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遙控裝置設計圖及原理

發布時間:2021-03-03 23:01:43

⑴ 紅外遙控器原理 遙控器原理圖

遙控器是一種用來遠控機械的裝置。現代的遙控器,主要是由集成電路電板和用來產生不同訊息的按鈕所組成。下面一起來看看紅外遙控器原理以及遙控器原理圖吧。


紅外遙控器原理


紅外線遙控系統一般由發射器和接收器兩部分組成。發射器由指令鍵、指令信號產生電路、調制電路、驅動電路及紅外線發射器組成。當指令鍵被按下時,指令信號產生電路便產生所需要的控制信號,控制指令信號經調制電路調制後,最終由驅動電路驅動紅外線發射器,發出紅外線遙控指令信號。


接收器由紅外線接收器件、前置放大電路、解調電路、指令信號檢出電路、記憶及驅動電路、執行電路組成。當紅外接收器件收到發射器的紅外指令信號時,它將紅外光信號變成電信號並送到前置放大電路進行放大,再經過解調器後,由信號檢出電路將指令信號檢出,最後由記憶電路和驅動電路驅動執行電路,實現各種操作。


控制信號一般以某些不同的特徵來區分,常用的區分指令信號的特徵是頻率和碼組特徵,即用不同的頻率或者編碼的電信號代表不同的指令信號來實現遙控。所以紅外遙控系統通常按照產生和區分控制指令信號的方式和特徵分類,常分為頻分制紅外線遙控和碼分制紅外線遙控。



1紅外遙控系統發射部分


紅外遙控發射器由鍵盤矩陣、遙控專用集成電路、驅動電路和紅外發光二極體三部分組成,結構如圖1所示。

當有鍵按下時,系統延時一段時間防止干擾,然後啟動振盪器,鍵編碼器取得鍵碼後從ROM中取得相應的指令代碼(由0和1組成的代碼),遙控器一般採用電池供電,為了節省電量和提高抗干擾能力,指令代碼都是經32~56kHz范圍內的載波調制後輸出到放大電路,驅動紅外發射管發射出940nm的紅外光。當發送結束時振盪器也關閉,系統處於低功耗休眠狀態。載波的頻率、調制頻率在不同的場合會有不同,不過家用電器多採用的是38kHz的,也就是用455kHz的振盪器經過12分頻得到的。


遙控發射器的信號是由一串0和1的二進制代碼組成的,不同的晶元對0和1的編碼有所不同,現有的紅外遙控包括兩種方式:脈沖寬度調制(PWW)和脈沖位置調制(PPM或曼徹斯特編碼)。兩種形式編碼的代表分別是NEC和PHILIPS的RC-5。


2紅外遙控系統接收部分


接收部分是由放大器、限幅器、帶通濾波器、解調器、積分器、比較器等組成的,比如採用較早的紅外接收二極體加專用的紅外處理電路的方法,如CXA20106,此種方法電路復雜,現在一般不採用。但是在實際應用中,以上所有的電路都集成在一個電路中,也就是我們常說的一體化紅外接收頭。一體化紅外接收頭按載波頻率的不同,型號也不一樣。由於與CPU的介面的問題,大部分接收電路都是反碼輸出,也就是說當沒有紅外信號時輸出為1,有信號輸出時為0,它只有三個引腳,分別是+5V電源、地、信號輸出。



系統的設計


1單片機編碼發射部分


①鍵盤部分

紅外遙控器的發射器電路比較簡單,由一個4×4矩形鍵盤、一個PNP驅動三極體、一個紅外線發光二極體和兩個限流電阻組成。要遙控哪台接收器由鍵盤輸入,即由鍵盤輸入要紅外遙控的地址,地址經過編碼、調制後通過紅外發光二極體發射出去。

矩陣鍵盤部分由16個輕觸按鍵按照4行4列排列,將行線所接的單片機的I/O口作為輸出端,而列線所接的作為輸入。當沒有鍵被按下時,所有輸出端都是高電平,代表沒有鍵按下。有鍵按下時,則輸入線就會被拉抵,這樣,通過讀入輸入線的狀態就可以知道是否有鍵被按下。

