遥控电路的组成

遥控电路的组成 一、遥控电路的组成方框图，如下图所示。 二、常见的集成电路简介 1、反相放大集成电路——ULN2003 ULN2003是双列16脚封装IC，内有7个相对独立的反相放大器，9脚为供电脚，12V供电，8脚为接地脚。其内部结构如下图所示。 其输入电压为0V或3V，放大后，其输出电压为12V或0V。 2、电压比较放大电路 比较放大电路的工作原理是—— 当U正,U负时，输出电压为3V。 当U正,U负时，输出电压为0V。 这个3V、0V的电压变化，就可以作为控制压缩机开停的信号。 实际使用时，有一个输入端的电压由固定电阻串联分压来提供，是一个固定电压，如为2.5V;而另一个脚则由热敏电阻串联分压来提供，是一个变化电压，当这个电压小于2.5V时，其输出为3V，压缩机启动工作，当这个电压大于2.5V时，其输出为0V，压缩机停止工作。 三、各个单元电路的工作原理 (一)供电电路Vcc 1、供电电路由整流、滤波、稳压电路构成。 2、常见的整流电路有半波整流、桥式整流这两种。 3、常见的滤波电路用电容器来进行滤波。 4、常见的稳压电路有二极管稳压、三端稳压集成电路稳压。 5、稳压电路的输出主要有，12V与，5V这两个电压。 6、三端稳压集成电路有78XX系列、79XX系列两种。 其中78XX系列为正稳压输出，如7805为，5V稳压输出，7812为，12V稳压输出。 79XX系列为负稳压输出，如7912，输出电压为,12V。 7、三端稳压集成电路的外形符号。 8、三端稳压集成电路输入与输出的压差问。 输入电压要比输出电压高出3,8V，不可太高，也不可太低。 9、常见的稳压电路。 (二)时钟振荡电路 1、时钟振荡电路的作用是，统一整个电路的工作节拍。 2、常见的时钟振荡电路。 (1)时钟振荡电路的组成——由晶体元件、电容元件组成。 (2)晶体元件的符号。英文代号为X或X—TAL。 (3)常见的时钟振荡电路。如下图所示。 三、复位电路(REST) 1、复位电路的英文代号:REST 2、复位电路的作用——让控制系统每次开机时都从初始化开始。 3、常见的复位电路。如下图所示。 四、温控电路 1、分体空调的温度控制，全部采用负温度系数的热敏电阻，这种电阻器温度越高，电阻值反而越低。 2、分体空调的温度控制电阻有两个。 (1)一个叫房间温控器——安装在室内机的回风口处，感受房间温度的变化，控制压缩机的开停。该温控器断开、或短路时，空调器都会无法开机。 (2)另一个叫管温温控器——紧贴蒸发器的铜管安装，感受铜管的温度，其作用是，制冷状态时，防止蒸发器结冰;制热状态时，防止吹出的热风温度过高或过低。该温控器开路时，空调器换可以开机。 3、温控器电阻值的变化范围 温控器电阻值随温度的变化是很明显的，某种温控器阻值的变化，如下表所示。 0 5 10 15 20 25 30 35 40 温度变化C? 13.2 10.8 8.83 7.26 6.01 5 4.17 3.5 3 电阻变化K (1)如果温度变化时，温控器电阻值变化不明显，只有几百欧姆变化，则这样的温控器是坏的，不可使用。 (2)温控器好坏的判断——用手捏住温控器给其加热，若空调可以启动，则温控器是坏的。 (3)更换温控器的要领——温控器感温不准，会出现空调器频繁开停机的现象，我们可以适当移动温控器的位置试试看，要换新温控器时，新温控器的阻值应与旧的相接近才行。 4、常见的温控器电路 温控器电路一组为两个电阻串联而成，为电桥平衡状态，用5V供电，输入点的电压约为一半，即2.5V左右。常见的电路如下图所示。 