大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(電子信息專業(yè))

1、多功能紅外遙控的設(shè)計(jì)與制作多功能紅外遙控的設(shè)計(jì)與制作 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)老師： 內(nèi)容摘要：內(nèi)容摘要：本設(shè)計(jì)課題具體為多功能紅外遙控電風(fēng)扇，紅外線遙控是目前使用最 廣泛的一種通信和遙控手段。由于紅外線遙控裝置具有體積小、功耗低、功能強(qiáng)、 成本低、抗干擾性特別強(qiáng)、信息傳輸可靠 等優(yōu)勢，因而許多電器（彩電、空調(diào)、 音響、電子玩具等等）裝置上都采用紅外線遙控裝置。 本設(shè)計(jì)主要由實(shí)現(xiàn)發(fā)射功能的芯片 BA5104 和實(shí)現(xiàn)接受功能的芯片 BA8206BA4 所構(gòu)成.可實(shí)現(xiàn)開關(guān)機(jī)，風(fēng)速（強(qiáng)中弱）,風(fēng)類（自然風(fēng)，正常風(fēng)，睡眠 風(fēng)）改變，定時(shí)，搖頭等功能，并能用 LED 顯示。本課題設(shè)計(jì)簡單，功能全面，成 本低廉，

2、使用方便。通過設(shè)計(jì)還發(fā)現(xiàn)對該電路稍加改造，還可演變出很多電路， 如 PTC 暖風(fēng)機(jī)和家用綜合定時(shí)、調(diào)速控制器等。 關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：紅外線遙控紅外線遙控 風(fēng)扇風(fēng)扇 BA5104 BA8206BA4 The infrared remote control with multifunction Abstract：This design task is about a infrared remote control fanner with multifunction.Infrared remote control is the most widely used of medium of communi

3、cation and remote controlling.Because the infrared remote control device has the advantages of small size,low power consumption,strong functions,low cost,particularly strong anti-interference,information transmission being reliable,etc.So many electronic appliances such as color TV, air contioning,a

4、coustics,electronic toys,etc, devices are used infared remote control devices. This design is made up of the chip BA5104 realized the launch function and the chip BA8206BA4 realized the receiving function.It can achieve switching machine,wind speeding(strong middle weak),wind classer(natural wind,no

5、rmal wind,sleep wind),timing,wind swing,etc.and use LED display.This design has simple circuits,comprehensive functions,low cost and easy to use.through designing of this circuits,it has found a transformation,still can have evolved many circuits,such as the PTC heater and household comprehensive ti

6、ming,speed controller,etc. Key words：infrared remote control fanner BA5104 BA8206BA4 2 目錄目錄 1紅外線技術(shù)的歷史發(fā)展.1 1.1 紅外線的概念 .1 1.2 紅外線技術(shù)的發(fā)展史.1 2紅外線遙控的概念及特點(diǎn).1 2.1 遙控的概念及應(yīng)用.1 2.2 紅外線遙控系統(tǒng).2 2.2.1 遙控發(fā)射器及其編碼.2 2.2.2 紅外接收模塊.3 2.3 紅外線遙控的特點(diǎn).3 3方案設(shè)計(jì)及論證.4 3.1 方案一 .4 3.2 方案二 .5 3.3 方案三 .6 4電路設(shè)計(jì).6 4.1 芯片簡介 .6 4.2 多功能紅

7、外遙控電風(fēng)扇的設(shè)計(jì).9 4.2.1 總電路的設(shè)計(jì).9 4.2.2 接收電路的電源部分.10 4.2.3 紅外接收部分.10 4.2.4 接收電路各個(gè)功能部分.10 4.2.5 風(fēng)速控制部分.11 4.2.6 蜂鳴器部分.12 4.2.7 振蕩器部分.12 4.3 電路調(diào)試與測量.12 4.3.1 OFF 功能的調(diào)試.12 4.3.2 定時(shí)功能的調(diào)試.13 4.3.3 改變風(fēng)類功能的調(diào)試.13 4.3.4 搖頭功能的調(diào)試.14 4.3.5 ON/ 風(fēng)速功能的調(diào)試.14 4.3.6 遙控距離的測試.15 4.4 如何提高紅外線收發(fā)的性能.15 4.5 元器件及其裝配工藝 .15 5紅外遙控的新發(fā)展

8、.16 5.1 新型 64K 紅外遙控 MCU 內(nèi)建學(xué)習(xí)功能（ZLR64400）.16 5.2 紅外遙控開關(guān).17 6總結(jié).17 致謝.17 參考文獻(xiàn).18 附錄.19 1 多功能紅外遙控電風(fēng)扇多功能紅外遙控電風(fēng)扇 1 1紅外線技術(shù)的歷史發(fā)展紅外線技術(shù)的歷史發(fā)展 1.1 紅外線的概念 紅外線又稱為紅外光波，是指在紅光以外的，肉眼看不見的、具有熱效應(yīng) 的光線。紅外線是太陽光線中眾多不可見光線中的一種。在電磁波譜中， 其波 長為 0.76m1000m 的光波為紅外光 (線)。紅外光按波長范圍分為近紅外 （波長為 0.751.50m 之間）、中紅外（波長為 1.506.0m 之間）、遠(yuǎn)紅 外（波長為

