紅外遙控技術(shù)淺析

紅外遙控技術(shù)淺析一、本文概述隨著科技的飛速發(fā)展，遙控技術(shù)已經(jīng)深入到我們的日常生活之中，而紅外遙控技術(shù)更是其中的佼佼者。紅外遙控技術(shù)以其簡(jiǎn)單易用、成本低廉、傳輸效率高等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于家電控制、智能設(shè)備、安全監(jiān)控等領(lǐng)域。本文旨在淺析紅外遙控技術(shù)的基本原理、發(fā)展歷程、應(yīng)用領(lǐng)域以及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，以期對(duì)讀者提供一個(gè)全面而深入的理解。我們將從紅外遙控技術(shù)的基本概念出發(fā)，介紹其工作原理和技術(shù)特點(diǎn)。接著，我們將回顧紅外遙控技術(shù)的發(fā)展歷程，包括其早期的應(yīng)用和近年來(lái)的技術(shù)進(jìn)步。然后，我們將詳細(xì)探討紅外遙控技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，如電視、空調(diào)、智能家居等，以及在這些領(lǐng)域中紅外遙控技術(shù)如何提升用戶體驗(yàn)和生活質(zhì)量。我們還將關(guān)注紅外遙控技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，包括新型紅外遙控技術(shù)的研發(fā)、紅外遙控技術(shù)與其他技術(shù)的融合、以及紅外遙控技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)和智能家居等領(lǐng)域的應(yīng)用前景。本文將全面解析紅外遙控技術(shù)的各個(gè)方面，幫助讀者深入理解這一技術(shù)，同時(shí)也為紅外遙控技術(shù)的未來(lái)發(fā)展提供一些參考和啟示。二、紅外遙控技術(shù)原理紅外遙控技術(shù)是一種利用紅外線傳遞控制信號(hào)的無(wú)線通信技術(shù)。其基本原理可以歸結(jié)為發(fā)射和接收兩個(gè)部分。在發(fā)射端，紅外遙控器內(nèi)置的紅外發(fā)射器會(huì)將控制信號(hào)轉(zhuǎn)化為紅外光信號(hào)，然后通過(guò)紅外線發(fā)射出去。這種控制信號(hào)通常是一種編碼后的二進(jìn)制信號(hào)，可以表示各種指令或者狀態(tài)信息。紅外光信號(hào)的波長(zhǎng)通常在700納米至1毫米之間，位于可見(jiàn)光光譜的紅色末端之外，因此人眼無(wú)法直接看到。在接收端，被控設(shè)備（如電視、空調(diào)等）通常內(nèi)置有紅外接收器。當(dāng)紅外接收器接收到紅外光信號(hào)后，會(huì)將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，然后進(jìn)一步解碼還原為原始的控制信號(hào)。接著，這些控制信號(hào)會(huì)被設(shè)備內(nèi)部的微處理器識(shí)別并執(zhí)行相應(yīng)的操作，如切換頻道、調(diào)整音量、開啟/關(guān)閉設(shè)備等。紅外遙控技術(shù)具有許多優(yōu)點(diǎn)，如傳輸速度快、抗干擾能力強(qiáng)、功耗低、成本低等。然而，它也有一些局限性，如傳輸距離短（通常在10米以內(nèi)）、傳輸方向性強(qiáng)（需要直線傳輸，不能繞過(guò)障礙物）、安全性較低（容易被截獲和復(fù)制）等。因此，在設(shè)計(jì)和使用紅外遙控系統(tǒng)時(shí)，需要綜合考慮這些因素，以滿足實(shí)際應(yīng)用的需求。三、紅外遙控系統(tǒng)組成紅外遙控系統(tǒng)主要由發(fā)射器和接收器兩部分組成，這兩部分通過(guò)紅外光信號(hào)進(jìn)行無(wú)線通信。發(fā)射器：發(fā)射器是紅外遙控系統(tǒng)的信號(hào)源，通常由用戶手中的遙控器或者嵌入在設(shè)備中的紅外發(fā)射模塊構(gòu)成。在發(fā)射器中，用戶通過(guò)按鈕或其他輸入設(shè)備發(fā)出指令，這些指令被編碼成特定的紅外光信號(hào)。這些信號(hào)通過(guò)發(fā)射器中的紅外發(fā)光二極管（IRLED）轉(zhuǎn)換成紅外光并發(fā)射出去。發(fā)射器的設(shè)計(jì)需要考慮信號(hào)的穩(wěn)定性、發(fā)射角度、發(fā)射距離等因素，以確保紅外光信號(hào)能夠準(zhǔn)確地被接收器接收。接收器：接收器是紅外遙控系統(tǒng)的信號(hào)接收和處理部分，通常被集成在需要接收遙控指令的設(shè)備中，如電視、空調(diào)、音響等。接收器的主要任務(wù)是接收紅外光信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)進(jìn)行解碼和處理。