《红外遥控器》PPT课件.ppt
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1、第五章:红外遥控器,5.1 红外线的概念与特征,基本概念,5.1 红外线的概念与特征,基本特性,温度大于绝对0度的物体,均向外辐射红外线光热效应。(被红外线照射可使物体发热,如红外线照射可促进血液循环)红外线波长介于可见光与微波之间,近红外线有可见光传播特性,直线,反射,折射。远红外有微波特点,能穿透部分不透明物质。,红外线应用,红外线摄像(如:小区夜晚红外摄像头)红外检测(如:视频小车)热释电红外探测(如:红外感应灯,红外制导)。,5.2 红外传感器,功能:红外线 电压分类:主动型(光探测型):红外发射传感器,接收传感器成对使用。被动型(热探测型):热源(红外源)热释电红外传感器 电压。,光
2、探测型(主动),热探测型(被动),P77,5.2 红外传感器 一、红外发光二极管,分类:砷化镓GaAs LED:发光效率10%-20%,高于可见光LED.铝化镓GaAlAs LED:发光效率接近20%,高于GaAs LED,价格较贵 激光二极管LD(Laser Diod):方向性好,能量集中,昂贵,寿命短。,注:LED是Light Emitting Diode的缩写,即发光二极管 IR是Infra-Red的缩写,即红外,封装:玻璃或树脂透镜窗口+金属或陶瓷底座,5.2 红外传感器 一、红外发光二极管,基本特性红外波长:遥控用红外LED,波长在微米之间,属近红外。伏安特性(压流关系):类同与普通
3、二极管,单向导电性。输出特性:电流与发出红外光功率关系。,说明:小电流时,输出红外线功率与电流成正比,大电流时,输出红外线功率为饱和值。,5.2 红外传感器 一、红外发光二极管,基本特性指向特性,球面透镜(辐射角小),平面透镜(辐射角大),主要参数工作电流IF:允许的长时正常工作直流电流,若长时大于此值,将发热损坏。小功率管为30-50毫安。峰值电流IFP:允许的瞬时电压最大值,一般为600毫安以上。Pm与Po:Pm是二极管消耗的功率,Po是发出红外光的功率,效率低于20%。峰值波长:发出连续谱的红外光,光强最大的红外光的波长为峰值波长,一般为900nm.反相漏电流IR:红外发光二极管反向未被
4、击穿时反向电流。响应时间Tw:微秒级。,5.2 红外传感器 一、红外发光二极管,P79,基本驱动方式-直流恒流驱动,5.2 红外传感器 一、红外发光二极管,简单直流驱动,恒流源驱动,P80,注意:1)峰值电流越大,则峰值功率越大,则发射距离越远。2)为使LED不因发热损坏,峰值电流越大,方波占空比应越小。3)方波可表示0、1序列,故可编码,电视机遥控不同按键发不同编码。,基本驱动方式-脉冲驱动(P81 图5-7),5.2 红外传感器 一、红外发光二极管,P81,红外发光二极管的应用,5.2 红外传感器 一、红外发光二极管,P82,原理:半导体的光电效应:光照射-光电流外形:透明玻璃外壳+底座,
5、5.2 红外传感器 二、光电二极管,P83,基本特性伏安特性,5.2 红外传感器 二、光电二极管,在反偏状态下,受光照射时导通,该电流称为光电流,光照强度越大,光电流越大。数量级:微安级,几十微安。,光谱响应特性,光谱范围:400-1100纳米。峰值波长:880-900纳米。,P83,基本特性光照特性,5.2 红外传感器 二、光电二极管,在反偏状态下,反偏电压大于某临界值时,光生电流与光照强度呈线性关系,而与电压几乎无关。,P84,基本应用,5.2 红外传感器 二、光电二极管,P85,注:1)为保证光强与光电流呈线性关系,反向电压应大于5V.2)左图中Rb,Rc不宜过大,否则退化为开关电路。,
6、光电流放大,光开关电路,光电三极管,5.2 红外传感器 三、光电三极管,P87,模型:光电二极管并联晶体三极管。光电流是毫安级(二极管是微安级)。外观:只引出C极和E极,与光电二极管一样。为滤除可见光,常采用黑色树脂封装,球形封装的作用是聚光。,光电三极管组成的电路,5.2 红外传感器 三、光电三极管,P89,(a)光电开关(b)光电放大,5.3 红外专用接收集成电路,从红外电视机遥控器说起:,静音键,1,0,0,0,1,1,编码,对40KHz矩形波调制,毫秒级,1,0,0,0,1,1,驱动红外LED发出红外光,微秒级,小占空比,P89,5.3 红外专用接收集成电路,CX20106A功能:解调
7、设定频率的红外脉冲。,1,0,0,0,1,1,CX2016A,1,0,0,0,1,1,CX2016A,解码,静音命令,P89,5.3 红外专用接收集成电路,P90,放大:自适应放大倍数限幅:消除寄生调幅分量带通滤波:中心频率由5脚外接电阻确定。检波:提取包络积分:平滑整形输出:输出高低电平表示的0、1脉冲。,5.3 红外专用接收集成电路,P90,1脚:光电信号输入5脚:电阻确定载波脉冲频率7脚:输出解调波其他脚:固定接法,一、红外线遥控的基本概念二、红外线遥控的特性三、红外线遥控的基本原理,5.4 红外线遥控的基本原理,指令按键,信号产生,调制,讨论问题:能够区分多个按键的红外遥控原理,驱动电
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