遙控電路基礎(chǔ)知識(shí)

1、 / . 遙控電路基礎(chǔ)知識(shí) * Q 心: si_ r工 4 JSkA 電動(dòng)遙控玩具也就是在電動(dòng)玩具里增加了遙控電路。常見(jiàn)的遙控電路一般有如下幾種類(lèi)型：聲控、 光控.無(wú)線電遙控等等。 遙控電路的控制原理 聲控就是用聲音去控制對(duì)象動(dòng)作，一般采用駐極體話簡(jiǎn)或壓電陶瓷片作為傳感元件來(lái)拾取 聲音，通過(guò)電路放大驅(qū)動(dòng)后級(jí)電子開(kāi)關(guān)動(dòng)作。為防止外界音頻干擾，可以采用超聲波控制，但 也有故意選用聲頻來(lái)進(jìn)行控制的，比如用小孩發(fā)出的聲音頻率去控制聲控玩具娃娃的哭笑動(dòng)作 等。 簡(jiǎn)單的單通道光控電路是利用光敏管受光以后內(nèi)阻發(fā)生變化使電子開(kāi)關(guān)的狀態(tài)發(fā)生變化, 傳感器有光敏二極管、光敏三極管、光敏電阻、光敏電池等等（早期生產(chǎn)

2、的玻璃殼封制晶體 管，刮掉外面黑色遮光油漆厲就是一個(gè)不錯(cuò)的光敏管）。這個(gè)光源既可以是可見(jiàn)光，也可以是 紅外線等不可見(jiàn)光源，不同的光敏元件有著不同的光譜。復(fù)朵一些的光控電路則能夠完成多通 道開(kāi)關(guān)或模擬量變化控制，應(yīng)用極其廣泛，可以說(shuō)家家都有.因?yàn)閹нb控的電視機(jī)、功放音 響、VCD錄像機(jī)等家用電器的遙控器都是利用紅外線光源進(jìn)行遙控的典例。上海現(xiàn)在有許多居民 樓的走廊照明燈都采用了光控與聲控相結(jié)合的電路，利用路過(guò)的人發(fā)出的腳步聲、談話聲或其 他聲音去觸發(fā)照明燈的聲控電子開(kāi)關(guān)，用光控電路使得照明燈在白天口動(dòng)關(guān)閉停止響應(yīng)。 無(wú)線電遙控電路比起聲控或光控電路復(fù)雜多了，但控制距離也更遠(yuǎn)是它的主耍特點(diǎn)，光 控

3、、聲控電路一般僅有兒米到十兒米的作用距離，而無(wú)線電遙控視不同的應(yīng)用場(chǎng)合近可以是零 點(diǎn)兒米，遠(yuǎn)則可以超越地球到達(dá)太空！它由發(fā)射電路和接收電路2部分組成，當(dāng)接收機(jī)收到發(fā) 射機(jī)發(fā)出的無(wú)線電波以后驅(qū)動(dòng)電子開(kāi)關(guān)電路工作。所以它的發(fā)射頻率與接收頻率必須是完全相 同的。根據(jù)其發(fā)射的高頻波形有等幅-調(diào)郵、調(diào)頻、數(shù)字脈沖發(fā)射機(jī)，根據(jù)其控制的開(kāi)關(guān)數(shù)目 有單通道遙控和多通道遙控等。 無(wú)線電遙控原理和特點(diǎn) 等幅發(fā)射只能用于單通道控制，線路簡(jiǎn)單發(fā)射效率高但是抗干擾性極差。用固定的音頻頻 率/b去調(diào)制高頻發(fā)射波的b幅度（所謂調(diào)制，就是使發(fā)射的高頻電波隨著音頻頻率的變化而 產(chǎn)生相應(yīng)變化的過(guò)程。）,使發(fā)射的高頻電波幅度隨著音

4、頻頻率的變化而產(chǎn)生相應(yīng)變化，這就 是調(diào)幅發(fā)射。它可以用不同的音頻頻率去控制不同的開(kāi)關(guān)通道，所以可以做成遙控多通道控制 電路。由于調(diào)幅波的高頻發(fā)射功率不能被全部利用，所以高頻發(fā)射效率比較低，但是因?yàn)樗?用了音頻調(diào)制的方法，所以大大提高了抗干擾的能力。 如果用固定頻率的音頻去調(diào)制高頻發(fā)射波的頻率，使得高頻發(fā)射頻率隨著音頻頻率產(chǎn)生相 應(yīng)的頻率偏移，這就是調(diào)頻發(fā)射。因?yàn)檎{(diào)頻發(fā)射發(fā)送的是高頻等幅波（高頻全功率發(fā)射,充 分利用了高頻發(fā)射功率，所以在發(fā)射機(jī)的高頻發(fā)射功率相同的情況下，控制距離比調(diào)幅波遠(yuǎn)得 多。由于 fl 然界里的干擾電波多數(shù)是調(diào)幅波，所以調(diào)頻波的抗干擾性能也遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)丁調(diào)幅波，缺 點(diǎn)是調(diào)頻接收