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，接收器通常包含一個(gè)或多個(gè)紅外光敏元件（如光敏二極管或光敏電阻），這些元件能夠?qū)⒔邮盏降募t外光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。接收器還需要進(jìn)行信號(hào)處理，包括濾波、放大、解碼等步驟，以準(zhǔn)確地還原出發(fā)射器發(fā)送的指令。在紅外遙控系統(tǒng)中，發(fā)射器和接收器之間的通信是通過(guò)紅外光信號(hào)實(shí)現(xiàn)的，因此它們之間必須保持一定的視線距離，并且不能有任何障礙物阻擋紅外光的傳輸。為了提高系統(tǒng)的抗干擾能力和穩(wěn)定性，還需要在發(fā)射器和接收器之間設(shè)計(jì)一些特殊的通信協(xié)議和編碼方式。紅外遙控系統(tǒng)是一種簡(jiǎn)單、方便、成本低廉的無(wú)線遙控方式，廣泛應(yīng)用于各種消費(fèi)電子產(chǎn)品中。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，紅外遙控系統(tǒng)也在不斷改進(jìn)和完善，以滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的需求。四、紅外遙控技術(shù)應(yīng)用紅外遙控技術(shù)因其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，如抗干擾能力強(qiáng)、功耗低、成本低、傳輸距離遠(yuǎn)等，在眾多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。以下我們將詳細(xì)探討紅外遙控技術(shù)在幾個(gè)主要領(lǐng)域的應(yīng)用情況。家用電器：紅外遙控技術(shù)在家用電器領(lǐng)域的應(yīng)用是最為廣泛的。無(wú)論是電視、空調(diào)、音響還是其他家電產(chǎn)品，紅外遙控都已經(jīng)成為一種標(biāo)準(zhǔn)配置。用戶只需通過(guò)遙控器就能實(shí)現(xiàn)對(duì)家電的遠(yuǎn)程控制，無(wú)需直接與設(shè)備接觸，極大地提高了使用的便捷性。汽車工業(yè)：在汽車工業(yè)中，紅外遙控技術(shù)主要用于車門的開閉、車窗的升降以及車庫(kù)的自動(dòng)開門等。隨著智能汽車的不斷發(fā)展，紅外遙控技術(shù)也被用于實(shí)現(xiàn)更為復(fù)雜的車輛控制功能。安全監(jiān)控：在安全監(jiān)控領(lǐng)域，紅外遙控技術(shù)常用于報(bào)警系統(tǒng)的控制。例如，當(dāng)入侵者進(jìn)入監(jiān)控區(qū)域時(shí)，紅外傳感器能夠檢測(cè)到其行動(dòng)并觸發(fā)報(bào)警。同時(shí)，紅外遙控還可以用于控制監(jiān)控設(shè)備的開關(guān)和調(diào)節(jié)，如攝像頭、照明等。工業(yè)自動(dòng)化：在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，紅外遙控技術(shù)常用于設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。例如，在生產(chǎn)線上，工人可以通過(guò)紅外遙控器實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的啟動(dòng)、停止、速度調(diào)節(jié)等操作，提高了工作效率和安全性。醫(yī)療儀器：在醫(yī)療領(lǐng)域，紅外遙控技術(shù)被用于各種醫(yī)療儀器的控制。如紅外體溫計(jì)、紅外血壓計(jì)等。紅外遙控還可以用于實(shí)現(xiàn)病床的升降、輪椅的驅(qū)動(dòng)等輔助功能，為醫(yī)護(hù)人員和病患提供了便利。紅外遙控技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，已經(jīng)深深地融入了我們的日常生活中。隨著科技的不斷發(fā)展，紅外遙控技術(shù)將在更多領(lǐng)域發(fā)揮其重要作用。五、紅外遙控技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)紅外遙控技術(shù)作為一種常見(jiàn)的無(wú)線遙控手段，在實(shí)際應(yīng)用中表現(xiàn)出了其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和局限性。了解其優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)于選擇和應(yīng)用紅外遙控技術(shù)至關(guān)重要。簡(jiǎn)單易用：紅外遙控技術(shù)的原理相對(duì)簡(jiǎn)單，不需要復(fù)雜的設(shè)置和配對(duì)過(guò)程，用戶只需對(duì)準(zhǔn)設(shè)備按下遙控器即可實(shí)現(xiàn)控制，操作簡(jiǎn)便。成本較低：紅外遙控器的制造成本相對(duì)較低，且不需要額外的通信費(fèi)用，使得這種技術(shù)在消費(fèi)電子產(chǎn)品中得到了廣泛應(yīng)用。