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五月 30 2019

基于LM567的单/双通道红外遥控电路设计

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LM567LM567TexasInstruments(德州仪器)0°Cto+70°CNoSVHC(18-Jun-2010)SOP

目录

1.单通道红外遥控电路设计

1.1电路原理

1.2LM567功能及指标

2.双通道红外线遥控开关设计

  LM567为通用音调译码器,当输入信号于通带内时提供饱和晶体管对地开关,电路由I与Q检波器构成,由电压控制振荡器驱动振荡器确定译码器中心频率。用外接元件独立设定中心频率带宽和输出延迟。主要用于振荡、调制、解调、和遥控编、译码电路。如电力线载波通信,对讲机亚音频译码,遥控等。

  1.单通道红外遥控电路设计

  在不需要多路控制的应用场合,可以使用由常规集成电路组成的单通道红外遥控电路。这种遥控电路不需要使用较贵的专用编译码器,因此成本较低。

  1.1电路原理

  单通道红外遥控发射电路如图1所示。在发射电路中使用了一片高速CMOS型四重二输入“与非”门74HC00。其中“与非”门3、4组成载波振荡器,振荡频率f0调在38kHz左右;“与非”门1、2组成低频振荡器,振荡频率f1不必精确调整。f1 对f0进行调制,所以从“与非”门4输出的波形是断续的载波,这也是经红外发光二极管传送的波形。几个关键点的波形如图2所示,图中B′波形是A点不加调制波形而直接接高电平时B点输出的波形。

  由图2可以看出,当A点波形为高电平时,红外发光二极管发射载波;当A点波形为低电平时,红外发光二极管不发射载波。这一停一发的频率就是低频振荡器频率f1。在红外发射电路中为什么不采用价格低廉的低速CMOS四重二输入“与非”门CD4011,而采用价格较高的74HC00呢?主要是由于电源电压的限制。红外发射器的外壳有多种多样,但电源一般都设计成3V,使用两节5号或7号电池作电源。虽然CD4011的标称工作电压为3~18V,但却是对处理数字信号而言的。因为这里CMOS“与非”门是用作振荡产生方波信号的,即模拟应用,所以它的工作电压至少要4.5V才行,否则不易起振,影响使用。而74HC系列的CMOS数字集成电路最低工作电压为2V,所以使用3V电源便“得心应手”了。

  74HC00的引脚功能如图3所示。

单通道红外遥控发射电路 ②波形图 ③74HC00引脚图

  ①单通道红外遥控发射电路 ②波形图 ③74HC00引脚图

  图4为红外接收解调控制电路。图中,IC1是LM567。LM567是一片锁相环电路,采用8脚双列直插塑封。其⑤、⑥脚外接的电阻和电容决定了内部压控振荡器的中心频率f2,f2≈1/1.1RC。其①、②脚通常分别通过一电容器接地,形成输出滤波网络和环路单级低通滤波网络。②脚所接电容决定锁相环路的捕捉带宽:电容值越大,环路带宽越窄。①脚所接电容的容量应至少是②脚电容的2倍。③脚是输入端,要求输入信号≥25mV。⑧脚是逻辑输出端,其内部是一个集电极开路的三极管,允许最大灌电流为100mA。LM567的工作电压为4.75~9V,工作频率从直流到500kHz,静态工作电流约8mA。

红外接收解调控制电路

  图4 红外接收解调控制电路

  1.2LM567功能及指标

  LM567基本功能概述如下:当LM567的③脚输入幅度≥25mV、频率在其带宽内的信号时,⑧脚由高电平变成低电平,②脚输出经频率/电压变换的调制信号;如果在器件的②脚输入音频信号,则在⑤脚输出受②脚输入调制信号调制的调频方波信号。在图4的电路中我们仅利用了LM567接收到相同频率的载波信号后⑧脚电压由高变低这一特性,来形成对控制对象的控制。

  它的技术指标:(1)可调宽带从0%至14%;(2)宽信号输出与噪声的高抑制;(3)对假信号抗干扰;(4)高稳定的中心频率;(5)中心频率调节从0.01HZ到500KHZ;(6)电源电压5V至15V,推荐使用8V。

  图4电路分析:IC1是红外接收头,它接收发射器发出的红外信号,其中心频率与发射器载波频率f0相同,经IC1解调后,在输出端OUT输出频率为f1的方波信号,也就是与图1中A点波形相同的信号。我们将LM567的中心频率调到与发射器中“与非”门1、2振荡频率相同,即使f2= f1。则当发射器发射信号时,LM567便开始工作,⑧脚由高电平变为低电平,利用这个变化的电平便可去控制各种对象。利用图4的电路,我们可以做成遥控开关,遥控家里的各种家用电器。

  实际上,利用图1和图4所示的电路,也很容易地将其改造成多路遥控电路。方法是:在发射器(图1)中将电阻R*变成若干挡不同的数值,由此形成若干种频率不同的调制信号;在接收电路中,设置若干只LM567,其输入均来自红外接收头,各个LM567的振荡频率不同但与发射端一一对应。这样当发射器按压不同的按钮,接入不同的调制信号时,在接收端对应的LM567的⑧脚的电平就会发生变化,由此形成多路控制。严格说来,这属于一种频分多路,与数字编译码多路控制相比,缺点是调试比较复杂。但在报警应用场合中,需要解决两路以上同时报警的问题时,用时分多路存在复杂的同步问题,在频宽允许的情况下用频分多路则很容易解决。

  2.双通道红外线遥控开关设计

  图5所示的双通道红外线遥控开关将通道控制信号通过对载频信号的调制,使其变成被调制的高频载频信号,通过红外线发射管向外发射。这种控制方式十分有利于抗干扰,使遥控电路的控制更加可靠,它的组成如图6所示。本电路由双通道红外线发射器、红外线接收解调器、通道选择器和开关控制器组成。

  发射器:

发射器电路图

  图5 发射器电路图

  接收器:

接收器电路图

  图6 接收器电路图

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