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        遙控電路的設(shè)計(jì)與制作

        2013-12-31 00:00:00李金生程立松
        電子世界 2013年20期

        【摘要】單通道、單用戶遙控電路是遙控電路中最簡單的一種,電路通常用于光、聲控制。光控電路可用于紅外探測、防盜報(bào)警或危險(xiǎn)禁入報(bào)警;聲控電路可用于聲控開關(guān);超聲波遙控發(fā)射/接收電路可用于防盜報(bào)警或危險(xiǎn)禁入報(bào)警。紅外遙控發(fā)射/接收電路可用于防盜報(bào)警。

        【關(guān)鍵詞】遙控電路;555;LM158

        遙控器是一種用來遠(yuǎn)控機(jī)械的裝置?,F(xiàn)代的遙控器,主要是由集成電路電板和用來產(chǎn)生不同訊息的按鈕所組成。電子愛好者制作遙控電路,可以選用專用集成電路板來制作,但掌握一些常用遙控電路的原理,對提高自身技術(shù)很有幫助。單通道、單用戶遙控電路是遙控電路中最簡單的一種,電路通常用于光、聲控制。

        一、光控電路

        圖1是采用555時(shí)基電路構(gòu)成光控電路。由于它無需專用的發(fā)射器,故屬于遙測電路。光電二極管VD1作光檢測和轉(zhuǎn)換用,視需要采用不同性能的光電二極管,可將紅外光或可見光轉(zhuǎn)換為電信號。IC1時(shí)采用NE555組成施密特觸發(fā)器,對接收到的光信號進(jìn)行整形和功率放大以驅(qū)動后續(xù)電路,驅(qū)動電流達(dá)200mA,可直接驅(qū)動繼電器或微型電機(jī)。本電路為正邏輯控制,即ICl有光照時(shí)輸出高電平,無光照時(shí)輸出低電平。如需要負(fù)邏輯控制,只需將VDl和R1相互易位置即可。C1、R2積分電路是濾除干擾脈沖,防止誤動作。電源電壓范圍5V一12V,調(diào)試時(shí)根據(jù)需要調(diào)R1,使電路有適當(dāng)?shù)撵`敏度。本電路可用于紅外探測、防盜報(bào)警或危險(xiǎn)禁入報(bào)警;如果本電路光檢測頭探測的是生產(chǎn)過程,輸出接入電子計(jì)數(shù)器,還可用于產(chǎn)生線上產(chǎn)品數(shù)量檢測、印刷機(jī)走紙數(shù)量檢測。

        圖1 光控電路

        二、聲控電路

        圖2是以雙運(yùn)放LM158為核心構(gòu)成的聲控電路,實(shí)質(zhì)上也是遙測電路。IC1-1,構(gòu)成20倍電壓放大器,將微型駐極體話筒拾取的聲控信號放大到一定幅值,經(jīng)VD1整流、C3、R5濾波后送入IC1-2構(gòu)成的電壓比較器。電壓比較器的基準(zhǔn)電壓取自R6、R7的分壓點(diǎn),約0.8V。無聲控信號時(shí),IC1⑤腳電壓為0V,小于⑥腳的基準(zhǔn)電壓,輸出OUT=0;有聲控信號時(shí),⑤腳電壓大于⑥腳基準(zhǔn)電壓,OUT=9V。調(diào)試時(shí),調(diào)節(jié)R3可改變IC1-1的電壓增益,使接收靈敏度適宜:也可調(diào)節(jié)R7,改變電壓器的比較電平(基準(zhǔn)電壓),以兼顧靈敏度和抗干擾的要求(R7增加,抗干擾能力加強(qiáng),但靈敏度低)。電源電壓范圍5~15V,IC1也可選用其它型號運(yùn)放。一般來說運(yùn)放能驅(qū)動十幾毫安的負(fù)載。聲控信號可以是擊掌聲、口哨聲、敲擊聲等。本電路可用于聲控開關(guān)。

        圖2 聲控電路

        圖3 超聲波遙控發(fā)射/接收電路

        三、超聲波遙控發(fā)射/接收電路

        如圖3所示,超聲波發(fā)射由555定時(shí)器組成多諧振蕩器,其中RP、R1、C1為定時(shí)元件,由振蕩周期計(jì)算公式(設(shè)W1=15.3kΩ)

        T=(W1+2R1)C1×ln2=(15.3+2×47)×103 ×330×10-12×ln2=25×10-6s

        則振蕩頻率:

        f=1/T=1/25×10-6=40kHz

        調(diào)W1使振蕩頻率為40kHz,于是555的③腳輸出40kHz方波,通過T1驅(qū)動超聲發(fā)射頭T40。超聲波接收頭為R40,必須與T40成對使用。接收電路類型和工作原理與圖2相同,不同點(diǎn)在于本圖中的ICl-1構(gòu)成40kHz雙T網(wǎng)絡(luò)選頻放大;C4、C5、VDl、VD2為倍壓檢波。IC1-2電壓比較器與圖2中相同。

        通常超聲波遙控距離2m~10m,可通過調(diào)整ICl_l的增益電阻R3和IC1-2比較電平電阻兼顧靈敏度和抗干擾性能。本電路可用于防盜報(bào)警或危險(xiǎn)禁入報(bào)警。

        圖4 紅外遙控發(fā)射/接收電路

        四、紅外遙控發(fā)射/接收電路

        紅外遙控發(fā)射、接收電路如圖4所示,發(fā)射電路與圖3基本相同,也是由555構(gòu)成的多諧振蕩器,只不過振蕩方波驅(qū)動的是紅外發(fā)射管D1振蕩頻率35kHz~40kHz,由RP調(diào)定。接收電路采用專用集成電路CX20106,接收中心頻率f0=30kHz~60kHz,但必須與發(fā)射端頻率一致,由R4調(diào)定,當(dāng)R4取220kΩ時(shí),f0約為38kHz。紅外接收管PH302接收到的信號由①進(jìn)入IC2,經(jīng)放大解調(diào)后由⑦腳輸出。調(diào)試時(shí),首先調(diào)節(jié)接收電路R4,使接收頻率與發(fā)射頻率一致;然后調(diào)節(jié)R3,使電路有合適的靈敏度。本電路的遙控距離為8m~10m,可用于防盜報(bào)警;如果接收輸出端接入電子計(jì)數(shù)器,可用于生產(chǎn)線上產(chǎn)品數(shù)量檢測;如果接收輸出端驅(qū)動三極管,再由三極管驅(qū)動繼電器,繼電器帶動電磁閥,電磁閥用來控制水龍頭,就構(gòu)成了自來水自動控制器。發(fā)射頭裝于自來水龍頭附近,發(fā)射頭可以是人體感應(yīng)式,亦可是光電式,只要手靠近水龍頭,就能打開自來水閥門。當(dāng)然,還可制成自動洗手烘干器。

        作者簡介:

        李金生,男,工程碩士,講師,現(xiàn)供職于上饒職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系。

        程立松,男,講師,現(xiàn)供職于上饒職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系。

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