抗干擾能力強(qiáng)：由于紅外信號(hào)對(duì)環(huán)境的依賴較小，因此在一定程度上能夠抵抗電磁干擾，保證了遙控信號(hào)的穩(wěn)定性。安全性較高：紅外信號(hào)無(wú)法穿透墻壁或其他障礙物，因此相較于無(wú)線電波遙控，紅外遙控技術(shù)具有更高的安全性。傳輸距離有限：紅外遙控技術(shù)的傳輸距離相對(duì)較短，一般僅能在幾米范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)有效遙控，這限制了其在某些需要遠(yuǎn)距離控制的應(yīng)用場(chǎng)景中的使用。方向性強(qiáng)：紅外信號(hào)的傳輸需要直線對(duì)準(zhǔn)，且受角度限制較大，一旦遙控器與接收設(shè)備之間的角度偏離過(guò)大，就可能導(dǎo)致遙控失效。易受環(huán)境影響：雖然紅外信號(hào)對(duì)電磁干擾的抵抗能力較強(qiáng)，但它卻容易受到光線、溫度等環(huán)境因素的影響，特別是在強(qiáng)光或高溫環(huán)境下，紅外遙控的效果可能會(huì)大打折扣。功能擴(kuò)展受限：由于紅外遙控技術(shù)的通信速率和帶寬有限，因此難以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的功能擴(kuò)展和高級(jí)控制需求。紅外遙控技術(shù)在某些方面表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)，但同時(shí)也存在一定的局限性。在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)具體的使用場(chǎng)景和需求來(lái)權(quán)衡其優(yōu)缺點(diǎn)，從而做出合適的選擇。六、紅外遙控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)與挑戰(zhàn)隨著科技的進(jìn)步和消費(fèi)者需求的不斷提高，紅外遙控技術(shù)也面臨著新的發(fā)展趨勢(shì)和一系列挑戰(zhàn)。智能化與集成化：未來(lái)的紅外遙控技術(shù)將更加智能化，能夠自動(dòng)識(shí)別和適應(yīng)不同的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)一鍵式控制。紅外遙控技術(shù)還將進(jìn)一步集成到智能家居、智能辦公等系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)與其他技術(shù)的無(wú)縫對(duì)接。低功耗與遠(yuǎn)距離：隨著低功耗技術(shù)和新型紅外材料的發(fā)展，紅外遙控器的電池壽命將大大延長(zhǎng)，同時(shí)傳輸距離也將得到提升，滿足更廣泛的應(yīng)用需求。安全性增強(qiáng)：隨著物聯(lián)網(wǎng)和智能家居的普及，紅外遙控技術(shù)的安全性問(wèn)題日益凸顯。未來(lái)，紅外遙控技術(shù)將更加注重加密和身份驗(yàn)證，以確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?。多元化控制：除了傳統(tǒng)的直線傳輸外，未來(lái)的紅外遙控技術(shù)還將探索更多的控制方式，如曲線傳輸、多點(diǎn)觸控等，為用戶帶來(lái)更加豐富的控制體驗(yàn)。技術(shù)瓶頸：雖然紅外遙控技術(shù)在許多方面已經(jīng)相當(dāng)成熟，但在某些特定領(lǐng)域，如超遠(yuǎn)距離傳輸、高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)确矫?，仍然存在技術(shù)瓶頸，需要不斷突破。市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)：隨著無(wú)線遙控、藍(lán)牙等技術(shù)的不斷發(fā)展，紅外遙控技術(shù)在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)壓力日益增大。如何在競(jìng)爭(zhēng)中保持優(yōu)勢(shì)，是紅外遙控技術(shù)面臨的一大挑戰(zhàn)。成本問(wèn)題：雖然紅外遙控技術(shù)的成本相對(duì)較低，但隨著消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品性能和質(zhì)量的要求不斷提高，如何在保證性能的同時(shí)控制成本，也是紅外遙控技術(shù)需要面對(duì)的問(wèn)題。安全與隱私：隨著紅外遙控技術(shù)的廣泛應(yīng)用，如何確保用戶數(shù)據(jù)的安全和隱私保護(hù)成為了一個(gè)重要的問(wèn)題。如何在滿足用戶需求的同時(shí)保障數(shù)據(jù)安全，是紅外遙控技術(shù)需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。