鍵盤的列線接到P1口的低4位,行線接到P1口的高4位,列線P1.0~P1.3設置為輸入線,行線P1.4~P1.7設置為輸出線。

檢測當前是否有鍵被按下。檢測的方法是使P1.4~P1.7輸出為0,讀取P1.0~P1.3的狀態,若P1.0~P1.3為全1,則無鍵閉合,否則有鍵閉合。

去除鍵抖動。當檢測到有鍵按下後,延時一段時間再做下一步檢測判斷。

若有鍵按下,應該識別出是哪一個鍵閉合。方法是對鍵盤的行線進行掃描。P1.4~P1.7按下面4種組合依次輸出1110,1101,1011,0111,在每組行輸出時讀取P1.0~P1.3,若全為1,則表示0這行沒有鍵輸入,否則有鍵閉合。由此得到閉合鍵的行值和列值,然後採用計算的方法或者查表的方法將閉合鍵的行值和列值轉換成所定義的值。

為了保證每閉合一次CPU僅作一次處理,必須去除鍵釋放時的抖動。產生的鍵值放在發送資料庫區,30H存放的是產生的鍵值,即要遙控的8位地址共1位元組,31H放的是和30H中的相同的8位地址,地址碼重發了一次,主要是加強遙控器的可靠性,如果兩次地址碼不相同,則說明本幀數據有錯,應該丟棄。32H放的是00H(為了編程簡單),33H放的是0FFH,一共32位數據。要發送數據時,只要到那裡讀取數據即可,然後調用發射子程序發送。



②載波部分


根據前面介紹的紅外遙控的基本原理,紅外遙控器編碼調制的方法其實很簡單,只要生成一定時間長的電平就可以。再通過一個38kHz載波調制便可以發射編碼。載波的產生方法有多種,可以由CMOS門電路RC振盪器構成,或者由555時基電路構成等。

在此次設計中採用的是CPU延時,即用定時器中斷完成,用單片機的T0定時產生38kHz載波。設定定時器為方式2,即自動恢復初值的8位計數器。TL0作為8位計數器,TH0作為計數初值寄存器,當TL0計數溢出時,一方面置1溢出標志位TF0,向CPU請求中斷,同時將TH0內容送入TL0,使TL0從初值開始重新加1計數。因此,T0工作於方式2,定時精度比較高。根據計算,設定38KHz的定時初值,採用12kHz晶振的定時初值為0F3H,用11.0592kHz晶振時的初值為0F4H,設定好定時器中斷,在中斷程序中只寫入取反P2.0(CPLP2.0),當要發送數據1時,前面560μs高電平發送時,先打開定時器中斷,再啟動定時器,允許定時器工作,延時560μs再關定時器,後面1690μs的低電平因為不發送信號,所以可以直接置P2.0高電平後,延時1690μs即可;數據0前面的560μs高電平和數據1的一樣,後面560μs的低電平因為不發送信號,所以可以直接置P2.0高電平後,延時560μs即可。




2紅外接收解碼電路


紅外遙控接收採用一體化紅外接收頭,它將紅外接收二極體、放大器、解調、整形等電路安裝在一起,只有三個引腳。紅外接收頭的信號輸出端接單片機的INT0端,單片機中斷INT0在紅外脈沖下降沿時產生中斷。電路如圖3.3所示,圖中增加一隻PNP三極體對輸出信號放大,R和C組成去耦電路抑制電源干擾。


3遙控信號的解碼演算法


平時,遙控器無鍵按下時,紅外發射二極體不發出信號,遙控接收頭輸出信號1,有鍵按下時,0和1的編碼的高電平經遙控接收頭反相後會輸出信號0,由於與單片機的中斷腳相連,將會引起單片機中斷(單片機預先設定為下降沿產生中斷)。


遙控碼發射時由9ms的高電平和4.5ms的低電平表示引導碼,用560μs的高電平和560μs的低電平表示數據「0」,用560μs的高電平和1690μs的低電平表示數據「1」,引導碼後面是4位元組的數據。接收碼是發射碼的反向,所以判斷數據中的高電平的長度是讀出數據的要點,在這里用882μs(560~1690μs之間)作為標尺,如果882μs之後還是高電平則表示是數據1,將1寫入寄存器即可(數據為1時還需要再延時一段時間使電平變低,用來檢測下一個低電平的開始)。882μs後電平為低電平則表示是數據0,則將0寫入寄存器中,之後再等待下一個低電平的到來。


繼續接收下面的數據,當接收到32位數據時,說明一幀數據接收完畢,然後判斷本次接收是否有效,如果兩次地址碼相同並且等於本系統的地址碼,數據碼和數據反碼之和等於0FFH,則接收的本幀數據有效,點亮一隻發光二極體,否則丟棄本次接收到的數據。


