一種多功能實(shí)用遙控插座的設(shè)計方案

對孩子來講手動式插座不僅是很危險的而且也不方便。遙控插座就安全方便了許多，可以隨意的遙控它，也不會帶來的危險。鑒于此，本文提出了一種基于多功能實(shí)用遙控插座的設(shè)計方案。此方案中的多功能實(shí)用遙控插座不僅適用于家中有老弱病殘的人來隨時控制相關(guān)電器，也適用于夜里照看幼兒需隨時開啟臺燈的家庭。對于一般家庭來說，如果在有蚊子的夏晚，您可在蚊帳內(nèi)自由控制臺燈或電風(fēng)扇，而不必?fù)?dān)心蚊子混入。

一、總體設(shè)計方案

“多功能實(shí)用遙控插座”的工作是利用遙控器控制電源開關(guān)的原理，其中，由于集成塊4013具有在觸發(fā)脈沖的作用下置0、置1的功能并能將翻轉(zhuǎn)后的信號保持，該電路利用4013的這個功能來設(shè)計達(dá)到我們預(yù)期的目的。

多功能實(shí)用遙控插座電路的結(jié)構(gòu)(如圖1所示)：

圖1 多功能實(shí)用遙控插座電路的結(jié)構(gòu)二、單元模塊設(shè)計

1.電源電路設(shè)計

7805是我們最常用到的穩(wěn)壓芯片了，它的使用方便，用很簡單的電路即可以輸入一個直流穩(wěn)壓電源，它的輸出電壓恰好為5V,剛好是本電路所需的電壓，它有很多的系列如ka7805,ads7805,cw7805等，性能有微小的差別，用的最多的還是lm7805,下面我簡單的介紹一下它的3個引腳。其中：1接整流器輸出的+電壓;2為公共地(也就是負(fù)極);3就是我們需要的正5V輸出電壓了。

電源電路工作原理分析：

當(dāng)電路加入220V電壓，變壓器輸出9V電壓，經(jīng)電容C1濾波，再將9V濾波電壓輸入穩(wěn)壓器7805,同時將9V電壓提供給繼電器工作。穩(wěn)壓器7805輸出5V電壓，再經(jīng)電容C2濾波，將5V直流電壓輸送給紅外線接收頭、三極管9012、集成塊4013工作。

2.主電路設(shè)計

主電路工作原理分析：

如果開始電源插座上的用電器沒有工作，當(dāng)我們按下遙控器按鈕，紅外線接收頭接收到信號，輸出低電平，三極管9012導(dǎo)通給電容器C3充電，當(dāng)手松開遙控器按鈕，三極管9012截止，電容器C3通過10KΩ電阻放電，給4013的3腳一個觸發(fā)脈沖，4013開始工作翻轉(zhuǎn)，輸出端3輸出一個高電平，使三極管9013導(dǎo)通，繼電器線圈得電，與電源插座串聯(lián)的繼電器常開觸頭閉合，插在電源插座上的用電器開始工作，同時發(fā)光二極管發(fā)光。同理，再按下遙控器按鈕，紅外線接收頭接收到信號，輸出低電平，三極管9012導(dǎo)通給電容器C3充電，當(dāng)手松開遙控器按鈕，三極管9012截止，電容器C3通過10KΩ電阻放電，給4013的3腳一個觸發(fā)脈沖，4013開始工作翻轉(zhuǎn)，輸出端3輸出一個低電平，使三極管9013截止，繼電器線圈失電，與電源插座串聯(lián)的繼電器常開觸頭復(fù)位斷開，插在電源插座上的用電器停止工作，同時發(fā)光二極管熄滅。

3.紅外線遙控電路

(1)遙控器晶振頻率與發(fā)射頻率的關(guān)系

附加說明：兩者頻率相差為12倍，發(fā)射頻率、接收頭頻率誤差不能超過1KHz,否則接收困難或無法接收。

(2)紅外遙控系統(tǒng)

常用的紅外遙控系統(tǒng)一般分發(fā)射和接收兩個部分。

發(fā)射部分的主要元件為紅外發(fā)光二極管。它實(shí)際上是一只特殊的發(fā)光二極管;由于其內(nèi)部材料不同于普通發(fā)光二極管，因而在其兩端施加一定電壓時，它便發(fā)出的是紅外線而不是可見光。目前大量的使用的紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線波長為940mm左右，外形與普通φ5發(fā)光二極管相同，只是顏色不同。紅外發(fā)光二極管一般有黑色、深藍(lán)、透明三種顏色。判斷紅外發(fā)光二極管好壞的辦法與判斷普通二極管一樣;用萬用表電阻擋量一下紅外發(fā)光二極管的正、反向電阻即可。紅外發(fā)光二極管的發(fā)光效率要用專門的儀器才能精確測定，而業(yè)余條件下只能用拉鋸法來粗略判判定。

