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1、红外线是有限距离内无线数据传输常用的媒介之一。本文中,我们将来了解 如何用红外LED打造一个简略的无线音频传输器。使用该电路可以让你的IPod, 手机或电脑直接在外部扬声器上播放音乐,而不需要将他们用音频线相连。但是 这样的电路限制比较大,现在更完善的方式是蓝牙播放,此处只是一个解释红外 传输更有趣的电路。工作原理该电路的工作原理需要用两个独立电路来解释,一是发射器电路,二是接收 器电路。其中发射器电路会与3.5mm音频接口相连,用于音频输入,而接收器 电路将与扬声器连接用于播放音乐。音频信号将通过发射器电路上的红外LED 发射出去;而接收器电路上的光电二极管则负责接收该信号。但是因为光电二极
2、 管收到的音频信号十分微弱,所以我们需要用LM386放大器电路来放大,最终 在扬声器上播放出来。这有点像电视遥控器,你将红外LED对准电视然后按下按键,它就会发送 一个信号,随后被光电二极管(通常是TSoP)接收,信号解码后电视会得知你 所按下的按键。而此处传输的信号是音频信号,接收器是普通的光电二极管。这 项技术在普通LED和太阳能电池板上也能实现,和我们现在常谈到的Li-Fi技术 也有相似之处。所需电子元器件红外LED X 23.5mm音频接口LM386光电二极管100k可调电阻定值电阻(IkQ, 10k, 100k)电容(0.1uF, IOuF, 22uF)电路图该电路的完整电路原理图如
3、下发射器电路发射器电路只有几个红外LED和电阻组成,并直接与电池和音频源相连。 而可能遇上问题的地方就是将音频接口放入到电路中去。寻常的音频接口会有三 个输出引脚,两个用于一左一右两个声道,另一个则作为接地起到屏蔽作用。我 们只需要一个信号引脚就好。你可以用万用表来选择最合适的引脚。此处电路中 音频接口的引脚格式如下图所示。发射器电路的原理比较简单,红外LED上的红外光起到载波信号的作用, 而红外光的强度则作为调制信号。所以我们通过音频源来驱动红外LED的话, 电池会使红外LED基于音频信号而变换强度。我们这里用到了两个红外LED增加电路的范围;该电路可以通过5V到9V 的电源驱动,实物中使用
4、了稳压的5V取代电池,所以没有使用电路图中限流电 阻 lko实物连接如下,此处使用IPod作为音频源,但是你还是可以使用任何有音 频接口的设备(当然非3.5mm的手机就不行了)接收器电路接收器电路由光电二极管组成,并与音频放大器电路相连。音频放大器电路 是由常见的LM386组成的,这个电路的优势也在于所需器件很少。这个电路的 供电范围在5V到12V,你可以用稳压模块输出+5V这样就不用再用9V的电池 To实物图如下。LM386的引脚如下图所示引脚1和8:这两个是增益控制引脚,内部增益被设为20,但可以通过两引 脚间的电容增大到200。我们用IoUF的电容C3将其增大到最高增益200。合理 的电
5、容可以让这个值在20到200之间变换。引脚2和3:这是声音信号的输入引脚。引脚2位负输入引脚,应与地相连。 引脚3为正输入引脚,也是声音信号输入的地方。在我们的电路中。正输入引脚 与电容麦克风和100k的电位计RVI相连。电位计可以当做音量控制器。引脚4和6: LM386的电源引脚,引脚6用于+Vcc,而引脚4接地。电路 的驱动范围在5V-12V之间。引脚5:这是输出引脚,也是我们得到放大过后的音频信号的地方。我们将 它与扬声器相连,中间加入一个用于滤除直流耦合噪声的电容C2o引脚7:这是旁路引脚。我们可以留空,或者接地,也可以用一个电容来提 升稳定性。电路的调试搭建好电路后,将它们分别上电,