9、 6.0l000m 之間）、極紅外 4 類。紅外線遙控是利用近紅外光 傳送遙控指令的。用近紅外作為遙控光源，是因?yàn)槟壳凹t外發(fā)射器件(紅外發(fā) 光管)與紅外接收器件 (光敏二極管、三極管及光電池 )的發(fā)光與受光峰值波長 一般為 0.8m0.9m。在近紅外光波段內(nèi)，二者的光譜正好重合，能夠很好 地匹配，可以獲得較高的傳輸效率及較高的可靠性。 1.2 紅外線技術(shù)的發(fā)展史 自從 1800 年英國天文學(xué)家赫歇爾發(fā)現(xiàn)紅外輻射至今，紅外技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了 將近兩個(gè)世紀(jì)。從那時(shí)開始，紅外輻射和紅外元件、部件的科學(xué)研究逐步發(fā)展，但 發(fā)展比較緩慢，直到 1940 年前后才真正出現(xiàn)現(xiàn)代的紅外技術(shù)。二十世紀(jì) 60 年代初

10、， 一些發(fā)達(dá)國家開始研究民用產(chǎn)品的紅外遙控技術(shù)，但由于受當(dāng)時(shí)技術(shù)條件的限制， 紅外遙控技術(shù)發(fā)展很緩慢。70 年代末，隨著大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展， 紅外遙控技術(shù)才得到快速的發(fā)展。在遙控方式上大體經(jīng)歷了從有線到無線的超聲波、 從振動(dòng)子到紅外線、再到使用總線的微機(jī)紅外遙控這樣幾個(gè)階段。無論采用何種方 式，準(zhǔn)確無誤傳輸信號，最終達(dá)到滿意的控制效果是非常重要的。最初的無線遙控 裝置采用的是電磁波傳輸信號，由于電磁波容易產(chǎn)生干擾，也易受干擾，因此逐漸 采用超聲波和紅外線媒介來傳輸信號。與紅外線相比，超聲傳感器頻帶窄，所能攜 帶的信息量少，易受干擾而引起誤動(dòng)作。較為理想的是光控方式，逐漸的采用紅外

11、 線的遙控方式取代了超聲波遙控方式，出現(xiàn)了紅外線多功能遙控器，成為當(dāng)今時(shí)代 的主流。 2紅外線遙控的概念及特點(diǎn)紅外線遙控的概念及特點(diǎn) 2.1 遙控的概念及應(yīng)用 所謂遙控，就是指對被控對象，按照所預(yù)定的意圖對其內(nèi)部參數(shù)、工作狀態(tài)等 進(jìn)行遠(yuǎn)距離操縱。遙控技術(shù)在現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科研、國防等領(lǐng)域均有非常廣泛的 應(yīng)用，隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，它們的應(yīng)用也越來越普遍。 現(xiàn)代遙控技術(shù)也十分普遍地應(yīng)用于各類家電中，例如電視遙控、電燈遙控、電 風(fēng)扇遙控、空調(diào)遙控等。這類應(yīng)用提高了家電的功能和檔次，更重要的是給使用者 帶來極大的方便。設(shè)有遙控的電視，使用者不必離開座位，只需要使用手持紅外遙 2 遙控發(fā)射器遙控發(fā)射器

12、鍵盤鍵盤編碼調(diào)制編碼調(diào)制LED 光光/電放大電放大 解調(diào)解調(diào)解碼解碼 遙控接收器遙控接收器 控器就可以進(jìn)行節(jié)目切換，以及對音量、對比度、亮度等的調(diào)節(jié)。 遙控的種類很多，若以遙控信息傳送方式來區(qū)分，可以分為：有線遙控和無線 遙控兩大類，而無線遙控又包含了紅外遙控、超聲波遙控和無線電遙控三類。有線 遙控和無線遙控可以達(dá)到很遠(yuǎn)的距離，而紅外遙控和超聲波遙控只能在十幾米之內(nèi)， 因此多用于家電方面。 2.2 紅外線遙控系統(tǒng) 通用紅外遙控系統(tǒng)由發(fā)射和接收兩大部分組成，應(yīng)用編/解碼專用集成電路芯 片來進(jìn)行控制操作，如圖 1 所示。發(fā)射部分包括鍵盤矩陣、編碼調(diào)制、LED 紅發(fā) 送器；接收部分包括光、電轉(zhuǎn)換放大

13、器、解調(diào)、解碼電路。 圖圖 1 1 紅外遙控系統(tǒng)框圖紅外遙控系統(tǒng)框圖 2.2.1 遙控發(fā)射器及其編碼 遙控發(fā)射器專用芯片很多，根據(jù)編碼格式可以分成兩大類，這里我們以運(yùn)用比 較廣泛，解碼比較容易的一類來加以說明，現(xiàn)以日本 NEC 的 uPD6121G 組成發(fā)射電 路為例說明編碼原理。當(dāng)發(fā)射器按鍵按下后，即有遙控碼發(fā)出，所按的鍵不同遙控 編碼也不同。這種遙控碼具有以下特征： 采用脈寬調(diào)制的串行碼，以脈寬為 0.565ms、間隔 0.56ms、周期為 1.125ms 的 組合表示二進(jìn)制的“0”；以脈寬為 0.565ms、間隔 1.685ms、周期為 2.25ms 的組 合表示二進(jìn)制的“1”，其波形如

14、圖 2 所示。 圖圖 2 2 遙控碼的遙控碼的“0”“0”和和“1”“1” 上述“0”和“1”組成的 32 位二進(jìn)制碼經(jīng) 38kHz 的載頻進(jìn)行二次調(diào)制以提高 發(fā)射效率，達(dá)到降低電源功耗的目的。然后再通過紅外發(fā)射二極管產(chǎn)生紅外線向空 間發(fā)射。 3 遙控編碼是連續(xù)的 32 位二進(jìn)制碼組，其中前 16 位為用戶識別碼，能區(qū)別不同 的電器設(shè)備，防止不同機(jī)種遙控碼互相干擾。該芯片的用戶識別碼固定為十六進(jìn)制 01H；后 16 位為 8 位操作碼（功能碼）及其反碼。UPD6121G 最多額 128 不同組合 的編碼，如圖 3 所示。 圖圖 3 3 遙控信號編碼波形圖遙控信號編碼波形圖 遙控器在按鍵按下后，