紅外遙控技術(shù)在未來(lái)將繼續(xù)發(fā)揮重要作用，但同時(shí)也需要面對(duì)一系列的挑戰(zhàn)。只有不斷創(chuàng)新和突破，才能滿足市場(chǎng)的不斷變化和用戶的需求。七、結(jié)論紅外遙控技術(shù)作為一種非接觸式的控制技術(shù)，已經(jīng)在我們的日常生活中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。從家用電器到工業(yè)自動(dòng)化，從智能家居到安全監(jiān)控，紅外遙控技術(shù)都為我們提供了極大的便利。其原理簡(jiǎn)單易懂，成本低廉，且具有較高的可靠性和穩(wěn)定性，使得它成為了遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域的重要選擇。然而，與此紅外遙控技術(shù)也面臨著一些挑戰(zhàn)。例如，其傳輸距離相對(duì)較短，且容易受到環(huán)境光和其他紅外源的干擾。由于紅外遙控信號(hào)的非加密性，也存在著一定的安全隱患。因此，在未來(lái)的發(fā)展中，紅外遙控技術(shù)需要在保持其優(yōu)勢(shì)的解決這些問(wèn)題，以滿足日益增長(zhǎng)的應(yīng)用需求。紅外遙控技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在遙控控制領(lǐng)域占據(jù)了一席之地，并且隨著科技的進(jìn)步，其應(yīng)用前景將更加廣闊。我們期待紅外遙控技術(shù)在未來(lái)能夠持續(xù)創(chuàng)新，為我們的生活和工作帶來(lái)更多的便利和驚喜。參考資料：隨著科技的不斷發(fā)展，紅外遙控技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中，例如電視、空調(diào)、機(jī)頂盒等。紅外遙控接收芯片作為實(shí)現(xiàn)這一功能的核心元件，其設(shè)計(jì)至關(guān)重要。本文將對(duì)紅外遙控接收芯片的設(shè)計(jì)進(jìn)行深入探討。紅外遙控是一種利用紅外線傳輸信號(hào)的無(wú)線通信技術(shù)。發(fā)送端將低頻控制信號(hào)調(diào)制到30kHz~60kHz的載波頻率上，經(jīng)過(guò)脈沖編碼后通過(guò)紅外發(fā)射管發(fā)射出去。接收端接收到紅外信號(hào)后，經(jīng)過(guò)前置放大、濾波、解調(diào)等處理，提取出低頻控制信號(hào)，再通過(guò)開關(guān)電源、繼電器等實(shí)現(xiàn)對(duì)電子設(shè)備的控制。紅外遙控接收芯片主要由以下幾個(gè)部分組成：光電轉(zhuǎn)換管、前置放大器、濾波器、解調(diào)器、解碼器等。其中，光電轉(zhuǎn)換管負(fù)責(zé)接收紅外信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；前置放大器對(duì)電信號(hào)進(jìn)行初步放大，提高信噪比；濾波器濾除干擾信號(hào)；解調(diào)器將調(diào)制信號(hào)解調(diào)出來(lái)；解碼器對(duì)解調(diào)出的信號(hào)進(jìn)行解碼，還原出原始的控制信號(hào)。光電轉(zhuǎn)換管：光電轉(zhuǎn)換管是紅外遙控接收芯片的關(guān)鍵元件，其性能直接決定了接收效果。目前常用的光電轉(zhuǎn)換管有PIN管和雪崩管兩種。PIN管具有響應(yīng)速度快、暗電流小等優(yōu)點(diǎn)，適用于高速、高靈敏度的應(yīng)用場(chǎng)景；雪崩管則具有靈敏度高、線性范圍大等優(yōu)點(diǎn)，適用于低成本、低功耗的應(yīng)用場(chǎng)景。前置放大器：前置放大器的作用是對(duì)光電轉(zhuǎn)換管輸出的微弱電信號(hào)進(jìn)行放大，提高信噪比。在設(shè)計(jì)前置放大器時(shí)，需要考慮放大倍數(shù)、噪聲系數(shù)、帶寬等多方面的因素。同時(shí)，為了避免自激振蕩和交叉失真，還需要加入適當(dāng)?shù)呢?fù)反饋和頻率補(bǔ)償電路。濾波器：濾波器的作用是濾除干擾信號(hào)，提高信號(hào)的抗干擾能力。常用的濾波器有低通濾波器、高通濾波器和帶通濾波器等。需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景選擇合適的濾波器類型和參數(shù)，以保證信號(hào)質(zhì)量。解調(diào)器：解調(diào)器的作用是將調(diào)制信號(hào)解調(diào)出來(lái)，還原出原始的控制信號(hào)。常用的解調(diào)方法有相干解調(diào)和非相干解調(diào)兩種。相干解調(diào)需要知道載波的相位和頻率信息，而非相干解調(diào)則不需要。在設(shè)計(jì)解調(diào)器時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的解調(diào)方法。