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1、遥控器基础知识,Ver:1.02008.12.8,内容:,1.遥控器发展历程.2.红外遥控系统及遥控器工作原理.3.红外遥控器的主要构成部件介绍4.红外遥控器的常见协议分析.5.红外遥控器的常见异常与处理及分析,目的:提高对红外遥控器的认识.提高工作效率和产品的合格率.方式:相互学习与探讨,遥控器发展历程,第一阶段：单一遥控器第二阶段：万能及学习型遥控器第三阶段：网络及RF型遥控器,单一遥控器,到底是谁发明出第一个遥控器已不可考。但最早的遥控器之一，是一个 叫 尼古拉特斯拉（Nikola Tesla）(1856-1943)的发明家（他曾经为爱迪生工作，同样被誉为天才发明家）在1898年时开发出
2、来的（美国专利 613809号,叫做“Method of and Apparatus for Controlling Mechanism of Moving Vehicle or Vehicles”。最早用来控制电视的遥控器是美国一家叫Zenith的电器公司（这家公司 现在被LG收购了），在1950年代发展出来的。 一开始是有线的。1955 年，该公司发展出一种被称为“Flashmatic”的无线遥控装置。但这种装置 没办法分辨光束是否是从遥控器而来，而且也必需对准才可以控制。 1956年罗伯爱德勒（Robert Adler）开发出称为“Zenith Space Command” 的遥控器，这
3、也是第一个现代的无线遥控装置，他是利用超声波来调频 道和音量，每个按键发出的频率不一样，但这种装置也可能会被一般的超声波干扰，而且有些人及动物（如狗）听的到遥控器发出的声音. 随着电子技术的发展，第一只采用红外线的遥控器出现在20世纪80代, 发送和接收红外线的装置开发出来时,就慢慢取代了超声 波控制装置, 即使其他的无线传输方式持续被开发出来,它直到现在还持续广使用.,它的特点遥控器内预置了一套编码，功能相对简单. 一只遥控器只能控制单一型号的电器.,万能及学习型遥控器产生时间:20世纪90年代主要特点: 遥控器内预置了多种编码,通过代码调用方式进行选择.遥控器能学习记录其他遥控器的编码信号
4、.主要分类 :单一万能.组合式万能.单纯学习型.固定代码+学习.,网络及RF型遥控器产生时间:目前主要特点:遥控器与Internet技术相结合,利用强大的网络技术,实现用户对遥控器的自己制作.操作遥控器时无需考虑电视位置和遥控器的指向。,红外遥控系统及遥控器工作原理,第一：红外遥控系统第二：遥控器工作原理,红外遥控系统,发射器,传感器,接收器,控制器,负载,遥控器系统组成方框图,遥控器系统工作原理,发射器：1编码电路 2发射电路接收器：1接收电路 2译码执行电路,遥控器工作原理,定义:通过红外发射器件,发射被编码脉冲信号调制的红外光,在一定距离控制相应设备的有光功能的装置。遥控器主要组成 ：微
5、处理器芯片、晶体 振荡器、放大晶体管、红外发射二极管以及键盘矩阵等。芯片:主要负责处理运算控制遥控器的工作状态,根据外部信息做出相应的判断.晶振:主要是为芯片工作提供准确的时基。晶体三极管:对脉冲信号的电流进行放大。红外发光二极管：把电信号转换为光信号发送出去键盘矩阵:及时判断外部输入信息.,遥控器性能的几个评测参数,工作电压范围 2.43.5V发射信号的波长 800950nm遥控距离和发射角度 大于8m 30-45度发射功率 1单位40uW待机功耗 不大于3uA 50uA,红外遥控器的主要构成部件介绍,芯片红外发光二极管晶振三极管电容电阻,芯片,遥控器芯片主要为单片机.MCU：是Microc