15、周期性地發(fā)出同一種 32 位二進(jìn)制碼，周期約為 108ms。 一組碼本身的持續(xù)時(shí)間隨它包含的二進(jìn)制“0”和“1”的個(gè)數(shù)不同而不同，大約在 4563ms 之間，圖 4 為發(fā)射波形圖。 圖圖 4 4 遙控信號的周期性波形遙控信號的周期性波形 2.2.2 紅外接收模塊 圖 5 為一常用的紅外接收模塊。其內(nèi)部含有 高頻的濾波電路，專門用來濾除紅外線合成信號 的載波信號（38KH） ，并送出接收到的信號。當(dāng) 紅外線合成信號進(jìn)入紅外接收模塊，在其輸出端 便可以得到原先發(fā)射器發(fā)出的數(shù)字編碼，只要經(jīng) 過單片機(jī)解碼程序進(jìn)行解碼，便可以得知按下了 哪一個(gè)按鍵，而做出相應(yīng)的控制處理，完成紅外 遙控的動(dòng)作。 圖圖 5

16、 紅外接收模塊紅外接收模塊 2.3 紅外線遙控的特點(diǎn) 紅外線在通過云霧塵埃等充滿懸浮粒子的物質(zhì)時(shí)不易發(fā)生散射，有較強(qiáng)的穿透 力，還具有不易受干擾，易于產(chǎn)生等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛用于遙控裝置。相比較前面 兩種遙控裝置來看，紅外遙控器具有以下優(yōu)點(diǎn)： 它是目前在世界范圍內(nèi)被廣泛使用的一種無線連接技術(shù)，被眾多的硬件和 軟件平臺所支持： 4 通過數(shù)據(jù)電脈沖和紅外光脈沖之間的相互轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)無線的數(shù)據(jù)收發(fā)； 主要是用來取代點(diǎn)對點(diǎn)的線纜連接； 新的通訊標(biāo)準(zhǔn)兼容早期的通訊標(biāo)準(zhǔn)； 小角度，短距離，點(diǎn)對點(diǎn)直線數(shù)據(jù)傳輸，保密性強(qiáng)； 傳輸速率較高，目前 4M 速率的 FIR 技術(shù)已被廣泛使用，16M 速率的 VFIR 技術(shù)已

17、經(jīng)發(fā)布； 不影響周邊環(huán)境、不干擾其它電器設(shè)備。由于其無法穿透墻壁，所以不同 房間的家用電器可使用通用的遙控器而不會(huì)產(chǎn)生相互干擾； 電路調(diào)試簡單，只要按給定電路連接無誤，一般不需任何調(diào)試即可投入工 作；編解碼容易，可進(jìn)行多路遙控。 3方案設(shè)計(jì)及論證方案設(shè)計(jì)及論證 本設(shè)計(jì)是對多功能紅外遙控風(fēng)扇的的設(shè)計(jì)及制作。要求紅外遙控控制距離不小 于 3 米并能實(shí)現(xiàn)開/關(guān)、風(fēng)速、定時(shí)、風(fēng)類及搖頭等控制功能，為此提出以下三種 方案。 3.1 方案一 方案一運(yùn)用可直接驅(qū)動(dòng)發(fā)光管或晶體管的發(fā)射芯片 LC2190 和接收芯片 LC2200 來 實(shí)現(xiàn)紅外遙控風(fēng)扇的控制功能。該方案可達(dá)到本課題的設(shè)計(jì)要求。 其發(fā)射電路原理圖

18、如圖 6 所示： 8 8 9 9 10 10 11 11 12 12 13 13 14 14 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 ICLC21903V 100u C1 100u/10V C4 LED1 SE303 T 8050150 R1 200 R2 56K R3 200pF C2 0.15u C3 GND K6K5K4K3K2K1 1N4148 1N4148 圖圖 6 6 方案一發(fā)射原理圖方案一發(fā)射原理圖 5 其接收電路原理圖如圖 7 所示： 圖圖 7 7 方案一接收原理圖方案一接收原理圖 3.2 方案二 MT8803 具有以下特點(diǎn): 大規(guī)模 IC,CMOS 功耗極低;

19、具有三種風(fēng)類(普通風(fēng)、自然風(fēng)、睡眠風(fēng)),每種風(fēng)類 包含強(qiáng)、中、弱三檔;內(nèi)含遙控譯碼電路;有周期為 90 秒的強(qiáng)、中、弱三種自然風(fēng); 四種工作模式:普通風(fēng)、自然風(fēng)、普通睡眠風(fēng)和自然睡眠風(fēng);采用遙控方式操作,使 用方便;封裝形式靈活多樣,適于各種場合安裝。 此方案是一個(gè)能實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇全功能的電路，各方面性能較好。且是一種用 PT2128 實(shí) 現(xiàn)的彩燈音樂變速電風(fēng)扇控制電路。 其發(fā)射電路原理圖如圖 8 所示： K10 1 K11 2 K12 3 K13 4 REM 5 VDD 6 OSC0 7 OSC1 8 VSS 9 LMP 10 Kd2 14 K00 15 16 16 M T8803 1K 2 R1