解碼器：解碼器的作用是對(duì)解調(diào)出的信號(hào)進(jìn)行解碼，還原出原始的控制信號(hào)。常用的解碼方法有曼徹斯特解碼和差分脈沖編碼解碼兩種。曼徹斯特解碼具有數(shù)據(jù)傳輸速率高、自同步能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)；差分脈沖編碼解碼則具有抗干擾能力強(qiáng)、穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)。在設(shè)計(jì)解碼器時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景選擇合適的解碼方法。紅外遙控接收芯片是實(shí)現(xiàn)紅外遙控功能的核心元件，其設(shè)計(jì)需要綜合考慮多方面的因素，如光電轉(zhuǎn)換管的類型和參數(shù)、前置放大器的放大倍數(shù)和噪聲系數(shù)、濾波器的類型和參數(shù)、解調(diào)器和解碼器的解調(diào)方法和解碼方法等。在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)具體需求選擇合適的芯片型號(hào)和參數(shù)，以保證紅外遙控功能的穩(wěn)定性和可靠性。紅外遙控技術(shù)是一種廣泛使用的無(wú)線通信技術(shù)，它利用紅外線作為傳輸媒介，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和信號(hào)傳輸。本文將從紅外遙控技術(shù)的原理、優(yōu)點(diǎn)、應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)等方面進(jìn)行淺析。紅外遙控技術(shù)是一種短距離的無(wú)線通信技術(shù)，它利用紅外線作為傳輸媒介，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳輸和控制。紅外線是一種電磁波，具有直線傳播、穿透性和抗干擾性等特點(diǎn)。紅外遙控技術(shù)利用這些特點(diǎn)，將控制信號(hào)編碼成紅外線信號(hào)，通過(guò)發(fā)射器發(fā)送，接收器接收并解碼信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制?？垢蓴_能力強(qiáng)：由于紅外線具有很強(qiáng)的抗干擾性，因此紅外遙控技術(shù)不易受到電磁干擾和信號(hào)干擾的影響。保密性好：紅外線信號(hào)難以被捕捉和破解，因此紅外遙控技術(shù)具有較高的保密性。傳輸速度快：紅外線傳輸速度較快，因此紅外遙控技術(shù)可以支持高速數(shù)據(jù)傳輸。紅外遙控技術(shù)廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，如家庭電器、汽車電子、工業(yè)控制等。例如，我們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫碾娨暋⒖照{(diào)、音響等電器，以及汽車上的音響、燈光等設(shè)備，都采用了紅外遙控技術(shù)進(jìn)行控制。在工業(yè)控制領(lǐng)域，紅外遙控技術(shù)也被廣泛應(yīng)用于機(jī)器人、自動(dòng)化生產(chǎn)線等場(chǎng)景。隨著科技的不斷進(jìn)步，紅外遙控技術(shù)也在不斷發(fā)展。未來(lái)，紅外遙控技術(shù)將朝著以下方向發(fā)展：高精度控制：隨著人工智能和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)紅外遙控技術(shù)的精度和控制要求越來(lái)越高，未來(lái)將會(huì)有更精確的紅外遙控技術(shù)出現(xiàn)。高速數(shù)據(jù)傳輸：隨著高清視頻、無(wú)損音頻等需求的增加，對(duì)紅外遙控技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸速度要求也越來(lái)越高，未來(lái)將會(huì)有更高速的紅外遙控技術(shù)出現(xiàn)。多點(diǎn)控制：目前紅外遙控技術(shù)只能實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)對(duì)單點(diǎn)的控制，未來(lái)將會(huì)有實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的控制技術(shù)出現(xiàn)，以滿足更復(fù)雜的應(yīng)用需求。智能化：未來(lái)紅外遙控技術(shù)將與人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)智能化控制和管理，提高應(yīng)用效率和便利性。紅外遙控技術(shù)在現(xiàn)代生活中發(fā)揮著重要作用，了解其原理、優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)我們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ鞫加泻艽蟮膸椭?。