红外遥控器设计报告

v1.0可编辑可修改12012年山东工商学院“海同杯”电子设计竞赛作品设计报告作品题目B5—红外遥控器参赛队伍烈火队参赛队员刘少磊郭光来曹子周作品完成情况□作品完整□作品部分完成□作品未制作v1.0可编辑可修改2目录一、系统设计要求……………………………………………………………………………1任务………………………………………………………………………………….1设计的相关要求…………………………………………………………………….11.2.1基本要求………………………………………………………………………..11.2.2发挥部分………………………………………………………………………..1二、系统方案比较与论证……………………………………………………………………1三、主控芯片介绍……………………………………………………………………………1芯片简介…………………………………………………………………………1芯片引脚图………………………………………………………………………1PT2262-S引脚功能说明…………………………………………………………2PT2272-L4引脚功能说明……………………………………………………….2PT2262-S/PT2272-L4工作原理…………………………………………………3振荡电阻……………………………………………………………………………3四、基本模块设计与说明…………………………………………………………………4系统的基本组成部分………………………………………………………………4主要单元电路的设计………………………………………………………………4发射模块……………………………………………………………………4接收模块……………………………………………………………………5五、系统测试…………………………………………………………………………………7测试仪器……………………………………………………………………………7指标测试……………………………………………………………………………7系统测试方案…………………………………………………………………………7测试数据及结果分析…………………………………………………………………7v1.0可编辑可修改3系统任务完成情况……………………………………………………………………7六、应用资料与参考文献……………………………………………………………………8附录………………………………………………………………………………………8摘要当今社会科学技术的发展与日俱增，人们的生活水平也是日益提高，为了减少人的工作量，人们对产品的追求是使用更方便、更具智能化,红外遥控技术正是一个重点的发展方向（红外遥控是一种无线，非接触控制技术，具有抗干扰能力强，信息传输可靠，功耗低，成本低，易实现等显著优点）。针对这种情况，我们用中小规模集成芯片设计制作出了一种集成度比较高的控制体系——红外遥控器。该红外遥控器由红外发射、红外接收、存储、数码显示、按键等部分组成。本设计详细介绍了红外遥控器的硬件设计方法，并给出了具体的各单元电路设计，以及详细的功能介绍。在硬件设计中，我们选取v1.0可编辑可修改4PT2262-S和PT2272-L4为核心器件，并给出红外发射模块、红外接收模块、锁存数码显示模块、以及外部控制模块等组成部分的设计实现。关键词：红外遥控器PT2262-SPT2272-L4一、系统设计要求任务用中小规模集成芯片设计制作红外遥控器。设计的相关要求1.2.1基本要求（1）接收器实现两位数码管显示00-99数据，可通过按键设置。（2）红外遥控器控制接收器端实现00-99数据的递增，递减。v1.0可编辑可修改51.2.2发挥部分（1）红外遥控器发送00-99任意数据，可在接收器上显示。（2）特色和创新自选。二、系统方案比较与论证方案一：通过51单片机把接收的解码信号按键码工作方式读取出来。编码方案可采用NEC协议，由红外一体接收头接收信号，并发送给单片机I/O口进行处理，该方案系统设计难度高，涉及学科较多，因此不予采纳。方案二：采用一种CMOS工艺制造的低功耗低价位通用编解码电路PT2262/PT2272，PT2262/2272是一对带地址、数据编码功能的红外遥控发射/接收芯片。其中发射芯片PT2262将载波振荡器、编码器和发射单元集成于一身，使发射电路变得非常简洁。本次设计采用该方案，具体设计如下文所述。三、主控芯片介绍芯片简介PT2262/2272是一对带地址、数据编码功能的红外遥控发射/接收芯片。发射芯片PT2262-S将载波振荡器、编码器和发射单元集成于一身，使发射电路变得非常简洁。接收芯片PT2272-L4的数据输出具有“锁存”功能，其数据输出为4路数据并行输出。芯片引脚如图：1v1.0可编辑可修改6PT2262-SPT2272-L4PT2262-S引脚功能说明：Pin1-Pin6（A0-A5）:地址输入端，可编成“1”、“0”和“开路”三种状态。Pin7、Pin8、pin12-Pin15（A6/D0-A11/D5）:地址或数据输入端，地址输入时用Pin1-Pin6，做数据输入时只可编成“1”“0”两种状态。Pin16（TE）:发射使能端，低电平有效。Pin17、Pin18（OSC1、OSC2）:外接振荡电阻，决定振荡的时钟频率。Pin19（DOUT）:数据输出端，编码由此脚串行输出。Pin9、Pin20（GND、VDD）:地线、电源接入端Pin10、Pin11（NC、NC）:空脚，引脚没有与内部电路相连PT2272-L4引脚功能说明：Pin1-Pin6（A0-A5）:地址输入端，可编成“1”、“0”和“开路”三种状态。要求与PT2262-S设定的状态一致。Pin7、Pin8、pin10-Pin13（D0-D5）:数据输出端，分暂存和锁存两种状态,该芯片为锁存状态。v1.0可编辑可修改7Pin14（DIN）:脉冲编码信号输入端。