五、遥控接收电路 (一)、红外线的有关知识 1、无线遥控方式的类种 在各种电子产品中，目前采用的无线遥控方式有两种。一种是超声波无线遥控方式，如各种玩具遥控器，汽车、摩托车的遥控器就属于这种。另一种是红外线遥控方式，如电视机、音响、VCD机、DVD机使用的遥控器，就属于这种。 2、红外线的有关知识 要掌握红外线遥控方式的工作原理，首先应知道红外线的有关知识。 可见光是由七种颜色的光组成的，不仅不同颜色的光的波长不相同，就是同一种颜色的光，其波长也是有一定范围的，红颜色光的波长范围在780~630nm之间。为了减少各种可见光的干扰，红外线遥控方式的遥控器发出的射线，其波长不在红光波长范围之内，而是在红光外侧，波长约为940nm，用肉眼是看不见的，故称这种射线为红外线。 3、红外线遥控方式 红外线遥控方式，就是采用红外线发光二极管，发出代表某种信号的红外线，再利用光电二极管，接收红外线信号，经过电路译码处理，以实现遥控功能的一种控制方式。 (二)、红外线遥控器发射信号的方法 1、红外线遥控器发射信号的方法 为了减少各种的误动作，同时增加遥控器的控制功能，红外线遥控器发射控制信号时，一般采用二次调制的方法。发射信号的过程是，按下遥控器面板上任何一个按键，将得到一组代表该按键功能的代码;用上述的代码去调制40KHZ~50KHZ的载波信号，变成调制电信号(第一次调制);用该电信号再去控制红外线二极管的发光情况，红外光以断续亮灭的方式将信号发射出去(电信号变光信号，第二次调制)。 用图表示如下: 按下按键产生一组二进制代码—?用代码去调制(40~50)KHZ的电信号(第一次调制)—? 用电信号去控制红外线发光二极管，以断续方式发光(第二次调制)—? 红外光断续往外辐射。 2、电视机采用红外线遥控方式的优点 电视机采用红外线遥控方式，有如下优点 (1) 容易制造，价格低。 (2) 红外线为直线传播方式，不会绕射，不会干扰其它 电器工作。 (3) 工作电压低(3V)，耗电很小。 (4) 由于采用编码调制方法，易实现多功能控制。 (三)、红外线遥控发射器 红外遥控彩色电视机的遥控系统是由遥控发射器、遥控接收器、微处理器、存储器和各种接口电路组成的。本节先介绍遥控发射器与遥控接收器的组成、工作原理和常见故障的维修方法。 1、红外线遥控发射器的电路组成 红外线遥控发射器的作用是，把按键所代表的遥控功能指令码，进行调制以后，以红外光的方式发射出去。红外线遥控发射器由键盘矩阵电路、编码调制电路(微处理芯片)、放大驱动电路(三极管)、红外线发射电路这四大部分电路构成的。 2、实用的红外线遥控发射器电路工作原理 下面以TC9028F—022芯片为控制核心的遥控器为例，系统分析遥控发射器的工作原理，其它遥控器的工作原理大同小异，电路原理图，如图4-2所示。 Q1 R1 D1 3VC3 R2 12 XTALC1 C2 图4-2 遥控发射器的电原理图 图4-2中，TC9028F—022芯片是单片微处理器，Q1为脉冲信号输出放大驱动管，D1为红外线发射二极管，晶振元件X TAL与C1、C2、R2构成晶体振荡电路。 (1)、TC9028F—022芯片的内部组成与引脚功能 TC9028F—022芯片是单片微处理器，内有键扫描信号发生器、晶体振荡器、键盘编码电路、译码器、脉冲编码调制等电路。 TC9028F—022芯片各引脚功能，见表4-1。 表4-1 TC9028F—022芯片各引脚功能表 引 功能 引脚 功能 脚 键扫描信号输 1 VSS(地) 9~14、16 出(行) 2 晶振输出 15、17 用户码选择 3 18 晶振输入 接指示灯 4 19 复位 编码信号输出 键扫描信号输 5~8 20 VDD(供电) 入(列) (2)、键扫描信号的特点 从上表可知9~14、16共七个脚为键扫描信号输出脚，键扫描信号的特点是，每一个单位时刻，只有一个脚输出为高电平，其余脚输出都为低电平，高电平不断往后循环移位，使七个脚依次轮流输出高电平，如此重复循环输出。