紅外線遙控器在家用電器和工業(yè)控制系統(tǒng)中已得到廣泛應(yīng)用,，了解他們的工作原理和性能,、進一步自制紅外遙控系統(tǒng)，也并非難事,。
1．紅外線的特點
人的眼睛能看到的可見光,，若按波長排列，依次(從長到短)為紅,、橙,、黃、綠,、青,、藍、紫,，如圖1所示,。
由圖可見，紅光的波長范圍為0．62um～0．76um,，比紅光波長還長的光叫紅外線,。紅外線遙控器就是利用波長0．76um—1．5um之間的近紅外線來傳送控制信號的,。
紅外線的特點是不干擾其他電器設(shè)備工作，也不會影響周邊環(huán)境,。電路調(diào)試簡單,，若對發(fā)射信號進行編碼，可實現(xiàn)多路紅外遙控功能,。
2．紅外線發(fā)射和接收
人們見到的紅外遙控系統(tǒng)分為發(fā)射和接收兩部分,。發(fā)射部分的發(fā)射元件為紅外發(fā)光二極管，它發(fā)出的是紅外線而不是可見光,，如圖2所示,。
常用的紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線波長為940nm左右，外形與普通φ5mm發(fā)光二極管相同,，只是顏色不同,。一般有透明、黑色和深藍等三種,。判斷紅外發(fā)光二極管的好壞與判斷普通二極管一樣的方法,。單只紅外發(fā)光二極管的發(fā)射功率約100mW。紅外發(fā)光二極管的發(fā)光效率需用專用儀器測定,，而業(yè)余條件下,，只能憑經(jīng)驗用拉距法進行粗略判定。
接收電路的紅外接收管是一種光敏二極管,，使用時要給紅外接收二極管加反向偏壓,，它才能正常工作而獲得高的靈敏度。紅外接收二極管一般有圓形和方形兩種,。由于紅外發(fā)光二極管的發(fā)射功率較小,，紅外接收二極管收到的信號較弱，所以接收端就要增加高增益放大電路,。然而現(xiàn)在不論是業(yè)余制作或正式的產(chǎn)品,，大都采用成品的一體化接收頭，如圖3所示,。紅外線一體化接收頭是集紅外接收,、放大、濾波和比較器輸出等的模塊,，性能穩(wěn)定,、可靠。所以,，有了一體化接收頭,，人們不再制作接收放大電路，這樣紅外接收電路不僅簡單而且可靠性大大提高。
圖3是常用兩種紅外接收頭的外形,，均有三只引腳,，即電源正VDD、電源負(GND)和數(shù)據(jù)輸出(out),。接收頭的引腳排列因型號不同而不盡相同,，圖3列出了因接收頭的外形不同而引腳的區(qū)別。 紅外接收頭的主要參數(shù)如下：
工作電壓：4．8～5.3V
工作電流：1．7～2．7mA
接收頻率：38kHz
峰值波長：980nm
靜態(tài)輸出：高電平
輸出低電平：≤0．4V
輸出高電平：接近工作電壓
3．紅外線遙控發(fā)射電路
紅外線遙控發(fā)射電路框圖如圖4所示,。
框圖4是目前所有紅外遙控器發(fā)射電路的功能組成,，其中的編碼器即調(diào)制信號，按遙控器用途的編碼方式可以很簡單,、也可以很復(fù)雜,。例如用于電視機、VCD,、DVD和組合音響的遙控發(fā)射的編碼器，因其控制功能多達50種以上,，此時的編碼器均采用專用的紅外線編碼協(xié)議進行嚴格的編程,，然而對控制功能少的紅外遙控器，其編碼器是簡單而靈活,。前者編碼器是由生產(chǎn)廠家的專業(yè)人員按紅外遙控協(xié)議進行編碼,，而后者適用于一般電子技術(shù)人員和電子愛好者的編碼。圖4中的38kHz振蕩器即載波信號比較簡單,，但專業(yè)用的和業(yè)余用的也有區(qū)別,，專業(yè)用的振蕩器采用了晶振，而后者一般是RC振蕩器,。例如彩電紅外遙控器上的發(fā)射端用了455kHz的晶振,，是經(jīng)過整數(shù)分頻的，分頻系數(shù)為12,，即455kHz÷12=37．9kHz,。當然也有一些工業(yè)用的遙控系統(tǒng)，采用36kHz,、40kHz或56kHz等的載波信號,。
因紅外遙控器的控制距離約10米遠，要達到這個指標,，其發(fā)射的載波頻率(38kHz)要求十分穩(wěn)定,，而非專業(yè)用的
RC(38kHz)載波頻率穩(wěn)定性差，往往偏離38kHz甚至很遠,，這就大大縮短了遙控器的控制距離,。因晶振頻率十分穩(wěn)定，所以專業(yè)廠家的遙控器全部采用晶振的38kHz作遙控器的載波發(fā)送信號,。
圖4中編碼器的編碼信號對38kHz的載波信號進行調(diào)制,，再經(jīng)紅外發(fā)射管D向空間發(fā)送信號供遙控接收端一體化接收頭接收,、解調(diào)輸出、再作處理,。