20、 1N4148 12 外 外 455KHz 100pF C2 100pF C1 LED1 47u C3 外 外 LED 3V GND GND GND 1008Y GND 外 外外 外外 外外 外 圖圖 8 8 方案二發(fā)射原理圖方案二發(fā)射原理圖 6 其接收電路原理圖如圖 9 所示： 圖圖 9 9 方案二接收原理圖方案二接收原理圖 3.3 方案三 此方案運(yùn)用了芯片 BA5104 和 BA8206BA4 的強(qiáng)大功能進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。BA5104 和 BA8206BA4 是優(yōu)質(zhì)的集成電路，內(nèi)部帶有實(shí)現(xiàn)開關(guān)機(jī)，風(fēng)速風(fēng)類改變，定時(shí)，搖頭 等功能。此方案電路結(jié)構(gòu)簡單，只使用兩塊集成電路芯片，而且該芯片的價(jià)格便宜，

21、功能齊全，結(jié)構(gòu)簡單，較容易購買，在國內(nèi)許多電子市場都可以買到。其具體電路 見 4.2.1。 由于方案一電路只能實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇換擋功能，接收電路所用芯片太多，電路相對較 復(fù)雜，成本相對較高。方案二中接收電路過于繁雜，且 MT8803 和 MH8822 集成電路 市場無貨源。 綜上所述，選擇方案三作為本次設(shè)計(jì)思路的核心。 4電路設(shè)計(jì)電路設(shè)計(jì) 4.1 芯片簡介 發(fā)射芯片 BA5104 采用 DIP-16 腳封裝。圖 10 是 BA5104 控制器的引腳排列圖， 表 1 是 BA5104 的引腳功能說明，BA5104 的主要特點(diǎn)參數(shù)如下： 采用 38KHz 載波紅外信號編碼發(fā)射輸出，具有定向性好、抗干擾能力

22、 強(qiáng)、遙控距離遠(yuǎn)的特點(diǎn)； 采用按鍵起振的省電模式，具有功耗小的特點(diǎn)； 具有 8 個(gè)輸入通道和 2 個(gè)用戶碼設(shè)置鍵，因此，它有 32 種不同的組 合，可產(chǎn)生 32 種不同的編碼輸出供用戶選擇，具有功能強(qiáng)大的特點(diǎn)； 7 采用先進(jìn)的 CMOS 工藝，具有工作電壓范圍寬的特點(diǎn)； 設(shè)計(jì)了防靜電（ESD）電路，具有安全可靠的特點(diǎn)。 BA5104 的封裝圖如下所示： 圖圖 1010 BA5104BA5104 引腳圖引腳圖 表表 1 1 發(fā)射芯片發(fā)射芯片 BA5104BA5104 的引腳功能：的引腳功能： 接收芯片 BA8206 BA4 采用 DIP-18 腳封裝。圖 11 是 BA8206BA4/L 控制器

23、的引 腳排列圖，表 2 是 BA8206BA4 的引腳功能說明，BA8206 BA4 的主要特點(diǎn)參數(shù)如下： 電源電壓：-0.3V6V； 輸入/輸出電壓：Vss-0.3VDD+0.3V； 功率損耗：500mW； 工作溫度：-1070； 貯存溫度：-40125。 另外，BA8206 BA4 還有如下功能特點(diǎn)： 具有正常風(fēng)、自然風(fēng)、睡眠風(fēng)和強(qiáng)、中、弱三種風(fēng)速； 具有定時(shí)模式：可在 0.57.5 小時(shí)內(nèi)累進(jìn)計(jì)時(shí)； 具有一組非獨(dú)立式擺頭（轉(zhuǎn)葉）控制功能； 腳位名稱I/O說明 1，2C1,C2I用戶碼：接地代表0 ，浮空代表1 37， 911 K1K8I遙控按鍵輸入，內(nèi)接上拉電阻 8VSS_地位 12，1

24、3OSC2,OSC1I/O455KHz OSC 的輸入，輸出腳 14LED0接 LED 顯示發(fā)射狀態(tài) 15D0038KHz 載波訊號輸出 16VDD_正電源 8 自帶蜂鳴器響聲：開機(jī)“Bi-BI”，關(guān)機(jī)“Bi-”其它操作“Bi”； 采用 455kHz 振蕩器作振蕩電路輸入； 采用 3 秒中風(fēng)起動(dòng)； 具有記憶功能：即關(guān)機(jī)前的一切狀態(tài)被記憶，可免除每次開機(jī)重新設(shè) 定動(dòng)作模式的煩惱； 與 BA5104 編碼器匹配使用可實(shí)現(xiàn)全功能遙控； 2 位用戶碼設(shè)定； 按鍵按下超過 6 秒有 Bi-Bi-Bi-Bi 警告聲。 BA8206BA4 的封裝圖如下所示： 圖圖 1111 BA8206BA4BA8206B

25、A4 引腳圖引腳圖 表表 2 BA8206BA4/LBA8206BA4/L 的引腳功能的引腳功能 腳 位 名稱I/O功能說明腳 位 名稱I/O功能說明 1 DI I遙控訊號輸入10SHOO 擺頭驅(qū)動(dòng)輸出端 2 OFF I/O關(guān)機(jī)鍵或開/關(guān)鍵輸入及 LED 掃描輸出端 11STRONGO強(qiáng)風(fēng)驅(qū)動(dòng)輸出端 3 TIMER I/O定時(shí)鍵輸入及 LED 掃描輸出端12MEDIUMO中風(fēng)驅(qū)動(dòng)輸出端 4 SPEED I/O風(fēng)速鍵輸入及 LED 掃描輸 出端 13LOWO弱風(fēng)驅(qū)動(dòng)輸出端 5 MODE I/O風(fēng)類鍵輸入及 LED 掃描輸 出端 14VDD_正電源 6 COM1 O用戶碼 C1 選擇及 LED 掃

