第9章电视机原理

1、YANGTZE NORMAL UNIVERSITY彩色电视机信号处理电路分析彩色电视机信号处理电路分析 第二节第二节 红外遥控器组成的基本原理红外遥控器组成的基本原理YANGTZE NORMAL UNIVERSITY彩色电视机信号处理电路分析彩色电视机信号处理电路分析一、红外遥控发射器1 、红外遥控发射器的概念内容简介2 、红外遥控发射器的组成框图与作用3 、红外遥控发射器的工作原理2、红外遥控接受器的组成框图与作用1 、红外遥控接受器的概念3 、红外遥控接受器的工作原理二、红外遥控接受器YANGTZE NORMAL UNIVERSITY彩色电视机信号处理电路分析彩色电视机信号处理电路分析三、

2、红外遥控微处理器1、红外遥控微处理器的概念3、红外遥控微处理器的正常工作条件2、红外遥控微处理器的组成框图与作用四、本节小结YANGTZE NORMAL UNIVERSITY彩色电视机信号处理电路分析彩色电视机信号处理电路分析红外遥控发射器1、红外遥控发射器的概念 红外遥控的发射器是红外线发射管， 就是一种能发出红外线的二极管， 一般有850nm,940nm两种比较常用的波长 。YANGTZE NORMAL UNIVERSITY彩色电视机信号处理电路分析彩色电视机信号处理电路分析 由集成电路的扫描输出、输入电路引脚组成横竖交叉矩阵。无键按下时，输入输出互不相连。输人口为低电平，当某一键按下时，

3、相应的输入口即有信号送达，使专用集成电路得知哪一个按键被按下。每一只按键对应一组编码。在实际使用中，当两键同时按下时，不输出信号。当然，也有一些电路特设“双键”，当指定的双键按下时，它会发出一种指定的信号。（1）按键矩阵YANGTZE NORMAL UNIVERSITY彩色电视机信号处理电路分析彩色电视机信号处理电路分析2 、红外遥控发射器的组成框图与作用 红外线遥控发射器是由键盘矩阵、遥控专用集成块、红外发射部分等三部分组成，框图如图21所示。 红外线遥控发射器框图21键盘矩阵定时信号发生器指令编码器缓冲放大器驱动三极管12分频发射二极管晶体振荡器码元调制器微处理器集成块键入编码器键扫描发生

4、器YANGTZE NORMAL UNIVERSITY彩色电视机信号处理电路分析彩色电视机信号处理电路分析（2）遥控器专用集成电路 遥控器专用集成电路是遥控器的核心部分。一般情况下，一种型号的电路只对应一种格式。所谓格式，就是数据码“l”和“0”的高低电平的脉宽及组成方式。一种CPU只接收规定的一种格式。现在也有将多种不同格式编码集成在一块电路中，通过外部引脚的接线来挑选编码格式，那么它可以适用多种CPU。至于万能遥控器的编码格式不是通过外部接线来选择，而是通过按键的输入信号来设置。YANGTZE NORMAL UNIVERSITY彩色电视机信号处理电路分析彩色电视机信号处理电路分析遥控专用集成

5、电路各部分的作用：(1)晶体振荡器：产生455kHz振荡信号，把它送入12分频。（2） 12分频：把455kHz的振荡信号经过12次分频后产生38kHz的载波信号，送到定时发生器、指令编码器。 (3)定时发生器：给键入编码器和键扫描发生器提供时钟信号(4)键盘扫描信号发生器：依次产生脉宽为2us的扫描脉冲信号，对键盘矩阵电路进行扫描。YANGTZE NORMAL UNIVERSITY彩色电视机信号处理电路分析彩色电视机信号处理电路分析(5)键盘输入编码器：对所按键位进行识别，产生一个二进制位代码送给指令编码器。(6)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

6、输出相应的指令控制码，指令控制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码元调制器。(7)码元调制器：将编码信号调制在38kHz载波上，送到缓冲放大器。（8）缓冲放大器：把调制后的信号进行缓冲放大后，送到发射脚。YANGTZE NORMAL UNIVERSITY彩色电视机信号处理电路分析彩色电视机信号处理电路分析 编码信号之所以要调制在38kHz的载波信号上，因为驱动红外发射管工作的脉冲的最佳频率在38kHz附近，调制后的编码脉冲占空比降低了，这就使发射器工作的平均电流也变小了，从而降低了对电池的消耗。不按键时，振荡电路不起振，此时静态电流在微安级。按国家部标不大于3A，所以遥