接收完畢後,初始化本次接收到的數據,准備下次遙控接收。


以上就是小編為大家介紹的遙控器原理,希望能夠幫助到您。更多關於遙控器原理的相關資訊,請繼續關注土巴兔學裝修。

⑵ 遙控器原理

遙控器按下按鍵指令編碼電信號,紅外二極體發射紅外電信號,電視機接收頭接收紅外回電信號,解碼電信答號,CPU得到指令實現功能。
最早用來控制電視的遙控器是美國一家叫Zenith的電器公司(這家公司現在被LG收購了),在1950年代發明出來的,一開始是有線的。1955年,該公司發展出一種被稱為Flashmatic的無線遙控裝置,但這種裝置沒辦法分辨光束是否是從遙控器而來,而且也必需對准才可以控制。1956年羅伯愛德勒(RobertAdler)開發出稱為ZenithSpaceCommand的遙控器,這也是第一個現代的無線遙控裝置,他是利用超聲波來調頻道和音量,每個按鍵發出的頻率不一樣,但這種裝置也可能會被一般的超聲波所干擾,而且有些人及動物(如狗)聽得到遙控器發出的聲音。
1980年代,發送和接收紅外線的半導體裝置開發出來時,就慢慢取代了超聲波控制裝置。即使其他的無線傳輸方式(如藍牙)持續被開發出來,這種科技直到現在還持續廣泛被使用。

⑶ 自己手工做一個遙控飛機的遙控裝置怎麼做 需要哪些零件和原理 謝謝了

怎麼做一言難盡啦!零件嗎?遙控裝置、螺旋槳、馬達、電源等只是必須的啦!

⑷ 遙控器的工作原理是什麼

現在許多復家用電器都有遙控裝制置,操作起來十分方便。現在市場上應用最多的是一種紅外線遙控器。紅外線是一種波長極短的電磁波,它介於無線電波與可見光之間。紅外線不能穿越牆體。用紅外線作遙控開關時,不會對鄰居家的電器造成干擾。而且紅外線比起聲波、超聲波、次聲波和無線電波來,受到的干擾也少,工作起來非常安全可靠。

一般的遙控裝置是由紅外線發射器和接收器兩部分組成。發射器包括調制器和紅外發射管,一般與微型按鍵開關一起裝在一個小盒子里,這個小盒子通常叫做遙控器。

遙控器能夠對10米以內的家用電器進行遙控。調制器能夠把鍵控開關的低頻信號調制到紅外光載波上。

這樣,從紅外發射器發射出來的紅外光波中,就包含了遙控信號。

紅外接收器安裝在電器正面的面板上,包括接收管、抗干擾電路、解調器、開關控制器等。

接收管實際上是一個三極體,通過光電效應,將照射到它上面的紅外光波轉變成電信號。

抗干擾電路能夠鑒別和排除周圍環境中的紅外線干擾信號。解調器能夠將被調制的紅外光波中的低頻控制信號解調出來,送到開關控制器,完成用戶所要控制的功能。

空調遙控器

⑸ 遙控器設計及原理圖、電路圖、部件等詳細信息

你的問題太多!想學習就要付出!

⑹ 如何製作遙控裝置

一般家用無線遙復控分為射頻和紅制外的兩種,相對來講製作紅外遙控比較簡單,用專用的集成電路晶元,外圍元件少製作調試比較容易,常用的有TX-2/RX-2和PT2262/PT2272,製作時需要根據原理圖繪制印刷電路,然後製作電路板、打孔等等,最後把元器件焊接在電路板上,檢查無誤通電調試。也可以在淘寶網上購買套件自己組裝就可以了。

⑺ 紅外遙控電路圖及工作原理

一般紅外遙控器抄是將38KHz~40KHz的頻率作為載波的頻率,然後再將所需要發射的數據以OOK的形式調制到這個載波上並發射出去.
因此,從原理上來說,這種發射電路需要兩個部分:載波產生部分,信號調制部分.
若是用分立元件來做的話,則載波可以用一個任意的振盪器來產生,只要頻率是38KHz~40KHz就成,當然占空比最好是50%.而調制,則可以直接用一個三極體就行了,例如用NPN三極體的話,則可以將載波串聯紅外管再接到三極體的C,然後三極體的B接所要發送的數據源,而三極體的E則接GND,這樣就可以完成OOK方式的調制了.