26、描 公共端 15BUZO蜂鳴器驅(qū)動(dòng)輸出 端 7 COM2 O用戶碼 C2 選擇及 LED 掃描 公共端 16OSC2O晶振輸出端 8 COM3 OLED 掃描公共端17OSC1O晶振輸入端 9 SWING I擺頭鍵輸入及用戶碼選擇18VSS_負(fù)電源 9 二極管連接端 4.24.2 多功能紅外遙控電風(fēng)扇的設(shè)計(jì)多功能紅外遙控電風(fēng)扇的設(shè)計(jì) 4.2.1 總電路的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)主要由芯片 BA5104 和芯片 BA8206BA4 所構(gòu)成，可實(shí)現(xiàn)開關(guān)機(jī)，風(fēng) 速（強(qiáng)中弱）風(fēng)類（自然風(fēng)，正常風(fēng)，睡眠風(fēng)）的改變，定時(shí)，搖頭等功 能，并用蜂鳴器提示和 LED 顯示。 本設(shè)計(jì)的發(fā)射電路原理圖如圖 12 所示: C1

27、1 C2 2 K1 3 K2 4 K3 5 K4 6 K5 7 Vs 8 K6 9 K7 10 K8 11 OSC2 12 OSC1 13 LED 14 D0 15 VDD 16 BA5104 S6 S8 S7 S9 S10 220U C1 GND D1 Q1 8050 12 455KHz 100pF C2 100pF C3 GND +3V 1 2 p4 +3V GND 圖圖 1212 發(fā)射電路原理圖發(fā)射電路原理圖 本設(shè)計(jì)的接收電路原理圖如圖 13 所示: F1 100 R4 470K R6 470K R5 33R7 40K R8 1uC1 470u 16v C3 470u /16V C2 0

28、.1u Cd1 100 R3 100 R2 100 R1 D3 1N4733 D1 1N4007 D2 1N4007 GND 1 2 3 P2 GND R12 R11 R10 R9 R16 R14 R17 R19 R20 R18 R15 R13 DI 1 OFF 2 TIMER 3 SPEED 4 MODE 5 CON1 6 CON2 7 CON3 8 SWING 9 VSS 18 OSC1 17 OSC2 16 BUZ 15 VDD 14 LOW 13 MED 12 STR 11 SHO 10 BA8206BA4 S1 S2 S3 S4 S5 D5 D11D12 D9 D6 D10 D7 D

29、4 D13 D8 M M3 M M1 M S Q1 Q3 Q2 Q4 GND GND GND GND M M2 LS1 Speaker 12 Y1 455KHz 100pFC4 100pF C5 C6 1 2 P1 外外 外外 N N V V V GND 10 圖圖 1313 接收電路原理圖接收電路原理圖 4.2.2 接收電路的電源部分 接收電路的電源部分如圖 14 所示，220V 交流直接接入電路的兩端，通過 限流，半波整流，濾波，穩(wěn)壓得到-5V，由 V 端輸出，引入到（18）腳，為芯片 提供直流工作電源。 圖圖 1414 電源部分原理圖電源部分原理圖 4.2.3 紅外接收部分 TL2380

30、（紅外接收頭）接收到遙控器發(fā)射的信號后，經(jīng)過整形、濾波，從 芯片的（2）腳引入，實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇的控制功能。 圖圖 1515 紅外接收部分原理圖紅外接收部分原理圖 4.2.4 接收電路各個(gè)功能部分 AOFF 功能 在電風(fēng)扇運(yùn)行的狀態(tài)下，紅外接收頭接收到 OFF 信號后，由芯片內(nèi)部控制， 腳產(chǎn)生觸發(fā)電平，使 OFF 功能實(shí)現(xiàn)，此時(shí)風(fēng)扇停止運(yùn)轉(zhuǎn)。 B定時(shí)功能 在電風(fēng)扇運(yùn)行的狀態(tài)下，紅外接收頭接收到定時(shí)信號后，由芯片內(nèi)部控制， 腳產(chǎn)生觸發(fā)電平，使定時(shí)功能實(shí)現(xiàn)，此時(shí)風(fēng)扇可以實(shí)現(xiàn)從 0.5 小時(shí)到 7.5 小時(shí) 的累進(jìn)定時(shí)。 CON/風(fēng)類功能 11 若風(fēng)扇在停止?fàn)顟B(tài)，紅外接收頭接收到 ON 信號后，由芯片內(nèi)部控

31、制，腳產(chǎn) 生觸發(fā)電平，使風(fēng)扇開始以上一次停機(jī)時(shí)的模式運(yùn)轉(zhuǎn)。 若風(fēng)扇在運(yùn)行狀態(tài)下，紅外接收頭接收到風(fēng)類信號后，由芯片內(nèi)部控制，腳 產(chǎn)生觸發(fā)電平，使風(fēng)扇的風(fēng)類依次產(chǎn)生睡眠風(fēng)，正常風(fēng)，自然風(fēng)的轉(zhuǎn)換。 D搖頭功能 在電風(fēng)扇運(yùn)行的狀態(tài)下，紅外接收頭接收到搖頭信號后，由芯片內(nèi)部控制， 腳產(chǎn)生觸發(fā)電平，使腳的雙向可控硅導(dǎo)通，使搖頭電機(jī)工作，實(shí)現(xiàn)搖頭功能。若 電風(fēng)扇工作在搖頭狀態(tài)下，則實(shí)現(xiàn)靜止功能。 圖圖 1616 各功能部分原理圖各功能部分原理圖 4.2.5 風(fēng)速控制部分 在電風(fēng)扇運(yùn)行的狀態(tài)下，紅外接收頭接收到風(fēng)速改變的信號后，由芯片內(nèi)部 控制，腳中對應(yīng)信號的引腳產(chǎn)生觸發(fā)電平，使其雙向可控硅導(dǎo)通， 進(jìn)而改變

