菏泽学院本科生毕业设计（论文）
按键控制编码调制(a)红外遥控发射器红外发射红外接收 解码受控电源开关（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。
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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
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。
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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。
123456789A0A1A2A3A4 Vcc VT OSC1 OSC2 DIN A11/D0 A10/D1A9/D2A8/D3PT2272181716151413121110A5A6/D5A7/D4Vss
图4-5 PT2272引脚图
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表4-3 PT2272的极限参数表
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 Vcc Vi Vo Pa Topr Tstg 参数范围 -0.3至15 -0.3至Vcc+0.3 -0.3至Vcc+0.3 300 -20至+70 -40至+125 单位 V V V mW ℃ ℃
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，解码芯片PT2272接收到信号后，其地址码经过两次比较核对后，VT脚才输出高电平，与此同时相应的数据脚也输出高电平，如果发送端一直按住按键，编码芯片也会连续发射。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315MHz的高频发射电路不工作，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315MHz的高频发射电路起振并发射等幅高频信号，当17脚为低平期间315MHz的高频发射电路停止振荡，所以高频发射电路完全收控于PT2262的17脚输出的数字信号，从而对高频电路完成幅度键控（ASK调制）相当于调制度为100％的调幅。
在通常使用中，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D1～D4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。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。
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。PT2262和PT2272除地址编码必须完全一致外，振荡电阻还必须匹配，否则接收距离会变近甚至无法接收
4.5 红外遥控发射电路的设计
图4-6为红外遥控发射电路原理图，主要由编码芯片PT2262、四2输入与非门7400、编码开关SW-DIP8、红外线发射器PH303、电阻、三极管、电容、极性电容、按键SB组成。图4-3中门电路U2-U4构成中心频率为40KHZ的方波振荡，用于调制从PT2262第17脚输出的编码信号及控制信号。控制信号（数据）由PT2262的D1～D4管脚提供，调制后的信号由红外发射管PH303发射出去。要发射信号时，按下发射键SB。按键期间， PH303会不断发射红外信号[15]。
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C1 1000UF45U46910680KU28SB15VC4 12PFS112161514131212345A0A1A2A3A4A5A6/D5A7/D4Vss Vcc Dout OSC1181716100K3412U332K OSC215 TE14 A11/D013 A10/D112 A9/D2 A8/D3PT22625678SW-DIP81110196789U2-U4:7400数据码VT19012PH303111010U1 图4-6 红外遥控发射电路原理图
4.6 红外遥控接收电路设计
图3-7红外遥控接收电路原理图，主要由译码芯片PT2272、编码开关、双稳继电器、红外接收头FPS-4091、5V电源电路等组成.
C1 100UFD3IN4001+5VJ1JMX-94FS212345678SW-DIP812V直流电源插座1615141312111019123456789A0A1A2A3A4A5A6/D5A7/D4Vss Vcc18 VT17 OSC116 OSC215 DIN14 A11/D013 A10/D112A9/D211A8/D3PT227210100K4.7KVT2901312D2FPS-40913
图4-7 红外遥控接收电路原理图
图4-7中的红外接收组件FPS-4091接收到中心频率为40KHZ的红外信号后，从载波中解调出编码信号，经放大后从2脚输出，输进PT2272解码器输入端14脚，如果两机地址码相同，则PT2272进行解码，并把PT2262的控制信号锁存在PT2272的第10～13引脚上，同时在第17脚上输出一个正脉冲，用于双稳电路的控制。PT2272解码器数据输出端第10～13脚具有记忆保持功能，当有数据输出时，此数据会保持直至电源关断。PT2272第17脚“总线”输出端，当发、收两机地址码相同，正确译码时，输出转
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