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+5V100K10UF10UF+5V4039383736353433323130292827262524232221VCCP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7EA/VPPALE/PROGPESNP2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0P1.0 1 22345678A0A1A2A3A4A5NCP1.1 3P1.2 4P1.3 5P1.4 6P1.5 7P1.6 8P1.7 9RST 10 P3.0 11P3.1 12P3.2 13P3.3 14P3.4 15P3.5 16P3.6 17P3.7 18 XTAL2 19 XTAL1 20 GND+5V22UF1KNC9A610A711NC12VSSD13VSSA14SP+ 27REC 26XCLK 25RECLED 24PLAYE 23PLAYL 22 NC 21ANAOUT 20 ANAIN 19 AGC 18 MICREF 17MIC 16VCCA 15SP-ISD1420VCCD10UF1 2836K450K10UF1UFVCC10UF10UF接功放电路12MHZ30PF30PFAT89S5156KMK156K120K13K13K 图3-9 语音录放电路
3.4.2 扬声器驱动电路的设计 通常ISD1420的驱动能力有限（0.5W），直接接到扬声器上效果不太理想，若接1W以上的扬声器将发生失真。通常1W以下的扬声器可用LM386、D2283、D2822、MC34119及TA7368等芯片驱动。若选用1W以下的扬声器，用低电压通用集成功率放大器LM386作为扬声器的驱动芯片，其电路如图3-10所示。1W至10W的扬声器用TDA2003芯片驱动。选用TDA2003作为扬声器驱动芯片的电路如图3-11所示。
VCC32SP+0.1UF10K6LM38654.7 + -100UF40.1UF
图3-10 以LM386为驱动芯片的电路
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声音输入0.1UF10UF 1 21050K + -TDA200341000UF352200.1UF20220UF
图3-11 以TDA2003为驱动芯片的电路
3.5 行程开关
为了判断窗子是否闭合，需要使用行程开关。利用单片机自带的硬件中断资源，设计了接
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触式的中断行程开关。当窗体闭合时引发中断，停止运行，进入节电待机状态。
4 红外线遥控开关的设计
4.1 红外线简介
红外遥控技术是一种利用红外线进行点对点通信的技术。红外线由德国天文学家威廉?赫歇耳于1800年发现，又称为红外热辐射，是太阳光线中众多不可见光线中的一种，人的眼睛能看到的波长最长的光是红光，从广义来讲，红外线是一种电磁波，电磁波家族按波长顺序是这样排列的：长波、短波、超短波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线等。其中长波的波长最长，顺序越来越短，X射线的波长一般不超过1nm。红外线波长在无线电波与可见光波之间，约为0.75～1000μm之间，是一种肉眼看不到这种光线，但利用红外线发送和接收装置却可以发送和接收红外线信号[4]。
在近红外区，它和可见光相邻，因此具有可见光的某些特性，如直线传播、反射、折射、衍射、可被某些物体吸收以及可以通过透镜将其聚焦等。在远红外区，由于它邻近微波区，因此它具有微波的某些特性，如有较强的穿透能力和能贯穿某些不透明物质等。自然界中，不论任何物体，也不论其本身是否发光（指可见光），只要其温度高于绝对零度(-273℃)，都会一刻不停地向周围辐射红外线。只不过是温度高的物体辐射的红外线较强，温度较低的物体辐射的红外线较弱。红外线摄像、红外线夜视、热释电红外探测以及某些导弹的瞄准等就是利用红
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外线的这一特性工作的。
它具有以下特点：
(1)由于为不可见光，因此，对环境影响很小。红外线的波长远小于无线电波的波长，所以，红外遥控不会干扰其它家用电器，也不会影响近邻的无线电设备。同时，由于红外线不能穿透墙壁，所以不同的电器可以使用通用的遥控器而不会互相干扰，这是无线电遥控所不能做到的。
(2)红外线为不可见光，具有很强的隐蔽性和保密性，因此在防盗，警戒等安全保卫装置中也得到了广泛的应用。
(3)红外线遥控的遥控距离一般为几米至几十米或更远一点。
(4)红外线遥控具有结构简单，制作方便，成本低廉，抗干扰能力强，工作可靠性高等一系列优点，特别是室内遥控的优先遥控方式。同时，由于采用红外线遥控器件时，工作电压低，功耗小，外围电路简单，因此它在日常工作生活中的应用越来越广泛。
它在技术上的主要优点是：
(1)无需专门申请特定频率的使用执照；
(2)具有移动通信设备所必需的体积小、功率低的特点； (3)传输速率适合于家庭和办公室使用的网络； (4)信号无干扰，传输准确度高； (5)编解码容易，可进行多路遥控。
它的缺点是：由于它是一种视距传输技术，采用点到点的连接具有方向性，两个设备之间如果传输数据，中间就不能有阻挡物；而且通讯距离较短，此外红管LED不是一种十分耐用的器件