6、hip/Microcomputer的缩写。定义：单片微型计算机（Single-Chip Microcomputer），简称单片机。就是将微处理器（CPU）、存储器（存放程序或数据的ROM和RAM）、总线、定时器/计数器、输入/输出接口（I/O口）和其他多种功能器件集成在一块芯片上的微型计算机。基本构成： CPU （逻辑控制） ROM （硬盘） RAM （内存） I/O （接口）,单片机的分类,按地址线可分为:4bit,8bit,16bit,32bit,64bit按功能分：MCU、MPU、DSP MCU ：control，重点在功能.MPU ：program,重点在数据运算,典型应用为手机芯片。
7、DSP： 是数字图象信号处理，各种监控设备按功能赋予IC的方式不同分为：ASIC:有特定的功能，如6122、3010；MASK： 控制部分固定，由厂家或根据客户要求厂家赋予.OTP:由用户赋予，只能烧写一次；FLASH可电擦写，多次烧写。按体系：51系列：指令多，功能强大，可扩展性强.RISC：精简指令系列 ，如PLC 16C54 /1602.美欧系列、日、韩、台、大陆系列 .,遥控器IC的种类,按功能：单一、多功能 单一：单一简单的（通常用AISC）单一特殊的（通常用MASK、OTP） 多功能：单一多功能（通常用OTP、MASK）万能多代码（通常用OTP、MASK）万能组合多合一 （通常用M
8、ASK）按用途：电视（通常MASK、AISC、OTP）VCD（通常AISC、如6122）DVD （通常AISC、如6122）VCR （通常AISC、如6122）空调（通常OTP、MASK，是4bit.8bit）音像设备（通常AISC、如6122）,红外发光二极管,红外线的概念与特性红外线的基本概念： 红外线是一种不可见光，是太阳光谱的一部分，实质上是一种电磁波。 红外光 近红外 中红外 远红外 0.75 3 20 1000um由图知红外的波长范围在0.761000um之间。硅光电器件对光波最敏感区域在0.80.95um范围内，在这个波段内，利用砷化镓和砷铝化镓材料制成的红外发光二极管发射波段。
9、将他们进行良好的匹配，作为红外遥控器的主要光源。,光热效应具有可见光的某些特性具有微波的某些特性传播速度300000km/s在介质中传播会产生衰减大部分液体对红外的吸收非常大具有良好的隐蔽性,保密性,环境光线对它的影响很小,抗干扰能力强,且使用这种发射.接收器件的电路简单而无特殊的环境要求.自然界中不论任何物体,不论本身是否发光,只要温度高于绝对零度（-273)都会不停向周围辐射红外线.,红外线的基本特性,红外传感器,红外发光二极管分类 GaAs,GaAlAs红外发光二极管的主要参数工作电流IF及峰值电流IFP 峰值电流IFP是指流过管子的脉冲电流的最大峰值。若脉冲电流的平均值与恒定的直流值相
10、等，则脉冲电流的幅值要比允许的工作电流大的多，其发射效率也较高。所以一般遥控器发射器都采用占空比较小的脉冲工作方式。（1/3)管功耗PM与光功率P0峰值波长P反向漏电流IR响应时间TW,红外发光二极管的基本驱动方式,直流恒定电流驱动方式直流脉冲电流驱动方式： 红外光的有效发射距离与驱动功率峰值大小有关，驱动功率峰值越大，发射距离越远；而峰值功率又与所加的驱动电流峰值有关。想要提高红外光的发射距离，必须加大驱动信号U的幅度，提高峰值电流。红外发光二极管的正向工作电流IP与峰值电流IFP之间有如下关系：IF=IFPT0/Td T0为方波脉冲的周期；Td为方波脉冲宽度；T0/TD等于脉冲的周期与脉冲
