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红外多路遥控发射接收系统

2.2.1 方案一

用专用调制、解调芯片组成的红外发射、接收系统的核心——编码、解码电路。代码产生电路由按键与其它元器件组成。本设计通过VD5026对键盘电路产生的控制信号进行并/串转换，由17脚输出编码数据，再将编码数据通过脉调制电路调制在较高的载波上通过红外光发射。红外接收管将光信号转换为电信号，由解码器进行解调，再由VD5027对解调出来的串行数据进行解码，使其成为控制代码去控制各电路。[3,4]其原理框图如图1。

2.3 系统总体原理框图

红外多路遥控发射、接收系统原理方框图如下所示，

键盘及代码产生电路 编码电路 调制电路 红外信号发射电路

(a) 红外发射电路原理框图

终端设备控制解码电路 译码电路 电路 红外信号接收电路

(b) 红外接收电路原理框图

图3 红外发射、接收系统原理方框图

各个部分功能：

●键盘及代码产生电路：由轻触开关组成的键盘阵列电路实现。

●编码电路：对控制信号代码（由键盘阵列产生）和地址代码（本设计预先设定，也可改变地址段）进行编码，并转换成一定格式的串行数据，在电路中我们选用专用编

码模块VD5026实现该功能（VD5026在后面介绍）。

●调制电路：调制电路由与非门构成的低频脉冲调制器组成，工作原理是该振荡电路在有控制信号时产生40KHz的振荡信号，没有控制信号是停止振荡，对其进行脉冲调制，形成ASK信号 。

●红外信号发射电路：该电路的功能是将经调制后的信号进行功率放大，并转换成红外信号发射出去，发射管采用SE303。

●红外信号接收电路：将接收到的红外光信号转换成电信号，并放大将接收到的红外信号解调后转换成一定格式的串行数据传送给解码电路。。

●解码电路：将解码电路传送过来的串行数据按照预定规则转换成对某个地址段和某路设备的控制信号，这部分功能主要由与VD5026配套使用的译码芯片VD5027完成。

●译码电路：译码电路是将解码器输出的四位二进制控制信号代码译为与发射端相应的控制信号。

●终端设备控制电路: 对受控设备进行开/关控制。

2.4 系统硬件电路设计

2.4.1 键盘及其代码产生电路设计

键盘及其代码产生电路的功能是产生6个控制信号，并将这6个控制信号进行BCD编码，形成控制代码，其电路如图4所示。图中S1-S6是按键式键盘开关，依次表1-6路控制信号，开关按下有效。若开关没有被按下，则电阻R1-R4形成高电平ViH。ViH应大与3.5V，可以输出四位并行数据传给编码电路。

图4 键盘及编码电路

2.4.2 编码电路设计

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由VD5026组成的编码电路如图4所示。编码器把得到的并行数据转换成串行数据（Dout）出输。A1-A7是地址线，A8/D0-A11/D3是地址数据复用线，即VD5026对四位并行输入数据进行编码，并在收到传输启动信号（TE）时，输出串行数据。TE是传输启动信号输入端。当TE为低电平时，器件开始启动传输过程；TE为高电平时，器件完全被阻塞，无信号输出。Dout是串行数据输出端，依次送出经过编码的串行数据。R5为编码器VD5026的振荡电阻，它和配对的解码器VD5027的振荡电阻应该取相同的阻值，以保证时钟频率一致，否则将不能译码。振荡频率由（1）式中R5（图5RS）决定。 fosc?10000kHZ/RS(K?) (1)

VD5026内部结构如图5所示，振荡器输出经4分频电路送至并/串电路作为时钟，将输入代码按A1-A7、A8/D0-A11/D3的顺序移至四态编码器，对输入信号进行编码，这些编码地址线如用于两态（高、低）编码，可有2048种组合，如用于三态（高、低、开路）。编码可有种组合，在进行四态编码的时候，共有种组合，（A0为第四态端子4TH）。编码数据在TE为低电平时发出，如果TE为一低脉冲，编码将被发送两次；如果TE一直为低电平，编码数据则一直连续的发出，直到TE变为高电平。事实上，VD5026没有设计成在第一次收到数据就马上应用的原因是因为第一次的数据可能有错误，在两次传送数据之间有三个数据周期没有数据发出（如图6）。每四态数据都被变成脉冲信号（如图6）。每个输入脚，都是一个先高后低的弱输出端，若是两次检测中只有一个高电平状态，则该输入被认为是连接到电源VSS，如果高低都有则该引脚为开路状态，被编码为70%高和30%的低的脉冲，弱输出端在5V电源下可灌入灌出110uA的的电流。

图5 VD5026内部结构图

输入脚被上拉为高电平，只需一只简单的开关即可将其置为低电平，当TE为高电

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