一種多路紅外遙控系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

2 紅外遙控發(fā)射電路的設(shè)計(jì)

整個(gè)多路紅外遙控發(fā)射電路包括遙控指令輸入電路部分和編碼發(fā)射電路部分。多路紅外發(fā)射電路如圖2所示。它主要由MC33993、AT89C2051、HX2262、LTE5208A等器件構(gòu)成。

2.1 遙控指令輸入電路設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的遙控指令輸入電路是基于MOTOROLA公司新近推出的可編程多路開關(guān)檢測接口集成電路MC33993設(shè)計(jì)的，它可檢測多達(dá)22路開關(guān)量輸入信號(hào)，并可將檢測到的多路開關(guān)的狀態(tài)（三態(tài)）信號(hào)通過該芯片的SPI（串行外圍接口）傳送給單片機(jī)。該器件具有22路模擬多路開關(guān)的功能，用以讀取多路模擬輸入信號(hào)，模擬輸入信號(hào)經(jīng)緩沖器緩沖后由模擬多路開關(guān)輸出以供單片機(jī)讀取。除此之外，MC33993還具有許多其它靈活的應(yīng)用，諸如可為傳感器提供電源、作為模擬傳感器的輸入、驅(qū)動(dòng)MOSFET/LED和控制管理系統(tǒng)電源等。

在這里主要利用其基本的開關(guān)檢測功能。MC33993與單片機(jī)AT89C2051的接口電路設(shè)計(jì)（參見圖2）如下：22路遙控開關(guān)分別與MC33993的SP0~SP7及SG0~SG13共22個(gè)輸入端口連接，MC33993的SPI通信口的SI、SO、CS、SCLK分別與AT89C2051的P3.0、P3.1、P3.4、P3.5相連接，MC33993的中斷輸出與AT89C2051的中斷輸入連接。MC33993的WAKE端控制電源管理芯片MC33998的5V電源輸出，平時(shí)MC33993等處于睡眠模式。遙控指令的檢測工作原理是這樣的：首先單片機(jī)通過與MC33993的SPI口的通信對(duì)MC33993進(jìn)行初始化，將MC33993的22個(gè)檢測輸入口全部設(shè)置為高電平。當(dāng)有鍵盤按下時(shí)，MC33993可被喚醒，即可向單片機(jī)產(chǎn)生中斷請(qǐng)求，單片機(jī)通過MC33993的SPI口讀取鍵盤的狀態(tài)變化，并將按下的按鍵指令編成一個(gè)6比特?cái)?shù)，由AT89C2051的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3、P1.4、P1.5輸出給編碼芯片HX2262.MC33993的應(yīng)用使系統(tǒng)省去了CPU對(duì)鍵盤的不斷掃描，因此提高了CPU 的利用率。

2.2 編碼發(fā)射電路設(shè)計(jì)

紅外遙控編碼電路采用HX2262芯片，它的A0~A5為地址輸入，可編程三種狀態(tài)：1、0、浮空。在這里A0~A5全部設(shè)為低電平。D0~D5為數(shù)據(jù)輸入，可為1或0兩種狀態(tài)，輸入的指令編碼由AT89C2051的P1口提供。HX2262與單片機(jī)的接口參見圖2.TE為發(fā)射使能端，低電平有效，它由單片機(jī)的P3.7控制。OSC1與OSC2外接振蕩電阻，決定電路時(shí)鐘頻率，振蕩頻率 f =1000×16/Rosc（kHz），Rosc為振蕩器電阻，其值選為470kΩ。DOUT為數(shù)據(jù)串行輸出。每傳送一組編碼，編碼串都自動(dòng)連發(fā)四次，編碼器用不同的占空比及組合表示不同的狀態(tài)。輸出數(shù)據(jù)調(diào)制在38kHz的載波上，非門芯片CD4011構(gòu)成38kHz的振蕩器。整個(gè)編碼脈沖調(diào)制在38kHz的載波上后由紅外發(fā)射管LTE5208A發(fā)射出去。

3 紅外接收及遙控輸出電路設(shè)計(jì)

3.1紅外接收及其解碼電路的設(shè)計(jì)

紅外接收電路如圖3所示，它由集成紅外接收管、解碼芯片HX2272、AT89C2051組成。其中HX2272是與HX2262配對(duì)使用的解碼芯片，A0~A5是地址輸入，要求與發(fā)射端的HX2262設(shè)定的狀態(tài)一致，因此全都設(shè)置為低電平。D0~D5為數(shù)據(jù)輸出，脈沖編碼信號(hào)自Din輸入，振蕩器電阻選為1M?贅。當(dāng)接收到有效信號(hào)時(shí)，VT端由低電平變?yōu)楦唠娖健X2272與AT89C2051的接口參見圖3,HX2272的6位數(shù)據(jù)口D0~D5分別與AT89C2051的P1口連接。當(dāng)NJL41V328的感光窗接收到紅外發(fā)射器發(fā)來的紅外線調(diào)制信號(hào)時(shí)，經(jīng)內(nèi)部電路處理輸出給HX2272解碼芯片；在HX2272對(duì)接收的數(shù)據(jù)解碼成功后， VT端由低電平變?yōu)楦唠娖?，三極管導(dǎo)通，給單片機(jī)INT0中斷口一個(gè)低電平，AT89C2051立即響應(yīng)中斷，通過P1口讀取HX2272的輸出數(shù)據(jù)；然后單片機(jī)根據(jù)讀取的來自發(fā)射端的控制指令編碼，通過其P3口與MC33993的SPI口的串行通信輸出相應(yīng)的控制信號(hào)給MC33993,利用MC33993的22個(gè)可編程開關(guān)檢測口驅(qū)動(dòng)MOSFET/LED的功能去控制三端雙向可控硅的光絕緣驅(qū)動(dòng)電路MC3021.AT89C2051與MC33993的接口如圖3所示。