32、電機(jī)中電抗器的電感的大小。即是說，改變轉(zhuǎn)速是通過改變電動(dòng)機(jī)繞 組電壓，改變磁場強(qiáng)度來實(shí)現(xiàn)的。如圖 17 所示: 12 圖圖 1717 風(fēng)速控制和搖頭控制部分電路原理圖風(fēng)速控制和搖頭控制部分電路原理圖 4.2.6 蜂鳴器部分 芯片自帶蜂鳴器，從腳輸出，開機(jī)時(shí)發(fā)出“Bi-Bi”聲，關(guān)機(jī)時(shí)發(fā)出“Bi- ”聲，其它操作時(shí)則為“Bi”聲，用來提醒用戶此操作已實(shí)現(xiàn)。 4.2.7 振蕩器部分振蕩器部分 采用 455kHz 振蕩器作振蕩電路. 圖圖 1818 振蕩部分電路原理圖振蕩部分電路原理圖 4.3 電路調(diào)試電路調(diào)試與測量與測量 由于實(shí)驗(yàn)室設(shè)備有限，本課題只調(diào)試了部分控制功能，依次為 OFF、定時(shí)、 ON

33、/ 風(fēng)速、風(fēng)類、搖頭，測試其波形。并未聯(lián)機(jī)到電風(fēng)扇調(diào)試。 4.3.1 OFF 功能的調(diào)試 使風(fēng)扇工作在運(yùn)行狀態(tài)下，用紅外遙控器控制風(fēng)扇的 OFF 開關(guān)，遙控發(fā)射 管所得到的波形如圖 19 所示，此時(shí)風(fēng)扇上的 LED 無顯示。 13 圖圖 1919 OFFOFF 功能的觸發(fā)波形功能的觸發(fā)波形 4.3.2 定時(shí)功能的調(diào)試 風(fēng)扇保持在運(yùn)行狀態(tài)，用紅外遙控器控制風(fēng)扇的定時(shí)開關(guān)，遙控發(fā)射管所得 到的波形如圖 20 所示，此時(shí)風(fēng)扇上的 LED 顯示為 0.5H7.5H 的累進(jìn)定時(shí)。 圖圖 2020 定時(shí)功能的觸發(fā)波形定時(shí)功能的觸發(fā)波形 4.3.3 改變風(fēng)類功能的調(diào)試 14 風(fēng)扇保持在運(yùn)行狀態(tài)，用紅外遙控器

34、控制風(fēng)扇的風(fēng)類開關(guān)，遙控發(fā)射管所得 到的波形如圖 21 所示，此時(shí)風(fēng)扇上的 LED 顯示為對應(yīng)的 SLP（睡眠風(fēng)）， NOR（正常風(fēng)）或 RNY（自然風(fēng)）。 圖圖 2121 風(fēng)類功能的觸發(fā)波形風(fēng)類功能的觸發(fā)波形 4.3.4 搖頭功能的調(diào)試 風(fēng)扇保持在運(yùn)行狀態(tài)，用紅外遙控器控制風(fēng)扇的搖頭開關(guān)，遙控發(fā)射管所 得到的波形如圖 22 所示，此時(shí)風(fēng)扇上的 LED 無顯示，但會(huì)聽到“Bi-”的一 聲。 圖圖 2222 搖頭功能的觸發(fā)波形搖頭功能的觸發(fā)波形 15 4.3.5 ON/ 風(fēng)速功能的調(diào)試 若風(fēng)扇保持在停止?fàn)顟B(tài)，用紅外遙控器控制風(fēng)扇的 ON 開關(guān)，遙控發(fā)射管所得到 的波形如圖 24 所示，此時(shí)風(fēng)扇上

35、的 LED 顯示為上次停止時(shí)的狀態(tài)。若風(fēng)扇保持在 運(yùn)行狀態(tài)，用紅外遙控器控制風(fēng)扇的風(fēng)速功能，遙控發(fā)射管所得到的波形同圖 25，此時(shí)風(fēng)扇上的 LED 顯示為對應(yīng)的 1，2，3，即強(qiáng)，中，弱風(fēng)。 圖圖 2424 ON/ON/風(fēng)速功能觸發(fā)波形風(fēng)速功能觸發(fā)波形 4.3.6 遙控距離的測試 由于場地限制，實(shí)測遙控距離至少大于 6 米。 4.4 如何提高紅外線收發(fā)的性能 紅外傳輸距離在幾厘米到幾十米，發(fā)射角度通常在 0180，發(fā)射強(qiáng)度與 接收靈敏度因不同器件不同應(yīng)用設(shè)計(jì)而強(qiáng)弱不一。使用時(shí)只能以半雙工方式進(jìn) 行紅外通信。 要注意： 要做好紅外器件的選型。要求傳輸快速時(shí)，可選擇 FIR、VFIR 收發(fā)器 與編