5、電路相對(duì)調(diào)幅接收電路來(lái)說(shuō)比較復(fù)雜一些。 如果用于調(diào)制的音頻不是固定頻率，而是直接用人的話音頻率去調(diào)制高頻發(fā)射波，那就是 無(wú)線電對(duì)講機(jī)了，發(fā)送接收的基本道理都一樣。所以我在農(nóng)場(chǎng)工作的那段時(shí)間經(jīng)常喜歡把相關(guān) 朵志介紹的無(wú)線電遙控電路改成單工無(wú)線電對(duì)講機(jī)（當(dāng)時(shí)對(duì)無(wú)線電對(duì)講機(jī)的有關(guān)電路介紹比較 少。）玩得不亦樂(lè)乎，因?yàn)槲矣袝r(shí)對(duì)無(wú)線電通訊似乎更感興趣。如果用數(shù)字信號(hào)去調(diào)制高頻發(fā) 射電波，那發(fā)射的就是高頻脈沖波了.接收電鍍雖然更復(fù)雜，但是各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均有提高，工 作的可靠性、穩(wěn)定性都是其他調(diào)制方式望塵莫及的。 由于發(fā)射功率過(guò)大會(huì)干擾和影響其他電子設(shè)備的正常工作（飛機(jī)上不允許乘客使用手機(jī), 就是怕手機(jī)的高頻

6、發(fā)射電波會(huì)干擾駕駛艙電子儀器的正常運(yùn)行而產(chǎn)生事故 ,所以每個(gè)國(guó)家 都有專(zhuān)門(mén)的無(wú)線電管理委員會(huì)進(jìn)行監(jiān)督管理，對(duì)在不同場(chǎng)合.不同工作性質(zhì)下使用的無(wú)線電波 發(fā)射功率、發(fā)射頻率均有嚴(yán)格的限制和規(guī)定。對(duì)丁業(yè)余無(wú)線電愛(ài)好者，開(kāi)辟有專(zhuān)門(mén)的業(yè)余波段 提供使用。所以你在做業(yè)余無(wú)線電發(fā)射實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，千萬(wàn)別忘記這些基本簾識(shí)，以免引起不必 耍的麻煩（有興趣可以看看我附在文后的參考資料，了解一下有關(guān)政策法規(guī)。）。遙控有效距離與發(fā)射功率、接收靈敏度和工作頻率有關(guān)。但由于上述發(fā)射功率、工作頻率 受到各種限制，一般可以從提高接收靈敏度、改善接收電路的抗干擾性能等方面入手去改進(jìn)接 收電路。 最初級(jí)的無(wú)線電遙控電路，接收采用簡(jiǎn)單

7、的超再生電路，會(huì)產(chǎn)生4沙沙”的電路特有 噪聲，當(dāng)接收到發(fā)射機(jī)發(fā)出的與接收頻率相同的高頻等W波時(shí)，噪聲立刻被抑制，使后級(jí)的低 頻放大電路的輸入狀態(tài)改變而驅(qū)動(dòng)電子開(kāi)關(guān)動(dòng)作。由于它只有在打開(kāi)或關(guān)閉發(fā)射機(jī)時(shí)產(chǎn)生對(duì)應(yīng) 的開(kāi)關(guān)信號(hào)，所以只能工作在單通道遙控方式。而且當(dāng)遙控距離拉長(zhǎng)后，由于接收到的高頻電 波減弱，電路噪聲將不能被完全抑制，此時(shí)的電子開(kāi)關(guān)就處丁極不穩(wěn)定的臨界狀態(tài)，或開(kāi)或 關(guān)，這可是遙控電路的大忌！所以此遙控電路應(yīng)用范圍很小。 調(diào)幅接收機(jī)接收到經(jīng)過(guò)音頻調(diào)制的高頻調(diào)幅信號(hào)以后，通過(guò)檢波級(jí)將音頻信號(hào)截下送往后 級(jí)放大電路。如果是多通道的接收機(jī)，一般用磁罐制作精密電感組成多級(jí)不同諧振頻率的LC音 頻濾