Pin15、Pin16（OSC1、OSC2）:外接振荡电阻，决定振荡的时钟频率。Pin17（VT）:输出端，接收有效信号时，VT端由低电平变为高电平。Pin9、Pin18（GND，VCC）:地线，电源输入端。2PT2262/PT2272工作原理：PT2262-S发射芯片地址编码输入有“1”、“0”和“开路”三种状态，数据输入有“1”和“0”两种状态，由各地址、数据的不同接脚状态决定。编码从输出端DOUT输出，输出编码信号通过OSC1，OSC2外接振荡电阻所决定的载波传播出去。PT2272-L4接收芯片具有锁存功能，数据只要成功接收就能一直保持对应的电平状态，直到下次遥控数据发生变化时改变。解码芯片PT2272-L4接收到信号后，其地址码经过两次比较核对后，VT脚才输出高电平，与此同时相应的数据端口也输出相应的电平。接收模块PT2272-L4输出电位表遥控发射操作121314GNDVTVCC静态（无操作）0000GND0VCC(+5V)按压发射键SW11000GND1VCC(+5V)按压发射键SW20100GND1VCC(+5V)按压发射键SW30010GND1VCC(+5V)v1.0可编辑可修改8按压发射键SW40001GND1VCC(+5V)注：表中5个输出引脚10、11、12、13、VT的“0”代表低电位OV，1代表高电位5VPT2262-S和PT2272-L4外接振荡电阻：PT2262-S和PT2272-L4除地址编码必须完全一致外，振荡电阻还必须匹配，否则接收距离会变近甚至无法接收，在具体应用中，外接振荡电阻可根据需要进行适当的调节。在这里，PT2262-S外接振荡电阻用，PT2272-L4用820K配套发射。常用振荡电阻匹配表如下。振荡电阻匹配表编码芯片PT2262-S解码芯片PT2272-L4820K680K470K220K200K3四、基本模块设计与说明系统的基本组成部分v1.0可编辑可修改9PT2262-S／PT2272-L4配对使用可组成遥控发射和接收电路。其中PT2262-S组成遥控器，PT2272-L4组成接收器，它们必须工作在同一频段，地址编码必须完全相同才能配对使用，设置地址码的原则是：同一个系统地址码必须一致；不同的系统可以依靠不同的地址码加以区分。发射电路用来发射高频载波，将编码信号随同载波一起发射出去，接收电路将发射电路发射出的信号有效地接收过来，经过放大后，再送入解码电路解码后，变成所需的电信号。与此同时，相应的数据脚也输出高电平。如果发送端按键一直被按住，编码芯片也会连续发射。当发射机没有按键按下时，PT2262-S不会与电源连通，所以高频发射电路不工作。主要单元电路设计发射模块4v1.0可编辑可修改10发射电路主要部分是编码芯片PT2262-S,PT2262-S共有12个地址输入端，其中A0-A5作为地址输入端，置为悬空状态；D0-D5(A6-A11)作为数据输入端，通过开关控制输入高低电平（0或1），其中，D0，D1作为片选输入端，分别与下面接收电路的两片74LS373八位锁存器的锁存使能端LE（高电平有效）相连，决定哪片74LS373工作，D2-D5（D2为低位，D5为高位）作为4位二进制数据输入端，通过控制开关可输入0-9十个状态。其工作过程如下，开关控制输入4位二进制数（如0101）；片选高位片，即D0置1，D1置0；TE（低电平有效）发射使能端控制开关闭合，数据输入；4位编码由DOUT端输出；编码信号（0101）经放大电路放大后有红外发射管发射出去。电路中下拉电阻的作用是防止输入悬空时外界的干扰，同时也起到提高输入电平的作用。接收模块v1.0可编辑可修改11574LS373引脚图74LS248引脚图接收电路主要由解码芯片PT2272-L4、LED驱动器74LS248、八位锁存器74LS373、LED数码管组成。PT2272-L4地址端A0-A5置为悬空状态，与PT2262-Sv1.0可编辑可修改12的地址输入端对应，只有两者地址编码完全一致时，PT2272-L4的数据输出端D0-D5才能输出与PT2262-S输入信号相对应的电平信号，同时，VT端输出高电平。D0，D1为片选数据输出口；D2-D5为4位二进制数据输出（0101），分别与驱动器74LS248的A,B,C,D(A为低位，D为高位)相连，74LS248的数据输出锁存在74LS373中，从而驱动数码管显示十进制数0-9（0101时数码管显示十进制数5）。PT2272-L4的片选数据输出口D0，D1与74LS373的锁存使能端LE相连，控制两片74LS373是否工作。其工作过程如下，红外接收管接收编码信号并经前置放大级放大（保证输入信号幅度足够大，正确解调出调制的编码信号）；DIN6接收放大了的编码信号；PT2272-L4解码输出；经74LS248锁存数据到74LS373；驱动数码管显示。五．系统测试测试仪器、工具面包板，万用表，导线，9V电池系统测试方案各模块焊接好后单独进行相应测试，以确保整体的正常工作。在面包板上插线进行整体测试。测试电路如图所示v1.0可编辑可修改13、测试数据及结果分析根据设计方案进行相应的操作，由于种种客观原因，结果却不尽人意。发射模块的控制端，拨码开关置高电平时，指示灯仅闪亮了一下，片选控制端的指示灯也只是闪亮。红外发射管一直不亮，从而不能将编码信号传给接收电路，驱动数码管显示。、系统任务完成情况7此次设计的红外遥控器未能实现预期的功能。六、应用资料与参考文献1、电子技术基础模拟部分（第五版）主编康华光高等教育出版社v1.0可编辑可修改142、数字电子技术（第五版）主编阎石高等教育出版社3、芯片资料网：附录设计所需器件一览表芯片发射管接收管二极管三极管数码管电阻电容电池拨码开关PT2262S1个1个1个6个2个5106AS共阴单个数码管2个6个独石电容1个个7个PT2272-L41个1个74LS2481个820K1个74LS3731个v1.0可编辑可修改158