⑻ 電視機遙控器工作原理圖

http://host1.01ruodian.com/2008UpPic/%B5%E7%C2%B7%CD%BC8/%D2%A3%BF%D8%C6%F7/%D2%A3%BF%D8%C6%F7%B5%E7%C2%B7%CD%BC24.gif 這圖

⑼ 遙控裝置的工作原理是怎樣的

何謂[比例式遙控器]:所謂的比例式遙控裝置,就是當操縱者以不同的速度或幅度撥動發射機的操縱桿,遙控系統的接收機接收到信號,相應的控制舵機或變速器做相同速度或幅度的運動的遙控裝置。換言之,模型的動作完全與發射機操縱桿的動作成比例,這不同於過去的開關式的遙控裝置,受動物會隨著操縱者的小幅度操縱而做小幅度的動作,基本上模型通過比例式遙控裝置真實的反應操縱者的所想所做。這正是[比例式遙控器]的優點。遙控器的分類:為了操縱不同類別的遙控模型,遙控器也分為許多種類。通常,以它的頻道(Channel)數目作為區分方法。像模型車和模型船,多採用2頻道遙控裝置控制轉向系統和油門(節油閥)系統;用於控制模型飛機和直升飛機的遙控器裝置,通常採用2-4頻道以上,甚至有的還採用10頻道的遙控器。另一種區分方法是以使用的特性,也就是根據特有附加功能進行分類。此外。根據不同的無線電波頻率又可以分為(AM)和(FM),前者著重於簡單方便,後者著重於穩定可靠。最頂級的遙控裝置則採用技術最先進的(PCM-Pulse Code Molation)脈沖編碼調制或稱(數碼)方式。用於模型飛機及直升飛機波段頻率MHz7140.7107340.7307540.7507740.7707940.7908140.8108340.8308540.8501772.1301872.1501972.1702072.1902172.2105072.7905172.8105272.8305372.8505472.870用於模型車 船艇和帆船波段頻率MHz0126.9750226.9950327.0250427.0450527.0750627.0950727.1250827.1450927.1751027.1951127.2251227.2456140.6106340.6306540.6506740.6706940.690注意使用頻率!眾所周知,遙控裝置的發射機與接收機之間是通過無線電波溝通的,為了愉快地享受遙控模型的樂趣,對所用的無線電波實行管制是致為重要的,右表所示是為國際及美國政府規定合法的無線電波使用頻率。無論您使用怎樣高級的遙控裝置,或採用各種各樣的發訊方式,使用的頻率范圍是不能變化的。所以,必須注意在同一場合玩遙控模型的朋友不可同時使用相同的頻率的遙控裝置,否則便會互相干擾使遙控模型失去控制,甚至產生重大事故!! 無線電遙控器的工作原理
作者:陳建華(網名:政委)

無線電遙控器的分類和組成
要了解無線電遙控就必須首先知道什麼是無線電遙控,無線電遙控就是利用電磁波在遠距離上,按照人們的意志實現對物體對象的無線操縱和控制,這種無線控制的方式就叫做無線電遙控。
無線電遙控遙控技術的誕生,起源於無線電通訊技術,最初的構想是無線電電報技術的建立,真空電子管的發明使得無限電技術的應用和普及很快應用在民用和軍用等各個領域。在第一次世界大戰時,無線電遙控應用較多的是在軍事上,將遙控裝置安裝在魚雷,當魚雷發射後利用遙控魚雷去攻擊敵方的船隻和艦艇,使得魚雷的命中率大大的提高。到了第二次世界大戰時,納粹德國又將無線電遙控系統安裝在V——2火箭上,對英國倫敦進行了大規模的轟炸,在那時可以說無線電遙控技術發揮到了極至。後來隨著晶體管的發明和集成電路的誕生,無線電遙控技術達到了更加完善的程度,現如今我們所知道導彈、衛星、太空梭等高科技技術都是利用無線電遙控技術的結晶,它已經不再是軍事領域唯一成員,我們的日常生活可以說是已經離不了無線電遙控,如:遙控監視、報警、遙控電視、遙控玩具等等。那麼,無線電遙控是怎樣劃分的呢?又是怎樣工作的呢?下面我們就來談談這個問題。
從無線電遙控的定義上看,所有能夠實現無線遙控的控制系統,都應視為無線電遙控裝置,為此我們按其發射和接收波譜頻率上分,有音頻聲控、可見光控、紅外線控、射頻電磁波控和載頻電磁波控等;按發射和接收的傳輸方式上分,有再生式、超再式、外差式、超外差式、等幅、調幅式和調頻式等等;如果按發射和接收的載體性質上分,有單音頻式遙控、雙單音頻式遙控、脈沖數字式遙控等等;如果我們按發射和接收的動作類型上分,有開關式、占空比式、脈寬式、脈位式、復合式、時分比例式和混合比例式等等;如果按發射和接收的通道數量上分,有單通道、雙通道、四通道、八通道和十通道以上的多通道等等;如果再按發射和接收頻率波長上分,有長波、中波、短波或低頻、高頻和甚高頻等等;從發射和接收的電路組成上看,有分立元件、集成電路、模擬電路、數字電路、混合電路等等。可以說從廣義上看無線電遙控技術的種類和方式多種多樣,我們不能一一的詳盡。為了能使大家對無線電遙控有更加深刻的了解,我們先介紹一下模型用無線電遙控設備和電路的組成。
無線電遙控模型的設備一般都包括以下幾個部分遙控發射機、遙控接收機、執行舵機、電子調速器組成。
1.遙控發射機
就是我們所說的遙控器,它是來操控我們的車模或船模的,由於它外部有一個長長的天線,遙控指令都是通過機殼外部的控制開關和按鈕,經過內部電路的調制、編碼,再通過高頻信號放大電路由天線將電磁波發射出去。目前模型常用的遙控發射機有三種類型:一種是盒式按鍵手持用的小型遙控發射機;一種是便攜桿式遙控發射機;另一種是手持槍式遙控發射機。前一種多為開關式模擬電路的遙控系統,為一般普通的玩具遙控車模、船模或航模使用,電路的設計和製作比較簡單,動作的指令都為「開」和「關」兩種,雖然通道的數量可以很多,遙控的性能和距離較低。而發射機為桿式和槍式兩種通常為比例式的無線電遙控器,在動態模擬模型中是當今最為流行的遙控操作系統,由於這兩種在調制、編碼和電路的組成等方式的不同,其性價比有很大的差異,所以在價格上也不同。
比例遙控桿式發射機有兩個操縱桿,左邊的桿用來控制模型車的速度及剎車(前進或後退),右邊的桿控制模型車的方向。槍式發射機用一個轉輪(方向盤)和一個類似手槍扳機的操縱桿來分別控制方向和速度。除了這些基本功能之外,一些較高級發射機還運用了先進的電腦技術,增加了許多附加的功能,如儲存多種模型車、船的調整數據,一機多用;有計時、計圈功能,方便練習和比賽;有大型液晶顯示屏幕,可顯示工作狀態和各種功能。
這兩種遙控發射機的基本原理大體上是相同的,只是遙控發射機的外形和操控方式不同罷了,也許有要人問:那種類型的好?其實關鍵是你自己的習慣,喜歡那種操控方式,一旦你選好了類型,最好不要在中途隨便更換發射機的類型,這樣會改變你的操控習慣。

