进行调制处理后，便产生38k比的载波脉冲信号，再经输出缓冲器由23脚输出。由键盘矩阵组成的64个控制键位，每按下一个按键则对应于一种控制功能。    M50462AP的23脚外接元件组成了红外线驱动放大发射电路。它主要由驱动管和红外发射二极管组成。当23脚有指令码信号输出时，该信号经驱动管V2放大后，加至红外发射二极管V1上，遥控指令则以红外线的形式发射出去。    由遥控发射器发射出的16位二进制遥控指令码由前8位用户码和后8位数据(功能)码组成，见图。用户码是一种固定的特殊代码，用来表示不同产品之

29、间的遥控信号的区别，以免接收机在接收遥控指令过程中发生误动作。而数据码则是不同遥控功能的代码，不同的数据表示不同的遥控功能。    16位遥控指令码均采用脉冲位置调制方式编码。对应的每位二进制数码值以“l”或“0”的状态确定，其状态是根据传送的脉冲码信号中相邻两脉冲之间的时间间隔来决定的。当时间间隔为2ms时，其码值定为“l”状态；为l ms时，定为“0”状态，如图所示。如一组传送码为“0000010001000000”的指令码。其脉冲码信号波形如图4-7所示。    2红外线遥控指令接收器工作原理   

30、 红外线遥控指令接收器是一种接收红外线遥控指令信号并进行解调放大，以供给微处理器进行译码处理的光电转换与选频放大电路。三菱M50436560SP型遥控系统所采用的红外遥控接收器，主要由红外接收二极管、选频放大集成电路CX20106A以及有关外围元件组成，如图4-8所示。其中集成电路Cx20106A是一块8脚单列直插塑封遥控信号接收解调电路，内部含有放大器、带通滤波器、信号检波器和整形器等。    调制在38kHz上的遥控编码脉冲信号，经遥控接收器中的接收二极管接收后，通过光电变换得到遥控脉冲指令信号，由集成电路CX20106A的1脚输入到内部前置放大器进行放大，并

31、进行自动幅度限制，以防止信号幅度过负荷。信号放大后送带通滤波器进行频率选通(去掉干扰频率)，经峰值检波取出遥控信号的脉位调制编码脉冲，并由整形电路整形后，由CX20106A的7脚输出，与遥控器发出的指令码相同的指令脉冲送M50436560SP的5脚进行识别处理，发出相应的操作控制信号对电视机进行相应的控制。    3本机键控指令的输入    手动指令输入的方式是通过操作电视机面板上各按键组成的键矩阵电路来实现的。    在M50436560SP型遥控系统中，微处理器M50436560SP的30-33脚输出

32、键位扫描脉冲信号，22-24脚输出模式选择脉冲信号。由于这些脉冲信号是按不同的时序轮流对键盘矩阵进行扫描，用户操作电视机面板键矩阵按键，这些脉冲信号就可以通过键开关，经矩阵电路输入到微处理器的17-20脚。这样，微处理器即可根据17-20脚接收到的键位信息判断出相应的功能指令，并进行控制输出。    三、选台电路工作原理遥控彩色电视机的自动调谐选台，是利用微处理器的控制作用实现频段切换、调谐电压变化、频道节目数据存储等功能，达到自动搜索选台的目的。选台系统的构成包括四个方面：一是频段转换电路，二是调谐电压产生电路，三是复合同步信号引入电路，四是AFT控制信号的引入

33、电路。    三菱M50436560SP型遥控系统的选台电路由微处理器的1、6、7、8、35脚以及外围接口电路组成，如图4-9所示。    1频段转换电路    频段转换电路由M50436-560SP的6、7脚配合频段转换接口集成电路M54573完成频段的选择与切换。    M50436-560SP的6、7脚输出开关控制电平到M54573的3、4脚，根据输人的不同电平组合，选择相应的频段，由M54573的1、2或7脚输出12V工作电压至高频调谐器的VH、VL或UHF端，使调谐器工作在相应的频段。频段选择逻辑关系M50436的（6脚L-7脚L）则M54573R的7脚H，（6脚L-7脚H）则1脚H，（6-脚H-7脚L）则2脚H，（6脚H-7脚H）未用。2调谐电压产生电路调谐电压由M50436560SP的1脚及外围接口电路处理输出。当微处理器接收到调谐指令时，内部的14位数模转换器产生脉冲宽度调制信号从1脚输出。由于该脉宽调制信号幅值较低(05V)，而调谐电压最大值可达30V，该信号还须外接倒相放大器进行电平变换，再经低通滤波后输出0-30 V连续可变的直流电压送调谐器。    M50436560SP的1脚输出的信号经C726、