接收部分的紅外接收管是一種光敏二極管。在實(shí)際應(yīng)用中要給紅外接收二極管加反向偏壓，它才能正常工作，亦即紅外接收二極管在電路中應(yīng)用時是反向運(yùn)用，這樣才能獲得較高的靈敏度。紅外發(fā)光二極管一般有圓形和方形兩種。由于紅外發(fā)光二極管的發(fā)射功率一般都較小(100mW左右)，所以紅外接收二極管接收到的信號比較微弱，因此就要增加高增益放大電路。前些年常用Μpc1373H、CX20106A等紅外接收專用放大集成電路。

最近幾年不論是業(yè)余制作還是正式產(chǎn)品，大多都采用成品紅外接收頭。成品紅外接收頭的封裝大致有兩種：一種采用鐵皮屏蔽;一種是塑料封裝。均有三只引腳，即電源正(VDD)、電源負(fù)(GND)和數(shù)據(jù)輸出(VO/OUT)。紅外接收頭的引腳排列因型號不同而不盡相同，可參考廠家的使用說明。成品紅外接收頭的優(yōu)點(diǎn)是不需要復(fù)雜的調(diào)試和外殼屏蔽，使用起來如同一只三極管，非常方便。但在使用時注意成品紅外接收頭的載波頻率。紅外遙控常用的載波頻率為38kHz這是由發(fā)射端所使用的455kHz晶振來決定的。在發(fā)射端要對晶振進(jìn)行整數(shù)分頻，分頻系數(shù)一般取12,所以455kHz÷12≈37.9kHz≈38kHz.也有一些遙控系統(tǒng)采用36kHz、40kHz、56kHz等，一般由發(fā)射端晶振的振蕩頻率來決定。

紅外遙控的特點(diǎn)是不影響周邊環(huán)境的、不干擾其他電器設(shè)備。由于其無法穿透墻壁，故不同房間的家用電器可使用通用的遙控器而不會產(chǎn)生相互干擾;電路調(diào)試簡單，只要按給定電路連接無誤，一般不需任何調(diào)試即可投入工作;編解碼容易，可進(jìn)行多路遙控。由于各生產(chǎn)廠家生產(chǎn)了大量紅外遙控專用集成電路，需要時按圖索驥即可。因此，現(xiàn)在紅外遙控在加用電器、室內(nèi)近距離(小于10米)遙控中得到了廣泛的應(yīng)用。

三、電路組裝與調(diào)試

1.電路圖

2.電路調(diào)試

接上電源，按下遙控器按鈕，發(fā)現(xiàn)遙控插座工作指示燈不亮，通過電路分析查找原因，發(fā)現(xiàn)虛焊的情況!將虛焊的焊點(diǎn)重新焊接，結(jié)果指示燈還不亮，通過繼續(xù)排查，查找到繼電器常開常閉觸點(diǎn)接反了。

四、遙控插座的使用說明

1.功能簡介

多功能實(shí)用遙控插座的設(shè)計，構(gòu)思精巧、結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)用性強(qiáng)。適用于家中有老弱病殘的人來隨時控制相關(guān)電器;也適用于夜里照看幼兒需隨時開啟臺燈的家庭。對于一般家庭來說，如果在有蚊子的夏晚，您可在蚊帳內(nèi)自由控制臺燈或電風(fēng)扇，而不必?fù)?dān)心蚊子混入。

考慮到一般家庭都有電視遙控器，本產(chǎn)品就盡量利用現(xiàn)有資源來開發(fā)，一方面以避免出現(xiàn)家中遙控器過多的雜亂現(xiàn)象，另一方面也降低了產(chǎn)品的成本。

2.使用指南

本產(chǎn)品的使用非常簡單，只需將遙控插座外接電源連在家中墻上的插座上，然后將需要控制的電器連接上遙控插座即可。使用時，可將電視遙控器朝著遙控插座的紅外接收頭方向按下任意鍵，便可自由控制電器的開關(guān)。

3.注意事項(xiàng)

(1)本產(chǎn)品需要的電視遙控器一般是晶振為455KHZ的遙控器，目前市場上的彩電遙控器基本都適合。

(2)本演示產(chǎn)品只適合控制1000W以下的電器，如果要控制大功率的取暖器、電熱水壺等電器，需要將產(chǎn)品內(nèi)部的繼電器更換成控制功率較高的繼電器。

五、結(jié)語

本文提出了一種基于多功能實(shí)用遙控插座的設(shè)計方案。此方案中的多功能實(shí)用遙控插座不僅適用于家中有老弱病殘的人來隨時控制相關(guān)電器，也適用于夜里照看幼兒需隨時開啟臺燈的家庭。對于一般家庭來說，如果在有蚊子的夏晚，您可在蚊帳內(nèi)自由控制臺燈或電風(fēng)扇，而不必?fù)?dān)心蚊子混入。