波形变化如图4-3所示。 图4-3 键扫描输出信号波形 (3)、时钟振荡电路 集成电路2、3脚内外的元件构成时钟振荡电路，电路中石英晶体等效为电感元件，晶体的谐振频率一般为455KHz，也有一些遥控器晶体的谐振频率为450KHz或500KHz。因上述频率与收音机中波段的中频465KHz很接近，故正常的遥控器靠近收音机按下任何一个按键时，收音机都会发出“嘟嘟”的响声。使用中的遥控器常因掉在地上而损坏晶体，晶体损坏后，遥控器就无法使用了。判断时钟振荡电路有无正常工作的最好方法是，用示波器测晶体任一脚的波形，按下遥控器任一按键，如果有正弦波出现(峰-峰值约300mv)，不按按键则无正弦波出现，则振荡电路是好的。 (4)、键选信号的产生方法 集成电路9~14、16脚，依次轮流输出高电平的键扫描信号，作为键盘电路的行输出信号，共有七行。集成电路5~8脚，为键盘电路的列信号输入脚，共有四列。用户按下任一按键时，就接通该按键对应的行与列引线，对应的列线就为高电平输入，而其它列线则为低电平输入。这样四条列输入端，就会得到一个编码信号。因键盘电路中，每一个功能按键都有一个确定的行号与列号，如功能键“2”在第一行第二列上，功能键“AV/TV”在第四行第四列上，这样，不论用户按下什么按键，单片微处理器都能根据该按键所在的行号与列号，判断出用户将要发出什么控制指令。 (5)、4位的键选信号变为8位的功能码 按下遥控器的按键所得到的键选输入信号，只有4位，要进行编码与码值变换，变为8位，才能提高抗干扰能力。得到的8 位码，代表用户要发出的控制指令，通常称为功能码。按下不同的按键，得到的功能码值是不同的。 (6)、8位的功能码变为16位的数据码 代表不同遥控功能的8位功能码，还要再加上另8位的用户码，共16位，才能送去调制与发射，得到的16位码，称为数据码。用户码是一种特殊的代码，用来表示不同的公司或同一公司不同型号遥控器之间的区别。相当于打长途电话时的区号，以免不同的电视机在接收信号时，发生误动作。 用户码由各生产厂商自定，正是因为这个原因，不同型号的遥控器是不能通用的。TC9028F—022芯片的用户码由15、17脚的外部连接情况来决定，改变15、17脚的外部连接情况，就可以改变用户码，便可制成不同型号的遥控器。 (7)、16位的数据码调制成脉冲编码信号 16位的数据码，是高低电平的数字信号，是不能直接发射出去的。晶振产生的455KHZ正弦波信号，经过12次分频后，变为约38KHZ的信号，用38KHZ信号去调制16位的数据码，调制后的信号是一种特殊的脉宽调制信号。数据码为1时，用时间间隔为2ms，占空比为1:3的矩形波表示。数据码为0时，用时间间隔为1ms，占空比为1:1的矩形波表示。如图4-4所示。 图4-4 数据码1和数据码0的波形图 如，若某型号的遥控器的用户码为0000,0100，按下某一按键后产生的功能码为0100,0000，则组成的数据码为0000,0100,0100,0000。调制后的波形，如图4-5所示。 图4-5 数据码的调制波形图 (8)、编码信号的放大与发射 调制后的编码信号，从集成电路的19脚输出，Q1工作在开关状态，D1工作在断续亮灭发光状态，当19脚为高电平时，Q1饱和，3V电源经D1、Q1、R1与地构成回路，D1发光;当19脚为低电平时，Q1截止，D1不发光。