隨著科技的發(fā)展，我們有理由相信紅外遙控技術(shù)將會(huì)在未來(lái)發(fā)揮更大的作用，為我們的生活帶來(lái)更多便利和樂(lè)趣。遠(yuǎn)程遙控技術(shù)又稱為遙控技術(shù)，是指實(shí)現(xiàn)對(duì)被控目標(biāo)的遙遠(yuǎn)控制，在工業(yè)控制、航空航天、家電領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。紅外遙控是一種無(wú)線、非接觸控制技術(shù)，具有抗干擾能力強(qiáng)，信息傳輸可靠，功耗低，成本低，易實(shí)現(xiàn)等顯著優(yōu)點(diǎn)，被諸多電子設(shè)備特別是家用電器廣泛采用，并越來(lái)越多的應(yīng)用到計(jì)算機(jī)和手機(jī)系統(tǒng)中。紅外線又稱紅外光波，在電磁波譜中，光波的波長(zhǎng)范圍為01um~1000um。根據(jù)波長(zhǎng)的不同可分為可見(jiàn)光和不可見(jiàn)光，波長(zhǎng)為38um~76um的光波可為可見(jiàn)光，依次為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七種顏色。光波為01um~38um的光波為紫外光(線)，波長(zhǎng)為76um~1000um的光波為紅外光(線)。紅外光按波長(zhǎng)范圍分為近紅外、中紅外、遠(yuǎn)紅外、極紅外4類。紅外線遙控是利用近紅外光傳送遙控指令的，波長(zhǎng)為76um~5um。用近紅外作為遙控光源，是因?yàn)榧t外發(fā)射器件(紅外發(fā)光管)與紅外接收器件(光敏二極管、三極管及光電池)的發(fā)光與受光峰值波長(zhǎng)一般為8um~94um，在近紅外光波段內(nèi)，二者的光譜正好重合，能夠很好地匹配，可以獲得較高的傳輸效率及較高的可靠性。紅外遙控的發(fā)射電路是采用紅外發(fā)光二極管來(lái)發(fā)出經(jīng)過(guò)調(diào)制的紅外光波；紅外接收電路由紅外接收二極管、三極管或硅光電池組成，它們將紅外發(fā)射器發(fā)射的紅外光轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)，再送后置放大器。發(fā)射機(jī)一般由指令鍵(或操作桿)、指令編碼系統(tǒng)、調(diào)制電路、驅(qū)動(dòng)電路、發(fā)射電路等幾部分組成。當(dāng)按下指令鍵或推動(dòng)操作桿時(shí)，指令編碼電路產(chǎn)生所需的指令編碼信號(hào)，指令編碼信號(hào)對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制，再由驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行功率放大后由發(fā)射電路向外發(fā)射經(jīng)調(diào)制定的指令編碼信號(hào)。接收電路一般由接收電路、放大電路、調(diào)制電路、指令譯碼電路、驅(qū)動(dòng)電路、執(zhí)行電路(機(jī)構(gòu))等幾部分組成。接收電路將發(fā)射器發(fā)出的已調(diào)制的編碼指令信號(hào)接收下來(lái)，并進(jìn)行放大后送解調(diào)電路，解調(diào)電路將已調(diào)制的指令編碼信號(hào)解調(diào)出來(lái)，即還原為編碼信號(hào)。指令譯碼器將編碼指令信號(hào)進(jìn)行譯碼，最后由驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電路實(shí)現(xiàn)各種指令的操作控制（機(jī)構(gòu)）。應(yīng)用中的各種紅外遙控系統(tǒng)的原理都大同小異，區(qū)別只是在于各系統(tǒng)的信號(hào)編碼格式不同。紅外遙控發(fā)射器組成了鍵掃描、編碼、發(fā)射電路。當(dāng)按下遙控器上任一按鍵時(shí)，TC9012即產(chǎn)生一串脈沖編碼。遙控編碼脈沖對(duì)40kHz載波進(jìn)行脈沖幅度調(diào)制(PAM)后便形成遙控信號(hào)，經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路由紅外發(fā)射管發(fā)射出去。紅外遙控接收頭接收到調(diào)制后的遙控信號(hào)，經(jīng)前置放大、限幅放大、帶通濾波、峰值檢波和波形整形，從而解調(diào)出與輸入遙控信號(hào)反相的遙控脈沖。一次按鍵動(dòng)作的遙控編碼信息為32位串行二進(jìn)制碼。對(duì)于二進(jìn)制信號(hào)“0”，一個(gè)脈沖占2ms；對(duì)于二進(jìn)制信號(hào)“1”，一個(gè)脈沖占4ms，而每一脈沖內(nèi)低電平均為6ms。從起始標(biāo)志到32位編碼脈沖發(fā)完大約需80ms，此后遙控信號(hào)維持高電平。若按鍵未釋放，則從起始標(biāo)志起每隔108ms發(fā)出3個(gè)脈沖的重復(fù)標(biāo)志。