8、波電路，每級(jí)只允許與該級(jí)諧振頻率相同的音頻頻率通過(guò)，經(jīng)過(guò)處理轉(zhuǎn)換成直流電半驅(qū)動(dòng) 后面的電子開(kāi)關(guān)。接收機(jī)視遙控場(chǎng)合的不同耍求可以是直放式、高放式、外差式等電路組合, 抗干擾要求高的重要場(chǎng)所還可以増加二次變頻電路加強(qiáng)安全系數(shù)。 無(wú)線電遙控電路的重點(diǎn)就是抗干擾和穩(wěn)定性問(wèn)題，所以電路里為了安全可能會(huì)設(shè)置了許多 的附加電路。畢競(jìng)無(wú)線電遙控電路與無(wú)線電對(duì)講機(jī)在安全耍求方面大不一樣，對(duì)講機(jī)一句話沒(méi) 聽(tīng)清楚可以耍求對(duì)方再說(shuō)一遍，說(shuō)錯(cuò)了還可以糾正，用于重要場(chǎng)合的遙控器要是開(kāi)關(guān)動(dòng)作錯(cuò) 了，也許就是人命關(guān)天的后果! 數(shù)字接收電路的接收過(guò)程以及原理這里限于篇幅我就不做詳細(xì)介紹了（彩電的遙控器就是 用IC內(nèi)部編制的數(shù)字

9、信號(hào)去調(diào)制紅外線發(fā)射管的輸出，實(shí)現(xiàn)了多路控制。），由于數(shù)字接收電 路里沒(méi)有了笨重的磁罐電感等元件，就可以通過(guò)集成化做得體積更小?，F(xiàn)在的玩具遙控車(chē)的接收電路已有采用IC集成元件的，大大提高了遙控性能，同時(shí)也降低了生產(chǎn)、調(diào)試、元件的成 本。 簡(jiǎn)易紅外遙控電路 在不需要多路控制的應(yīng)用場(chǎng)合，可以使用由常規(guī)集成電路組成的單通道紅外遙控電路。這種遙 控電路不需要使用較貴的專(zhuān)用編譯碼器，因此成本較低。 單通道紅外遙控發(fā)射電路如圖1所示。在發(fā)射電路中使用了一片高速CMOS型四重二輸入 “與非門(mén)74HCOO。其中“與非門(mén)3. 4組成載波振蕩器，振蕩頻率 ro 調(diào)在38kHz左右；“與非門(mén) 1、2組成低頻振蕩器.

10、振蕩頻率n不必精確調(diào)整 fl對(duì) ro 進(jìn)行調(diào)制所以從“與非門(mén)4輸岀的 波形是斷續(xù)的載波.這也是經(jīng)紅外發(fā)光二極管傳送的波形。幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的波形如圖2所示，圖 中B波形是A點(diǎn)不加調(diào)制波形而直接接高電平時(shí)B點(diǎn)輸出的波形。由圖2可以看出，當(dāng)A點(diǎn)波 形為髙電平時(shí)，紅外發(fā)光二極管發(fā)射載波；當(dāng)A點(diǎn)波形為低電平時(shí)，紅外發(fā)光二極管不發(fā)射載 波。這一停一發(fā)的頻率就是低頻振蕩器頻率fl。在紅外發(fā)射電路中為什么不采用價(jià)格低廉的低 速CMOS四重二輸入與非門(mén)CD40IL而釆用價(jià)格較髙的74HCOO呢主要是由于電源電壓的限 制。紅外發(fā)射器的外売有多種多樣，但電源一般都設(shè)計(jì)成3V,使用兩節(jié)5號(hào)或7號(hào)電池作電 源。雖然CD40

11、H的標(biāo)稱(chēng)工作電壓為318V,但卻是對(duì)處理數(shù)字信號(hào)而言的。因?yàn)檫@里CMOS “與非是用作振蕩產(chǎn)生方波信號(hào)的，即模擬應(yīng)用，所以它的工作電壓至少要才行，否則不易起 振.影響使用。而74HC系列的CMOS數(shù)字集成電路最低工作電壓為2V,所以使用3V電源便 “得心應(yīng)F了。74HC00的引腳功能如圖3所示。圖4為紅外接收解調(diào)控制電路。圖中，la杲LM567。LM567是一片鎖相環(huán)電路，采用8腳雙 列直插塑封。其5、6腳外接的電阻和電容決定了內(nèi)部壓控振蕩器的中心頻率f2. 其 -2腳通常分別通過(guò)一電容器接地，形成輸岀濾波網(wǎng)絡(luò)和環(huán)路單級(jí)低通濾波網(wǎng)絡(luò)。腳所接 電容決定鎖相環(huán)路的捕捉帶寬：電容值越大，環(huán)路帶寬越窄。腳所接電容的容量應(yīng)至少是2 腳電容的2倍。腳是輸入端，要求輸入信號(hào)M25mV。8腳是邏輯輸出端，其內(nèi)部杲一個(gè)集電 極開(kāi)路的三極管，允許最大灌電流為100mA, LM567的工作電壓為9V,工作頻率從直流到5 OOkHz,靜態(tài)工作電流約8mA。LM567的內(nèi)部電路及詳細(xì)工