注意这里的光，指红外线。 (四)、遥控器好坏检测电路的制作 电视机或空调机等出现无法进行遥控现象时，要能够区分问题是出现在遥控器，还是出在接收部分，也就是要能够判断遥控器的好坏。 判断遥控器好坏的方法有多种，如打开中波收音机，靠近收音机来按遥控器的按键，若可听到噗噗声，则可初步判断遥控器是好的，但此法有时会出现误判，收音机中有噗噗声出现，仅表明遥控器的振荡器是好的，并不一定有红外线发射出来。 最好的方法是依照图4-6，制作一个检测电路，则判断遥控器好坏的准确度非常高。依下图连好线即可使用，判断一个遥控器的好坏时，只要用遥控器对准接收头的受光面来按 按键，发光二极管会出现一亮一灭现象，且每按一次即亮一次，则遥控器是好的，若不会出现上述现象，则遥控器是坏的。 图4-6 遥控器好坏检测电路图 (五)、遥控器的维修 1、遥控器的检修方法 遥控器在使用过程中，常会出现无法遥控或遥控距离变短的现象，此时应拆盖进行维修，维修时一般有如下三种方法。 方法一，查虚焊法。认真查电路板有无断裂和虚焊现象，尤其是晶体振荡元件。有损坏的地方重新焊好，一般即可解决问题。 方法二，测波形法。示波器探头点住晶振元件任一个脚，按下遥控器按键，应有正弦波波形出现(频率约为500KHZ)。不按则无，一按就有。有正常的正弦波波形出现，表明晶振 电路工作正常。示波器探头改点住三极管的b或c极，按遥控器按键，正常时应有调制后的方波出现。若无调制后的方波出现则遥控器是坏的。此法最准，但略烦一点。 方法三，代用元件法，选用相同规格的元件来代用，重点是晶体振荡元件与发射二极管。代换时应注意，晶振元件无正负极之分，正反装都可以，但发射二极管是有正负极的，用眼睛看发射管的内部时，体积小的为正极，体积大的为负极，用万用表电阻档来量时，有正向导通的一次，黑笔接的为正极。不可装错极性，焊接时要采取防静电。 一般，出现无法遥控情况时，应重点查下列元件:晶振、发射二极管、IC有无虚焊。当出现遥控距离变短时，应重点更换下列元件:晶振、发射二极管、电源滤波电容。 2、发射二极管与普通发光二极管的区分方法 发射二极管与普通发光二极管的区分方法是:发射二极管一般为天蓝色或白色，普通发光二极管则有多种颜色;用万用表的×100欧档或×10欧档来测量其正向导通时的阻值，发射二极管阻值小得多，普通发光二极管的阻值大很多。 (六)、红外线遥控接收器 1、红外线遥控接收器的作用 红外线遥控接收器的作用是，接收遥控发射器发射的光信号，把光信号转变为电信号，对电信号进行放大与调解， 还原为38KHZ的脉冲编码信号(与发射器中Q1驱动放大管的C极波形完全一致)。 2、红外线遥控接收器的电路组成 红外线遥控接收器的电路组成框图，如图4-7所示。 图4-7 红外线遥控接收器的电路组成框图 红外线遥控发射器发射过来的红外线信号，被光电二极管接收后，送前置放大电路中进行放大，为了防止发射过来的信号因强弱变化太大而影响正常的工作，前置放大电路中加有自动电平控制电路(ABLC)，放大后的信号经带通滤波器去掉干扰信号，再经检波、解调、放大，即可成为与发射前一致的脉宽调制信号。 3、红外线遥控接收器的结构 目前，红外线遥控接收器各组成电路都封装在一起，做成一个专用的接收器件，通常称为遥控接收头，遥控接收头有两种封装外形，如图4-8所示。 图4-8 红外线遥控接收器的外形图 市售的遥控接收器不论何种封装结构，引出脚都只有三个，分别为供电(VCC=5V)输入脚、信号输出脚(OUT)、接地端子，但它们的引脚的排列顺序是完全不同的，两者完全可以代用，但引脚接法应按功能来连接方可使用。 