7、控器不用设置电源开关。 编码信号调制在38kHz的载波信号上的原因：YANGTZE NORMAL UNIVERSITY彩色电视机信号处理电路分析彩色电视机信号处理电路分析（3）红外线发射部分发射部分的主要元件为红外发光二极管。它实际上是一只特殊的发光二极管；由于其内部材料不同于普通发光二极管，因而在其两端施加一定电压时，它便发出的是红外线而不是可见光。目前大量的使用的红外发光二极管发出的红外线波长为940nm左右，外形与普通发光二极管相同，只是颜色不同。红外发光二极管一般有黑色、深蓝、透明三种颜色。判断红外发光二极管好坏的办法与判断普通二极管一样；用万用表电阻挡量一下红外发光二极管的正、反向电

8、阻即可。红外发光二极管的发光效率要用专门的仪器才能精确测定。该部分由晶体三极管提供功率放大，以足够的功率驱动红外线发光二极管，发射出红外线脉冲信号。YANGTZE NORMAL UNIVERSITY彩色电视机信号处理电路分析彩色电视机信号处理电路分析当按下键盘的某一按键时，微处理器将用户输入的键控指令转换成能被微处理器直接使用的二进制编码指令脉冲，这种数字编码指令脉冲又通过码元调制器调制在一个频率为38KHZ的载波上，调制信号通过驱动三极管放大后加到红外发光二极管上，驱动红外发光二极管发出被调制的红外光脉冲。 3 、红外遥控发射器的工作原理YANGTZE NORMAL UNIVERSITY彩色

9、电视机信号处理电路分析彩色电视机信号处理电路分析红外遥控接收器红外遥控接收器 红外遥控接收器是红外线接收管，就是一种能接受红外线的二极管，它的作用是从红外光遥控信号中取出控制指令，送给微处理器，以实现各种控制功能。1 、红外遥控接受器的概念YANGTZE NORMAL UNIVERSITY彩色电视机信号处理电路分析彩色电视机信号处理电路分析2、红外遥控接受器的组成框图与作用 早期的红外遥控接收器大多使用集成电路CX20106A，由于它们需要金属外壳封装容易受到外界的干扰。为了提高红外遥控接收器的抗干扰能力和控制灵敏度，近几年，彩色电视机的红外遥控接收器采用厚膜组件。下面以厚膜组件HS0038为

10、例进行介绍，其内部组成框图如图22所示。红外光电接受二极管偏置电路传输放大器ACG放大器带通滤波器比较器输出级积分电路施密特触发器后膜组件HS0038组成框图22YANGTZE NORMAL UNIVERSITY彩色电视机信号处理电路分析彩色电视机信号处理电路分析 如图23所示，厚膜组件HS0038所有元件都封装在一个塑料盒内，只有三个引脚：脚为接地端；脚为+5V电源供给端；脚为指令脉冲输出端，指令脉冲输出直接加到微处理器的遥控脉冲信号输入端。 图23 HS0038典型应用电路 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY彩色电视机信号处理电路分析彩色电视机信号处理电路分析红外光电接受二

11、极管及偏置电路：光电接收二极管将红光转换为光电流，偏置电路是从光电流中分离出直流分量和交流分量，交流分量送入传输放大器。传输放大器：38kHz载波频率的交流电流转换为电压信号后，送到AGC放大器AGC放大器：自动控制电压信号的增益。带通滤波器：它的中心频率为38kHz，它具有选频作用，选出指令码调制的载波信号。YANGTZE NORMAL UNIVERSITY彩色电视机信号处理电路分析彩色电视机信号处理电路分析比较器：在比较器中，带通滤波器的输出信号与一个参考电平VT进行比较，参考电平VT受短时控制电路和长时控制电路所控制，VT电平高低决定了控制灵敏度，并限制小的干扰电压进入输出电路。积分电路

12、：输出解调后的功能码信号，进一步处理可防止窄干扰脉冲进入输出电路，从而提高抗干扰能力施密特触发器：整形输出级：倒相放大，从脚输出加到微处理器的遥控指令脉冲码输入端，去完成对彩色电视机的各种控制功能YANGTZE NORMAL UNIVERSITY彩色电视机信号处理电路分析彩色电视机信号处理电路分析3 、红外遥控接受器的工作原理红外接收二极管收到发射管发来的红光信号后，将它转换为光电流送入偏置电路分离出光电流中的直流分量和交流分量，将交流分量送入传输放大器，它把38kHz的载波频率的交流电流转换为电压信号后，送到AGC放大器，由它来自动控制电压信号的大小送入带通滤波器，选出38kHz的载波信号，