6、并与音频源相连,将接收器电路和发送器 电路放在IOCm左右的对称位置。如果你没有听到声音的话,可以试着调整电位 器 RV1。如果电路直接成功了,那么恭喜你,因为这个电路有很多可能出错的地方, 首先在面包板上搭建音频电路很容易受到噪声的影响。所以如果首次没能成功的 话,可以按照以下思路来排错。1 .发射器电路三点后,用你的手机相机来检测红外LED是否在闪光,在暗 室中更容易发现。在有光照的屋子里,相机也很难捕捉到红外光。2 .接收器电路搭建完毕后,将光电二极管用3.5mm接口替换,然后播放一首 歌曲。你手机中的音乐应该会被放大并在扬声器中播放出来,如果不管用的话就 继续调整电位器RV1。一旦确保
7、正常工作后再将光电二极管替换回去。3 .除了上面两步之外,还要确保两个电路之间的距离,尽可能固定发射器电 路,调整接收器电路的角度直到接收到信号为止。附参考资料:红外遥控发射与接收电路目前,人们的物质文化生活水平日益提高,各种各样的家用电器走进了千家 万户,其中,大多数的家用电器都红外遥控作为人机交互的输入信号。在空调的 应用中主要是用了红外遥控技术(部分有用射频遥控),部分就红外遥控器的原 理与常见故障作详细的剖析,希望能给大家带来一些帮助。一、红外遥控发射电路原理如下图所示,遥控器由红外接收及发射电路、信号调理电路、中央控制器及 数据存储器、键盘及状态指示电路组成。当遥控器处于控制状态时,
8、使用者每按 下一个控制键,CPU从指定的存储单元中读取一系列的二进制数据,串行输出 (位和位之间的时间间隔等于采样时的时间间隔)给信号保持电路,同时由调制 电路进行信号调制,将调制信号经放大后,由红外线发射二极管进行发射,从而 实现对该键对应设备功能的控制。7按犍电路llIlelw 盅呼长崎唱监I晶振I I陶振I二、红外遥控接收电路红外接收头内部结构如下图,其主要由光电二极管+红外接收IC组成,工作 原理为:光电二极管(俗称接收头)其接收到红外发射管发射出的光信号后转换 为电信号(为微安级的电流),此电信号输入到接收IC内部经过放大-增益-滤 波-解调变-整形还原后,还原遥控器给出的原始编码,
9、通过接收头信号输出脚 输入到后面的代码识别电路。U2OUTVCCGND1 IR out R4VCC2)0 + C4IR RECIVE104三、售后常见故障如果出现遥控接收不良,需要排除遥控器或接收头问题。1、遥控器故障判别方法一:用万用表DC直流档,将表笔接入遥控器发光管两端,红表笔接正 极,黑表笔接负极,按任意一个键,此时万用表中指示或读数基本正常。但这种 方法不能判断发光二级管是否良好,同时可用万用表测量一下二极管是否击穿。方法二:用相机的照相功能判别,先打开照相功能,在把遥控器的发射头对 准摄像头,观察摄像头是否有可见光波,有就正常,否则就不正常。2、接收头好坏判别在有发射信号的情况下,
10、测量输出OUT端子是否有直流跳变电压(主要OUT 不是固定3脚,具体已实物为准),有就是正常的。1、GND个丁2、Vcc3、C)UTI受光面受茏力四、附加知识点红外是红外线的简称,它是一种电磁波。它可以实现数据的无线传输。自1800年被发现以来,得到很普遍的应用,如红外线鼠标,红外线打印机, 红外线键盘等等。红外的特征:红外传输是一种点对点的传输方式,无线,不能 离的太远,要对准方向,且中间不能有障碍物也就是不能穿墙而过,几乎无法控 制信息传输的进度;IrDA已经是一套标准,IR收/发的组件也是标准化产品。自然界中的一切物体,只要它的温度高于绝对温度(-273。C)就存在分子和原 子无规则的运动,其表面就不断地辐射红外线。红外线是一种电磁波,它的波长 范围为760nmImnb不为人眼所见。红外成像设备就是探测这种物体表面辐射 的不为人眼所见的红外线的设备。它反映物体表面的红外辐射场,即温度场。