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1、遥控器基础知识编辑：赵庆国内容: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u目的:u提高对红外遥控器的认识.u提高工作效率和产品的合格率.u方式:u相互学习与探讨遥控器发展历程u第一阶段：单一遥控器u第二阶段：万能及学习型遥控器u第三阶段：网络及RF型遥控器单一遥控器u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（NikolaTesla）(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年时开发出来的（美国专利61380
2、9号,叫做“MethodofandApparatusforControllingMechanismofMovingVehicleorVehicles”。u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（RobertAdler）开发出称为“ZenithSpaceCommand”的遥控器，这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
3、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.u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u 遥控器内预置了一套编码，功能相对简单.u 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u产生时间:20世纪90年代u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.u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
4、络及RF型遥控器u产生时间:目前u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u第一：红外遥控系统u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u遥控器系统组成方框图u遥控器系统工作原理u发射器：1编码电路2发射电路u接收器：1接收电路2译码u执行电路遥控器工作原理u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。u遥控器主要组成：微处理器芯片、晶体振荡器、放大晶体管、红外发射二极管以及键盘矩阵等。u芯片:主要
5、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.u晶振:主要是为芯片工作提供准确的时基。u晶体三极管:对脉冲信号的电流进行放大。u红外发光二极管：把电信号转换为光信号发送出去u键盘矩阵:及时判断外部输入信息.u遥控器性能的几个评测参数u工作电压范围2.43.5Vu发射信号的波长800950nmu遥控距离和发射角度大于8m30-45度u发射功率1单位40uWu待机功耗不大于3uA50uA红外遥控器的主要构成部件介绍u芯片u红外发光二极管u晶振u三极管u电容u电阻芯片u遥控器芯片主要为单片机.uMCU：是Microchip/Microcomputer的缩写。u定义：单片微型计算机（S
6、ingle-ChipMicrocomputer），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。u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u按地址线可分为:4bit,8bit,16bit,32bit,64bitu按功能分：MCU、MPU、DSPuMCU：control，重点在功能.uMPU：program,重点在数据运算,典型应用为手机芯片。uDSP：是数字图象信号处理，各种监控设备u按功能赋予IC的方式不同分为：uASIC
7、:有特定的功能，如6122、3010；uMASK：控制部分固定，由厂家或根据客户要求厂家赋予.uOTP:由用户赋予，只能烧写一次；uFLASH可电擦写，多次烧写。u按体系：u51系列：指令多，功能强大，可扩展性强.uRISC：精简指令系列，如PLC16C54/1602.u美欧系列、日、韩、台、大陆系列.遥控器遥控器ICIC的种类的种类u按功能：单一、多功能单一：u单一简单的（通常用AISC）u单一特殊的（通常用MASK、OTP）多功能：u单一多功能（通常用OTP、MASK）u万能多代码（通常用OTP、MASK）u万能组合多合一（通常用MASK）u按用途：u电视（通常MASK、AISC、OTP）
8、uVCD（通常AISC、如6122）uDVD（通常AISC、如6122）uVCR（通常AISC、如6122）u空调（通常OTP、MASK，是4bit.8bit）u音像设备（通常AISC、如6122）红外发光二极管u红外线的概念与特性u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0.753201000um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。将他们进行良好的匹配，作为红外遥控器的主要光源。u 光热效应u 具
9、有可见光的某些特性u 具有微波的某些特性u 传播速度300000km/su 在介质中传播会产生衰减u 大部分液体对红外的吸收非常大u 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.u 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u 红外发光二极管分类GaAs,GaAlAsu 红外发光二极管的主要参数u 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等，则脉冲电流的幅值要比允许的工作
10、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)u 管功耗PM与光功率P0u 峰值波长Pu 反向漏电流IRu 响应时间TW红外发光二极管的基本驱动方式u 直流恒定电流驱动方式u 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/TdT0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宽度之比，称为脉冲
11、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。u 交流电流驱动方式u 检测方法u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u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u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。u在我们遥控器中，石英晶振主要被来作为振荡元器件。u标称频率u32.768Khz.455KHz.48
12、0KHz.680KHZ3.58KHz.3.68KHZ4MHzu负载电容u10p15p20p30p68p101221103104保证晶振正常起振和工作u在稳定的中心频率内。u频率精度u频率精度从10(-4)量级到10(-10)量级不等u频率稳定度u稳定度从1到100ppm不等u在遥控器中的作用u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u直接测试法u 直接把晶振插到专门的晶振测试仪上测试u电阻法u 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.u电压法u 一般遥控器的电压都在3V左右,所以将万用表置在10
13、V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u定义u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。u分类u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。u按电流容
14、量可分为小功率晶体管.中功率晶体管和大功率晶体管.u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.u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。u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u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u用万用表测试HFEu 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u用
15、万用表测试PN结电压u 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u定义：u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。u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)=10
16、00000皮法(pF)。u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）u直接标示发如：20p,30p,104,47uF,100uFu数码表示法数码一般为三位，前两位是有效数字,第三位是倍数0至8表示有效数字后面0个数，9表示有效数字乘以1/10如：104表示10X10000pF=0.1F229表示22X1/10pF=2.2f221表示22X10pF=220pf电容的标示方法工作电压u工作电压指的是电容在连续工作中所能承受的最高电压，使用中应当保证加在电容两端的电压不超过耐压值，否则将会损坏电容。耐压值一般都印在电容上，注意：电容上印的耐压值，都是指的是直流电压，用在交流电路中，则应使所加的交流电压的最大值（峰值）不能超过电容上所标明的电压值。遥控器用的电容及作用u铝电解电容47uF/6.3Vu作用是电源滤波,低频耦合u高频瓷介电容20P30P104101u作用滤处高频干扰,晶体匹配u检测方法u对电解电容来说,将指针万用表红表笔接负极，黑表笔接正极，在刚接触的瞬间