36、/解碼器。要求長距離傳輸時(shí)，可選擇大 LED 電流、小發(fā)射角發(fā)射 器和靈敏度高的接收檢測器。低功耗場合應(yīng)用時(shí)，可選取低功耗的紅 外器件。要注意低功耗與傳輸性能之間存在著矛盾：通常低功耗器件， 傳輸距離很小。這一點(diǎn)在應(yīng)用時(shí)應(yīng)該綜合考慮。 紅外數(shù)據(jù)傳輸是半雙工性質(zhì)的。為避免自身產(chǎn)生的信號干擾自身，要 確保發(fā)送時(shí)不接收，接收時(shí)不發(fā)送，可以著眼于軟件設(shè)計(jì)，使軟件在 一種狀態(tài)時(shí)暫不理會(huì)另一種狀態(tài)；同時(shí)要合理設(shè)置好收發(fā)之間的時(shí)間 間隔,不立即從一種方式轉(zhuǎn)入另一種方式。 要合理設(shè)計(jì)好各種紅外器件的供電電路，選擇適當(dāng)?shù)?DC-DC 器件，恰 當(dāng)?shù)剡M(jìn)行電磁抑制，做好電源濾波。同時(shí)還要注意盡可能減少功耗， 16

37、不使用紅外電路時(shí)要在軟件上能夠控制關(guān)閉其供電。很多廠家對自己 推出的紅外器件都有推薦的電路設(shè)計(jì)，要注意參考并實(shí)驗(yàn)。 PCB 設(shè)計(jì)時(shí)，要合理布局器件。濾波電感、電容等要就近器件放置， 以確保濾波效果；紅外器件與系統(tǒng)的地線要分開布置，僅在一點(diǎn)相連； 晶體等振蕩器件要靠近所供器件，以減少輻射干擾。 增大紅外傳輸距離、提高收發(fā)靈敏度的方法：增加發(fā)射電路的數(shù)量， 使幾只發(fā)射管同時(shí)啟動(dòng)發(fā)送；在接收管前加裝紅色濾光片，以濾除其 它光線的干擾；在接收管和發(fā)射管前面加凸透鏡，提高其光線采集能 力等等。 4.5 元器件及其裝配工藝 本設(shè)計(jì)除了采用 BA5104 和 BA8206BA4 兩塊集成塊外，還有 BT16

38、9 這種 1A/600V 的單向可控硅及其一些很普通的電阻電容，當(dāng)然還有紅外發(fā)射接收頭。 為了調(diào)試過程中紅外發(fā)射能達(dá)到應(yīng)有的強(qiáng)度，在 PCB 布線時(shí)要特別注意，減 小干擾。 A裝配前的準(zhǔn)備工作 準(zhǔn)備好一切可能用到的工具，集成電路建議使用插座安裝，集成電路如 果是直接焊接在PCB板上，如要拆卸將十分困難，如此為的是方便更換和調(diào) 試。所有元件的引腳均要求除掉氧化層，保證焊接質(zhì)量。電阻要逐一用萬用 表測量。所有元件如有質(zhì)量問題應(yīng)立即更換。 B所需的工具和設(shè)備 (1)25瓦特電烙鐵1把 (2)萬用表1部 (3)松香芯焊錫絲，松香，鑷子，剪刀，無水酒精（除掉PCB板上多 余的松香），導(dǎo)線若干。 (4)示

39、波器1臺(可選用) (5)電源 C制作過程中的注意事項(xiàng) (1)焊接質(zhì)量的好壞將直接影響到成功的幾率。在焊接過程中，應(yīng)除去所有 元器件引腳上面還有PCB板焊盤部分的氧化層，這樣才能保證在焊接的時(shí)候使焊 錫充分的浸潤各個(gè)焊接表面，使焊點(diǎn)牢固可靠，絕對要避免虛焊，漏焊和搭焊， 輕者使電路不能正常工作，重者會(huì)導(dǎo)致集成電路燒毀或者造成電解電容爆炸。 焊接時(shí)應(yīng)將烙鐵頭上的金屬氧化層除去，然后融化一點(diǎn)松香用于還原已經(jīng)氧化 的焊錫，保證焊接質(zhì)量。焊接速度一定要快，否則元件會(huì)因?yàn)闇囟冗^高而造成 變值，甚至損壞。 (2)操作時(shí)要小心，避免觸電和被電烙鐵燙傷。如不用集成電路插座而直接 焊接集成電路時(shí)，應(yīng)該使電烙鐵接

40、地或者斷開烙鐵的電源進(jìn)行焊接，這樣能避 免集成電路被電烙鐵的感應(yīng)電壓擊穿，造成不必要的損失。 (3)焊接時(shí)焊錫要適量，過少或過多都會(huì)造成假焊，焊點(diǎn)以飽滿光滑為宜。 如果焊錫因?yàn)楦邷匮趸苁沟煤更c(diǎn)不牢固造成假焊?？梢匀刍恍┧上氵€原 已經(jīng)氧化的焊錫。 (4)焊接的順序應(yīng)該先焊接電阻和電容，二極管，電感線圈，然后焊接可變 電阻，接線柱。如果不使用集成電路插座，應(yīng)最后焊接集成電路芯片，避免集 17 成電路頻繁吸收高溫造成損壞。 D常見的故障現(xiàn)象分析及排除方法 （1）風(fēng)扇不轉(zhuǎn)動(dòng)或某些功能不能實(shí)現(xiàn)：電源工作不正常，沒有輸出正常的 電壓，集成電路的方向有無搞錯(cuò)或有故障，存在假焊，漏焊和搭焊，電解電容 的

41、極性是否搞錯(cuò)，電子元件有無損壞或者變值，有無電線連接的錯(cuò)誤。 (2) 所實(shí)現(xiàn)的距離不遠(yuǎn)：元器件是否變值，元件列表是否正確，是否有假 焊，漏焊和搭焊，電源功率太小或電流輸出品質(zhì)太差，集成電路有故障（部分 或完全損壞），PCB板設(shè)計(jì)的不好而造成的信號相互干擾和自激。 （3）惡性故障：集成電路燒毀或爆炸，檢查集成電路的焊接方向有沒有搞錯(cuò)， 尤其是 BA8206BA4，有正電源和負(fù)電源之分，電源的正負(fù)極是否接反或者接錯(cuò)位置。 5紅外遙控的新發(fā)展紅外遙控的新發(fā)展 紅外線自 1800 年被發(fā)現(xiàn)以來，人們對她的研究從來沒有停止過，目前已經(jīng)開 發(fā)出了眾多的應(yīng)用產(chǎn)品，從醫(yī)療、檢測、航空到軍事等領(lǐng)域，幾乎處處都能