2.遙控接收機
遙控接收機是安裝在車模或船模上用來接收無線電信號的。它會處理來自遙控發射機的無線電信號,將所接收的信號進行放大、整形、解碼,並把接收來的控制信號轉換成執行電路可以識別的音頻信號或是數字脈沖信號,傳輸給車模上或船模上的其他電子部件,如:舵機電路、電子調速器電路等執行機構,這樣一來我們的車模或船模,就會通過這些執行機構來完成我們所發出的動作指令。由於接收機是裝在模型飛機上、車上或船上的,一般都盡量做得很小巧,有兩個火柴合大小,重量僅幾十克,但大都為具有很高的靈敏度,性能低一些的接收距離也有幾百米,而好的卻能接收千米外發射來的無線電信號。接收機一般都要與發射機配套使用,通常使用專用的電池組或使用六伏直流電源(4節5號電池)。

3.伺服舵機
舵機是把從接收機傳來的信號轉換為機械的動作的一種機電一體的裝置,主要作用是把接收機收到的電信號轉換成相應的機械動作,藉此完成方向和速度的控制。伺服舵機根據不同用途又可分為普通舵機、強力舵機和微型舵機。普通舵機能滿足一般使用要求;強力舵機通常被用在較大的模型或受力較大的控制機構上(如越野車的轉向機構);微型舵機則常被用於尺寸和受力都比較小的模型車模或船模上。
但有的舵機也常分離成單獨的個體,這種機電分離的形式常用在非比例執行的控制電路當中,早年我們常把它稱作隨動器或擒縱器,實際就是一個齒輪減速裝置,現在的一些開關型的遙控系統常採用它。比例舵機則與往常大不一樣,不僅體積小而且精密,是現在比例遙控系統常用的動作執行機械。

4.電子調速器
電子調速器就是我們通常所說的電調,是專門用在電動遙控模型上的動力輸出控制裝置,它是控制車模或船模上的電動機的轉速和正轉反轉的一種電子控制電路。也可以說電子調速器是接收來自接收機控制信號的一種放大裝置,它將所接收到的比例信號放大成電動機可直接使用的電壓和電流供電動機工作。它與普通的機械式調速器相比,有體積小、壽命長、效率高、輸出功率大的優點。一些高級的電子變速器還運用了數碼技術,採用高頻操作,有多種程式剎車、溫控自動保護以及自動斷電等功能。

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