13、送入比较器，它对带通滤波器的输出信号与它的一个参考电平VT进行比较后，送入积分电路，它把输出解调后的功能码信号进一步处理，防止窄干扰脉冲进入输出电路，从而提高抗干扰能力，送入施密特触发器，把解调出的遥控编码脉冲进行整形处理，使脉冲波形更加规则，送入输出级，把输出脉冲倒相放大后，从脚输出加到微处理器的遥控指令脉冲码输入端，去完成对彩色电视机的各种控制功能。YANGTZE NORMAL UNIVERSITY彩色电视机信号处理电路分析彩色电视机信号处理电路分析红外遥控微处理器1、红外遥控微处理器的概念 微处理器是红外遥控器的核心，它是一块集成芯片，它把由运算器、控制器、存储器和输入输出接口电路集成于

14、一个大规模集成电路。YANGTZE NORMAL UNIVERSITY彩色电视机信号处理电路分析彩色电视机信号处理电路分析2、红外遥控微处理器的组成框图与作用红外遥控微处理器的组成框图如图23所示接口电路寄存器存储器运算器 结果寄存器控制器时钟振荡指令存储器被控电路外界信息控制总线数据总线红外遥控微处理器的组成框图图23YANGTZE NORMAL UNIVERSITY彩色电视机信号处理电路分析彩色电视机信号处理电路分析运算器：它有称为算术逻辑单元，能进行多种算术和逻辑运算。控制器：指挥微处理器各部分协调工作的部件。它采用节拍工作的方式，所以要有一个晶体振荡器来产生统一的时钟脉冲信号，控制器发

15、出的各种控制指令在时钟脉冲的统一控制下，指挥CPU的各部分协调一致地工作。接口电路：它接于CPU与被控电路之间，主要作用是将CPU输出的各种脉冲信号变为模拟电压去控制相应的电路，因此，它要完成数模转换和电平变换任务。数模转换是将代表不同指令的脉冲信号变换为模拟信号，通过积分电路滤波 变为直流电压。电平转换是将直流电压放大，以适应被控电路的需要。如高频头的调谐电压为030V，但经数模转换出来的电压最多只能达到05V， 这就需要经电平转换放大到030V。存储器：它是用来存放数据或程序的部件。YANGTZE NORMAL UNIVERSITY彩色电视机信号处理电路分析彩色电视机信号处理电路分析只读存

16、储器（ROM）：ROM中的数据或指令是在生产集成块时就固化在集成块中的，断电不会消失，在使用过程中，任何人都不能写。随机存储器(RAM):RAM又称为可读写存储器，可以随时从RAM中读出数据，也可以随时改写RAM中存储的内容，使用非常方便。但是，RAM不具备记忆功能，一旦断电，它所存储的数据将会全部消失。可编程可擦写存储器（E2PROM）:在使用过程中，E2PROM中的数据可以随时更改，而且这些数据即使断电后也能保存10年以上。在彩色电视机遥控系统中，E2PROM用于存放用户设定的调谐数据和关机前电视机的工作状态。E2PROM不在CPU内，而是做成一个专用的存储器 。YANGTZE NORMA

17、L UNIVERSITY彩色电视机信号处理电路分析彩色电视机信号处理电路分析3、红外遥控微处理器的正常工作条件+5V供电电压正常复位电路工作正常系统时钟振荡电路正常键扫描电路按键无短路I2C总线输出无对地短路并且上拉电阻无开路在遥控彩色电视机中，CPU都是单独用一组+5V供电不管是在开机状态还是待机状态，CPU的供电都不能中断。在每次接通电源时，时，为了不出现程序错乱，必须进行复位，使运算程序回到初始位置。大多数CPU都采用+5V复位电压，个别采用0V复位电压。+5V供电电压与+5V复位电压的区别在于：复位电压相对供电电压有一个时间上的延迟，即要等到+5V供电电压进入稳定状态后才能加上复位电压。CPU中的电路都是数字电路，各种控制电压及控制程序，都是由时钟振荡器产生的时钟脉冲经过分频和重新组合而得到的。因此，时钟振荡器一旦停振，整个CPU 将无法工作。由于键扫描电路是按照先按优先的原则设计的，如果有一个按键发生短路，CPU将伟认为是又用户先按下了这个键，而拒绝执行其他的指令。在I2C总线控制系统中，所有控制信息都是由时钟线SC