42、看到紅 外的身影。但人們對她的研究仍然延續(xù)，時(shí)不時(shí)出現(xiàn)的新發(fā)明新應(yīng)用，帶給我們驚 訝與感嘆，人類對這座寶藏的開發(fā)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，紅外產(chǎn)業(yè)還有廣闊的擴(kuò)張空間！ 紅外應(yīng)用產(chǎn)品種類繁多，如紅外熱像、紅外攝像、紅外通訊、紅外光譜儀、紅 外傳感器等幾個(gè)比較大的領(lǐng)域做介紹。紅外遙控就是其中紅外光譜儀的應(yīng)用之一。 5.1 新型 64K 紅外遙控 MCU 內(nèi)建學(xué)習(xí)功能（ZLR64400） 學(xué)習(xí)功能正迅速地成為中高端萬能遙控器的標(biāo)準(zhǔn)功能。該功能可捕獲任 何遙控器的紅外信號代碼并將其復(fù)制到“學(xué)習(xí)”遙控器內(nèi)，萬能遙控器 可 合并多個(gè)單一遙控器，和把新購置設(shè)備的紅外遙控器代碼加進(jìn)萬能遙控器 內(nèi)，代碼被捕獲后，軟件會(huì)將它們

43、投映到萬能遙控器的按鍵上。這功能對 消費(fèi)者的好處顯而易見。 除了集成學(xué)習(xí)功能外，ZLR64400 還提供特大內(nèi) 存，能夠存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)，加強(qiáng)對客戶設(shè)備的覆蓋。它的其他特點(diǎn)包括 1KB 通用 RAM 、高達(dá) 64 KB 的 ROM、執(zhí)行速度快、內(nèi)存使用效率高、精密的 中斷結(jié)構(gòu)、輸入/輸出位元管理、自動(dòng)脈沖產(chǎn)生/接收功能和內(nèi)置按鍵掃描 上拉晶體管等。 5.2 紅外遙控開關(guān) 紅外控制開關(guān)在技術(shù)領(lǐng)域的新突破是：克服了燈光對紅外線的干擾，完 成了人類首次將紅外接收開關(guān)與燈具合二為一的工作；實(shí)現(xiàn)了用任何家電紅 外線遙控發(fā)射器遙控?zé)艟叩睦硐搿＿@意味著給每個(gè)燈一下增加了許多遙控開 關(guān)，標(biāo)志著照明遙控進(jìn)入了實(shí)用化

44、、大眾化階段；預(yù)示著照明遙控時(shí)代的真 正到來。 6總結(jié)總結(jié) 在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，我覺得自己學(xué)到了不少東西。歸納起來，主要有以下 幾點(diǎn)： 18 通過對多功能紅外遙控電風(fēng)扇的設(shè)計(jì)與制作讓我對紅外遙控器的工 作原理有了相關(guān)的理解；且讓我了解到設(shè)計(jì)中要考慮到成本，性能， 市場等因素；同時(shí)鞏固了自己的正規(guī)化電子器件的裝配技術(shù)和焊接 技術(shù)；熟練了硬件電路的調(diào)試方式。 在設(shè)計(jì)過程中，理論基礎(chǔ)知識與實(shí)踐操作同等重要，相輔相成，不 可或缺。大學(xué)前三年都是側(cè)重學(xué)習(xí)理論，很少重視實(shí)踐。但是經(jīng)過 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我發(fā)現(xiàn)自己有很多不足之處。只有認(rèn)真學(xué)習(xí)理論知 識，加強(qiáng)實(shí)踐鍛煉，才能更全面，更優(yōu)化，更快速地完成設(shè)計(jì)課題。

45、 學(xué)會(huì)了怎樣查閱資料和利用工具書。平時(shí)課堂上所學(xué)習(xí)的知識大多 比較陳舊，作為電子信息工程的學(xué)生，由于專業(yè)特點(diǎn)自己更要積極 查閱當(dāng)前的最新通信資料。一個(gè)人不可能什么都學(xué)過，什么都懂， 因此，當(dāng)你在設(shè)計(jì)過程中需要用一些不曾學(xué)過的東西時(shí)，就要去有 針對性地查找資料，然后加以吸收利用，以提高自己的應(yīng)用能力， 而且還能增長自己見識，補(bǔ)充最新的專業(yè)知識。 了解進(jìn)行一項(xiàng)相對比較大型的科技設(shè)計(jì)所必不可少的幾個(gè)階段。畢 業(yè)設(shè)計(jì)能夠從理論設(shè)計(jì)和工程實(shí)踐相結(jié)合、鞏固基礎(chǔ)知識與培養(yǎng)創(chuàng) 新意識相結(jié)合、個(gè)人作用和集體協(xié)作相結(jié)合等方面全面的培養(yǎng)學(xué)生 的全面素質(zhì)。我們經(jīng)過這次系統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)，熟悉了對一項(xiàng)課題進(jìn) 行研究、設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)的詳細(xì)過程。這些在我們在將來的工作和學(xué)習(xí) 當(dāng)中都會(huì)有很大的幫助。 畢業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)了嚴(yán)肅認(rèn)真和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度