4.2 遥控方案设计
使用由常规数字集成电路组成的红外遥控电路。这种遥控电路使用配套的专用编译码器，因此制作起来比较方便。红外线发射、接收系统组成框图如图4-1所示。
按键控制编码调制(a)红外遥控发射器红外接收 解码受控电源开关红外发射（b）红外遥控接收器
图4-1 红外线发射、接受系统组成框图
4.3 成品红外接收头
由于红外发光二极管的发射功率一般都较小（100mW左右），所以红外接收二极管接收到的信号比较微弱，PH302、PH303的最大接收距离一般在5m。当要求更长的遥控距离时，要增加高增益放大电路。前些年常用μPC1373H、CX20106A等红外接收专用放大电路，最近几年不论是业余制作还是正式产品，大多采用成品红外接收头。所以本设计也采用成品红外接收头。
成品红外接收头的封装大致有两种：一种采用铁皮屏蔽，一种是塑料封装。均有三个引脚，即电源正（VDD）、电源负（GND）和数据输出（VO和OUT）。红外接收头的引脚排列因型号不同而不尽相同，需参考厂家的使用说明。成品红外接收头的优点是不需要复杂的调试和外壳屏蔽，使用起来如同一只三极管，非常方便。但使用时需注意成品红外接收头的载波频率。本设计中用到的成品红外接收头是FPS-4091。FPS-4901高灵敏红外线接收器，外形尺寸：13.5mm×14.4mm×16.3mm。该红外线接收器内含一个红外线接收管（PH302）和一个放大电路（CX20106），红外线接收管产生的光电流有前置放大器放大。该接收器可以直接和红外线发射
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管配合组合成各种遥控系统FPS-4091主要光电参数见表4-1所示
表4-1 FPS-4901主要光电参数
类别 参数名称 工作电压 遥控距离 高电平脉冲宽度 低电平脉冲宽度 工作环境温度 3.7 6.5 290 410 -10至+60 4.7至5.3 8.5 540 660 -10至+60 6.3 10 790 910 -10至+60 最小值 典型值 最大值
图4-2是FPS-4901接收器的内部电路图。该电路功耗低，Vcc=5V时，PCM =9mW；工作电压为4.5至17V，建议使用5V；工作温度-20至+75℃。其中第2脚外接电阻与电容决定前置放大器的放大倍数，当第2脚外接电阻由4.7减少到0时，灵敏度最高，遥控距离可达12m，但易受干扰。第5脚外接决定接收的中心频率fo。CX-20106可用KA2184直接代换，功能完全一样。图4-3是电路的工作波形图。由图4-3分析可知，FPS-4091接收器在红外接收电路中起转换、放大和解调信号的作用。此接收器内部电路也可用分立组件代替，但体积较大，不宜配套使用，所以本设计直接使用成品红外线接收头FPS-4091。
CX20106(KA2814)123456782 输出+PH201红外线接受管1UF+3.3UF4.71 输入200K330UF322K
图4-2 FPS-4901接收器的内部电路图
波形说明前置放大器输入波形5V第七脚输出波形0.2V把接收的红外信号变成电信号并放大整形。从第七脚输出矩形波
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河南工业职业技术学院 图4-3 FPS-4901工作波形图
4.4 编码器和译码器的选择
PT2262、2272是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、2272最多可有12位（A0-A11）三态地址端管脚（悬空,接高电平,接低电平），可以组合成531441个不同的地址码；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。
PT2262为编码芯片，PT2262外形图如图4-4所示。工作电源范围为2.6V～15V，A0～A11
为地址管脚，其中A6～A11既可以作为地址也可以作数据使用，它们按三态即“0”、“1”、高阻态（悬空、开路）三种状态编码，输出数据有效电平为高电平。TE为编码、输出启动，低电平时17脚送出编码数据。OSC1、OSC2为内部振荡电路输入、输出端，外接电阻确定振荡频率。17脚DOUT为串行数据输出端，平时为低电平。表4-2为PT2262的极限参数。
123456789A0A1A2A3A4A5A6/D5A7/D4 Vcc Dout OSC1 OSC2 TE A11/D0 A10/D1 A9/D2 A8/D3181716151413121110VssPT2262
图4-4 PT2262引脚图
表4-2 PT2262的极限参数
类别 参数 电源电压 输入电压 输出电压 最大功耗 工作温度 储存温度 符号 参数范围 单位 Vcc Vi Vo Pa Topr Tstg 2至15 -0.3至Vcc+0.3 -0.3至Vcc+0.3 300 -20至+70 -40至+125 V V V mW ℃ ℃
PT2272是与PT2262配对的译码电路，PT2272外形图如图4-5所示。工作电源为+5V。A0～A11的功能同PT2262。PT2272的A0～A11必须与PT2262的A0～A11完全相同，PT2272才输出解码数据，否则不输出。PT2272一旦解码成功，VT端就会输出一个“解码有效”的正脉冲作为标志，同时D0-D5端送出与PT2262的D0-D5端相同的数据。表3-3为PT2272的极限参数。
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