在32位的編碼脈沖中，前16位碼不隨按鍵的不同而變化，我們稱之為用戶碼。它是為了表示特定用戶而設(shè)置的一個(gè)辨識(shí)標(biāo)志，以區(qū)別不同機(jī)種和不同用戶發(fā)射的遙控信號(hào)，防止誤操作。后16位碼隨著按鍵的不同而改變，我們就是要讀取這16位按鍵編碼，經(jīng)解碼得到按鍵鍵號(hào)，轉(zhuǎn)而執(zhí)行相應(yīng)控制動(dòng)作。那么，不同的按鍵編碼脈沖是怎樣和遙控器上不同的按鍵一一對(duì)應(yīng)的呢？我們借助于邏輯分析儀記錄下來(lái)遙控器上每一個(gè)按鍵的編碼脈沖序列，破譯出了各按鍵的編碼。截取16位鍵碼的8位（比如后8位）就可達(dá)到識(shí)別按鍵的目的。當(dāng)然，要加強(qiáng)遙控系統(tǒng)的抗干擾能力，還需接收全16位鍵碼甚至16位用戶碼加以識(shí)別。紅外遙控接收頭解調(diào)出的編碼是串行二進(jìn)制碼，包含著遙控器按鍵信息。但它還不便于CPU讀取識(shí)別，因此需要先對(duì)這些串行二進(jìn)制碼進(jìn)行解碼。下面所講的紅外遙控信號(hào)解碼電路，它主要包括遙控編碼脈沖串并轉(zhuǎn)換電路與PLD解碼電路。遙控編碼脈沖的串并轉(zhuǎn)換如下所述:紅外遙控接收頭解調(diào)出的遙控編碼脈沖經(jīng)一非門反相后引入計(jì)數(shù)器4020的復(fù)位端(RST)，4020的腳10(CP)端引入1MHz計(jì)數(shù)脈沖。遙控信號(hào)（已反相）中每一正脈沖到來(lái)時(shí)其高電平對(duì)4020復(fù)位，經(jīng)過(guò)6ms遙控信號(hào)變?yōu)榈碗娖剑?020復(fù)位結(jié)束，開始以1MHz的頻率計(jì)數(shù)，直到下一個(gè)正脈沖到來(lái)時(shí)為止。二進(jìn)制碼“0”每一脈沖周期低電平時(shí)間為6ms，二進(jìn)制碼“1”每一脈沖周期低電平時(shí)間為8ms，4020的Q11端即可以區(qū)分二進(jìn)制碼“0”或“1”。每一遙控編碼正脈沖上升沿到來(lái)時(shí)，若Q11端為“1”，說(shuō)明前一位遙控碼為“1”；若Q11端為“0”，說(shuō)明前一位遙控碼為“0”。將4020的Q11端作為74HCS9S的串行移位輸入端(SER)，便可在每一個(gè)遙控編碼脈沖上升沿到來(lái)時(shí)并在4020復(fù)位之前，將74HC595中的數(shù)據(jù)沿Q0到Q7方向依次移一位，且4020的Q11端數(shù)據(jù)移入74HC595的Q0端。對(duì)于一組遙控編碼脈沖，共有33次上升沿（包括起標(biāo)志），而74HC595僅為8位移位寄存器，所以移位的最終結(jié)果，只有遙控編碼脈沖的最后8位保留在74HC595中。當(dāng)一組遙控編碼脈沖（反相后）來(lái)到時(shí)，其起始標(biāo)志的上跳沿觸發(fā)了雙單穩(wěn)74HC123的1B，在1Q上產(chǎn)生了一個(gè)寬度為120ms的正脈沖。1Q同時(shí)又觸發(fā)了74HC123的2B，在產(chǎn)生一個(gè)寬度為80ms的負(fù)脈沖，1Q和相與后作為鎖存信號(hào)送至74HC595的RCLK端，即一組遙控編碼脈沖到來(lái)80ms后，產(chǎn)生一個(gè)鎖存信號(hào)。此時(shí)74HC595已經(jīng)移過(guò)了一組遙控碼，芯片中保留的是最后8位遙控碼，鎖存信號(hào)將這最后8位遙控碼鎖存。由于紅外線遙控不具有像無(wú)線電遙控那樣穿過(guò)障礙物去控制被控對(duì)象的能力，所以，在設(shè)計(jì)家用電器的紅外線遙控器時(shí)，不必要像無(wú)線電遙控器那樣，每套(發(fā)射器和接收器)要有不同的遙控頻率或編碼(否則，就會(huì)隔墻控制或干擾鄰居的家用電器)，所以同類產(chǎn)品的紅外線遙控器，可以有相同的遙控頻率或編碼，而不會(huì)出現(xiàn)遙控信號(hào)“串門”的情況。這對(duì)于大批量生產(chǎn)以及在家用電器上普及紅外線遙控提供了極大的方便。由于紅外線為不可見(jiàn)光，因此對(duì)環(huán)境影響很小，再由紅外光波動(dòng)波長(zhǎng)遠(yuǎn)小于無(wú)線電波的波長(zhǎng)，所以紅外線遙控不會(huì)影響其他家用電器，也不會(huì)影響臨近的無(wú)線電設(shè)備。遠(yuǎn)程遙控技術(shù)又稱為遙控技術(shù)，是指實(shí)現(xiàn)對(duì)被控目標(biāo)的遙遠(yuǎn)控制，在工業(yè)控制、航空航天、家電領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。紅外遙控是一種無(wú)線、非接觸控制技術(shù)，具有抗干擾能力強(qiáng)，信息傳輸可靠，功耗低，成本低，易實(shí)現(xiàn)等顯著優(yōu)點(diǎn)，被諸多電子設(shè)備特別是家用電器廣泛采用，并越來(lái)越多的應(yīng)用到計(jì)算機(jī)和手機(jī)系統(tǒng)中。紅外線又稱紅外光波，在電磁波譜中，光波的波長(zhǎng)范圍為01um~1000um。