红外遥控开关设计方案1.docx

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红外遥控开关设计方案1

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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使用。

关键词：

红外遥控PT2262/PT2272

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

PT2262／2272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。

和此同时，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不会和电源连通，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2.2.1

2.3PT2262-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。

2.4PT2272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。

要求和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

-

15

V

工作电流

IDD

VDD=12V停振

A0-A11开路

-

0.02

0.03

uA

输出驱动电流

（Dout）

IOH

VDD=5V，VOH=3V

VDD=8V，VOH=4V

VDD=12V,VOH=6V

3

6

10

-

-

mA

输出驱动电流

（Dout）

IOL

VDD=5V，VOL=3V

VDD=8V，VOL=4V

VDD=12V,VOL=6V

2

5

9

-

-

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-+16V

V

输入电压

VI

-0.3-VDD+0.3V

V

输出电压

VO

-0.3-VDD+0.3V

V

功耗

PD

300（VDD=12V）

mW

工作温度

TOPT

-20-+70

℃

存储温度

Tstg

-40-+125

℃

图2.5.2

2.6PT2262/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430k—470k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使用原理图，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32T×12的编码是由A0～A11十二个码组成，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430k—470k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1～8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1～8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D0～D5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为核心的接收模块。

该接收模块有七个引出端，分别为VCC、GND、D0、D1、D2、D3、D4、D5及VT，其中VT端为解码有效输出端，D0~D5为四位数据锁存输出端，能输出4V左右的高电平，驱动电流2mA，和发射器上的S1、S2、S3、S4、S5、S6六个键相对应。

接收模块采用SMD贴片工艺制造生产，为超再生接收方式，它内含放大整形及解码电路，使用极为方便。

下图4.1.1为PT2722组成的红外接收电路：

图4.1.1

4.2红外线接收端PCB图