紅外發(fā)射是日常生活中最常見的一種通信方式,使用頻率很高,廣泛應(yīng)用于電視、風扇、空調(diào)等家用電子設(shè)備。很多人家里有多個遙控器,每個遙控器上的常用按鍵其實就幾個,可以將這幾個常用按鍵集中在一個其他品牌(避免干擾)的遙控器上,對所有電器進行集中控制。
信號傳遞過程是:解碼其他品牌遙控器的信號,經(jīng)單片機處理完成后,通過紅外發(fā)射二極管發(fā)射我們需要的信號,去控制對應(yīng)的設(shè)備。這里涉及到紅外編碼(單片機)、紅外發(fā)射(紅外發(fā)射二極管)、紅外解碼(一體化接收頭)三個技術(shù)問題,本文探討的是其中紅外發(fā)射二極管的驅(qū)動問題。
流過紅外發(fā)射二極管的電流越大,有效控制距離越遠。單片機的輸出或者灌入電流一般最大也就20mA,不足以實現(xiàn)遠距離控制,因此,要用三極管進行電流放大。常用單片機引腳上電默認輸出高電平,所以要選用低電平使能控制方式驅(qū)動。驅(qū)動電路如圖1所示。
圖1紅外發(fā)射二極管驅(qū)動電路
其中VCC為5V電源正,GND為電源負,CONTROL為單片機控制引腳輸出,CONTROL為低電平時紅外發(fā)射二極管向外發(fā)射紅外光。R15選用1kΩ電阻,R5選用10Ω電阻,Q5選用常用的三極管9012(理論放大倍數(shù)=180,飽和時UEB=0.7V,UEC=0.3V),D5為紅外發(fā)射二極管(典型壓降=1.4V)。則:
IC=180*IB=180*(5-0.7)/1000=0.774(A)=774(mA)
ICmax≈(5-0.3-1.4)/10=0.33(A)=330(mA)
這樣的電路參數(shù),使得三極管Q5工作于截止和飽和兩個工作區(qū)。如果在CONTROL連接上拉電阻,三極管的工作區(qū)切換將會更快。在實際電路中,330mA的電流會使紅外發(fā)射二極管擊穿,所以在CONTROL中經(jīng)常引入38kHz的方波,以降低等效電流。有時甚至可以通過降低占空比的方式來進一步降低等效電流,有的編碼格式將占空比降至30%。
實際應(yīng)用時,上述電路還是存在控制距離短的問題。為什么呢?因為發(fā)射時的連續(xù)電流過大,電源來不及提供電能。改進的辦法是在電源兩端并聯(lián)一個電解電容。改進后的電路如圖2所示。
圖2加大控制距離的驅(qū)動電路
電路中,C4為100uF的電解電容,將其與電源并聯(lián),相當于一個存儲池,為紅外線的發(fā)射提供電能保障,從而加大遙控器的控制距離。
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基于單片機紅外通訊電路設(shè)計

求一個紅外發(fā)射接收單片機程序
基于單片機的紅外遙控電路設(shè)計
單片機視頻教程18:紅外通信學習

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