根據(jù)波長(zhǎng)的不同可分為可見(jiàn)光和不可見(jiàn)光，波長(zhǎng)為38um~76um的光波可為可見(jiàn)光，依次為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七種顏色。光波為01um~38um的光波為紫外光(線)，波長(zhǎng)為76um~1000um的光波為紅外光(線)。紅外光按波長(zhǎng)范圍分為近紅外、中紅外、遠(yuǎn)紅外、極紅外4類。紅外線遙控是利用近紅外光傳送遙控指令的，波長(zhǎng)為76um~5um。用近紅外作為遙控光源，是因?yàn)榧t外發(fā)射器件(紅外發(fā)光管)與紅外接收器件(光敏二極管、三極管及光電池)的發(fā)光與受光峰值波長(zhǎng)一般為8um~94um，在近紅外光波段內(nèi)，二者的光譜正好重合，能夠很好地匹配，可以獲得較高的傳輸效率及較高的可靠性。紅外遙控的發(fā)射電路是采用紅外發(fā)光二極管來(lái)發(fā)出經(jīng)過(guò)調(diào)制的紅外光波；紅外接收電路由紅外接收二極管、三極管或硅光電池組成，它們將紅外發(fā)射器發(fā)射的紅外光轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)，再送后置放大器。發(fā)射機(jī)一般由指令鍵(或操作桿)、指令編碼系統(tǒng)、調(diào)制電路、驅(qū)動(dòng)電路、發(fā)射電路等幾部分組成。當(dāng)按下指令鍵或推動(dòng)操作桿時(shí)，指令編碼電路產(chǎn)生所需的指令編碼信號(hào)，指令編碼信號(hào)對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制，再由驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行功率放大后由發(fā)射電路向外發(fā)射經(jīng)調(diào)制定的指令編碼信號(hào)。接收電路一般由接收電路、放大電路、調(diào)制電路、指令譯碼電路、驅(qū)動(dòng)電路、執(zhí)行電路(機(jī)構(gòu))等幾部分組成。接收電路將發(fā)射器發(fā)出的已調(diào)制的編碼指令信號(hào)接收下來(lái)，并進(jìn)行放大后送解調(diào)電路，解調(diào)電路將已調(diào)制的指令編碼信號(hào)解調(diào)出來(lái)，即還原為編碼信號(hào)。指令譯碼器將編碼指令信號(hào)進(jìn)行譯碼，最后由驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電路實(shí)現(xiàn)各種指令的操作控制（機(jī)構(gòu)）。應(yīng)用中的各種紅外遙控系統(tǒng)的原理都大同小異，區(qū)別只是在于各系統(tǒng)的信號(hào)編碼格式不同。紅外遙控發(fā)射器組成了鍵掃描、編碼、發(fā)射電路。當(dāng)按下遙控器上任一按鍵時(shí)，TC9012即產(chǎn)生一串脈沖編碼。遙控編碼脈沖對(duì)40kHz載波進(jìn)行脈沖幅度調(diào)制(PAM)后便形成遙控信號(hào)，經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路由紅外發(fā)射管發(fā)射出去。紅外遙控接收頭接收到調(diào)制后的遙控信號(hào)，經(jīng)前置放大、限幅放大、帶通濾波、峰值檢波和波形整形，從而解調(diào)出與輸入遙控信號(hào)反相的遙控脈沖。一次按鍵動(dòng)作的遙控編碼信息為32位串行二進(jìn)制碼。對(duì)于二進(jìn)制信號(hào)“0”，一個(gè)脈沖占2ms；對(duì)于二進(jìn)制信號(hào)“1”，一個(gè)脈沖占4ms，而每一脈沖內(nèi)低電平均為6ms。從起始標(biāo)志到32位編碼脈沖發(fā)完大約需80ms，此后遙控信號(hào)維持高電平。若按鍵未釋放，則從起始標(biāo)志起每隔108ms發(fā)出3個(gè)脈沖的重復(fù)標(biāo)志。在32位的編碼脈沖中，前16位碼不隨按鍵的不同而變化，我們稱之為用戶碼。它是為了表示特定用戶而設(shè)置的一個(gè)辨識(shí)標(biāo)志，以區(qū)別不同機(jī)種和不同用戶發(fā)射的遙控信號(hào)，防止誤操作。后16位碼隨著按鍵的不同而改變，我們就是要讀取這16位按鍵編碼，經(jīng)解碼得到按鍵鍵號(hào)，轉(zhuǎn)而執(zhí)行相應(yīng)控制動(dòng)作。那么，不同的按鍵編碼脈沖是怎樣和遙控器上不同的按鍵一一對(duì)應(yīng)的呢？我們借助于邏輯分析儀記錄下來(lái)遙控器上每一個(gè)按鍵的編碼脈沖序列，破譯出了各按鍵的編碼。截取16位鍵碼的8位（比如后8位）就可達(dá)到識(shí)別按鍵的目的。當(dāng)然，要加強(qiáng)遙控系統(tǒng)的抗干擾能力，還需接收全16位鍵碼甚至16位用戶碼加以識(shí)別。紅外遙控接收頭解調(diào)出的編碼是串行二進(jìn)制碼，包含著遙控器按鍵信息。但它還不便于CPU讀取識(shí)別，因此