11、宽度之比，称为脉冲电流的空度比。在限定范围内，这个比值越大，则允许的峰值电流越大，但也不能超出限定范围，否则红外发光二极管来不及响应，也不能保证有效控制。交流电流驱动方式检测方法把万用表调到测二极管挡,红表笔测正极,黑表笔测负极,电压读数应该在1.V左右.,晶振,晶振也叫石英谐振器，它是利用石英的压电特性按特殊的切割方式制成的一种电谐振元件，被广泛使用在电子设备中石英晶体的种类很多，大致分为普通型、精密型、和高精密型三种，我们的遥控器使用的属于普通型，高精密型石英晶体的壳内都带有恒温槽，能进行温度补偿。在我们遥控器中，石英晶振主要被来作为振荡元器件。,标称频率32.768Khz .455KHz
12、 . 480KHz. 680KHZ3.58KHz.3.68KHZ 4MHz 负载电容10p 15p 20p 30p 68p 101 221 103 104保证晶振正常起振和工作在稳定的中心频率内。频率精度频率精度从10(-4)量级到10(-10)量级不等频率稳定度稳定度从1到100ppm不等 在遥控器中的作用提供稳定的时基信号，保证遥控器正常工作。,晶振的主要参数,晶振检测方法,直接测试法直接把晶振插到专门的晶振测试仪上测试电阻法把万用表10K挡测量石英晶体两引脚之间的电阻值,应该为无穷大,若不为无穷大，则说明石英晶体内部存在漏电或短路现象.电压法一般遥控器的电压都在3V左右,所以将万用表置在
13、10V直流挡,黑表笔固定接负极；先在不按遥控器的情况下,用红表笔测出晶体两引脚的电压值,并将两个电压数值记录下来；然后按下遥控器上的任意一个按键，再用红表笔分别测出晶体两端的电压,记录下来测量的电压值,然后把第一次记录的两个电压值比较相差较大，第二次记录的两个电压值比较值基本一致,则晶振正常工作,反之则工作不正常,这对一般的遥控器可以采用 。,晶体三极管,定义晶体管（transistor）是一种固体半导体器件，可以用于检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制和许多其它功能。分类按使用的材料可分为硅管和锗管。按极性可分为锗NPN型晶体管、锗PNP晶体管、硅NPN型晶体管和硅PNP型晶体管。 按电流
14、容量可分为小功率晶体管.中功率晶体管和大功率晶体管.晶体管按工作频率可分为低频晶体管、高频晶体管和超高频晶体管等. 晶体管按封装结构可分为金属封装（简称金封）晶体管、塑料封装（简称塑封）晶体管、玻璃壳封装（简称玻封）晶体管、表面封装（片状）晶体管和陶瓷封装晶体管等。其封装外形多种多样。,三极管是我们遥控器的关键元件，在遥控器电路中起放大、开关、作用，且体积小、使用寿命长、耗电省等优点 按PN结的不同组合方式，三极管可分为PNP型（8550）和NPN型（8050）两种,三极管在遥控器中的作用,三极管的检测,用万用表测试HFE把万用表调到HFE挡把三极管插到相应的孔中,读数一般在50300之间用万
15、用表测试PN结电压把万用表调到测二极管的挡,对8050管,把红表笔接触三极管中间的引脚,把黑表笔接触三极管的另外两引脚的任意一引脚 ,电压读数应该在0.6V左右,对8550管则把红黑表笔对调一下测试即可.,电容,定义：电容是表征电容器容纳电荷的本领的物理量。我们把电容器的两极板间的电势差增加1伏所需的电量，叫做电容器的电容。电容的符号是C。在国际单位制里，电容的单位是法拉，简称法，符号是F,常用的电容单位有毫法(mF)、微法(F)、纳法(nF)和皮法(pF)(皮法又称微微法)等，换算关系是：1法拉(F)= 1000毫法(mF)1000000微法(F)1微法(F)= 1000纳法(nF)= 1000000皮法(pF)。分类聚酯（涤纶）电容（CL）聚苯乙烯电容（CB）聚丙烯电容（CBB）云母电容（CY）高频瓷介电容（CC）钽电解电容（CA） 铝电解电容玻璃釉电容（CI）低频瓷介电容（CT）,