4、遥控接收器好坏的判断方法 遥控接收器的好坏，一般无法用万用表来检测，判断其好坏有两种方法。方法一是用代换法，换一个好的遥控接收器试一试，但应注意的是，在拆或装遥控接收头时，都应采取防静电措施。方法二是用测波形法，当用遥控器对准接收器来按按键时，在接收头的输出端，可用示波器观测其输出波形，根据脉宽调制输出的波形是否正常，来判断遥控接收器的好坏。 六、面板控制按钮 家用分体空调的面板控制按钮只有一个，就是强行启动按钮，按下该按钮，空调机马上会启动，一般再按一下又会停机。 柜式空调则有多个按钮，用于开关机控制、温度调节、摆风控制等。 七、压缩机控制电路 1、压缩机开停的控制原理。 压缩机的开停是由继电器来控制的。其控制过程是，按遥控器开机按钮,遥控接收器接收信号,中央控制IC相应的脚输出一个3V的开机信号,经过反相放大,控制压缩机的继电器得电——压缩机启动。 2、压缩机开停控制线路图 八、室内风扇控制电路 1、室内风扇控制电路的作用是，控制室内风扇的转速。 2、室内风扇控制电路有两种方式，一种是继电器控制方式，另一种是光耦可控硅无级调速方式。 3、继电器控制方式常见的电路 调速风扇各个绕组的判断方法 任测两根线之间的阻值，阻值最大者，为接电容器的两根线。一条为主绕组，另一条为副绕组。 将上述两根线并在一起，测量并在一起的一端与其余3条引线间的电阻，阻值最大者为低速挡，阻值最小者为高速挡，另一条为中速挡。 主副绕组的判断方法。接电容的两根引线，一条接火线L，另一条空着不用，N线接高速、或中速、或低速挡，若 电机转向正确，则接线正确。 4、光耦可控硅无级调速方式常见的电路 九、室内摆风控制电路 1、室内摆风电机的作用——控制冷风吹出的角度。 2、摆风电机的线路图。 3、摆风电机的工作原理——中央控制器的四个输出端依次为高电平，经过反相放大之后，依次为低电平，各个线圈的另一端接12V，这样各个线圈成为轮流通12V电，电流方向不断变化，形成旋转磁场，电机便会转动起来。 4、摆风电机引线的判断。 12V的供电线，一般在边上，或在左端。或在右端。插上后若转向正确则接线正确，若电机反转，反过来插即可。 12V引线与其他引线间的阻值为400欧姆或200欧姆。其他任意引线间的阻值为800欧姆或400欧姆。 十、制冷与制热转换电路 1、制冷制热转换电路的作用——完成制冷与制热的转换。 2、制冷制热转换电路图 3、制冷制热转换工作原理——制冷工作状态时，中央控制器输出电压为0V，反相放大后为12V，继电器的线圈因无压差不吸合，四通阀无电不工作。 制热工作状态时，中央控制器输出电压为3V，反相放大后为0V，继电器的线圈因有12V的压差吸合，四通阀得电工作。 十一、蜂鸣声电路 1、蜂鸣声电路的作用——用声音指示开机有效、遥控有效。 2、蜂鸣声电路图 3、蜂鸣声电路的工作原理。 十二、保护电路 空调中的保护电路，包含压缩机过流与欠流保护、电网电压过压与欠压保护。 1、压缩机过流与欠流保护电路 过流的原因:电网电压过高或过低、启动电容器有问题、雪种加得太多、环境温度过高、压缩机线圈损坏。 欠流的原因:制冷管路有堵、雪种太少、压缩机(阀门坏)损坏。 电路图如下图所示。其工作原理是，电流互感器检测压缩机一条供电线的电流，压缩机正常工作时，其电流约为7.5A，互感器检测输出电压约为1.5V。压缩机过流时，互感 器感应电压上升，当电压高于4.5V时，过流保护动作，压缩机停止工作。当检测电压低于1V时，认为压缩机工作在欠电流状态(空载)，欠流保护动作，压缩机停止工作。 2、电网电压过压与欠压保护电路 电路图如下图所示。其工作原理是，电网电压正常时，经过变压器整流滤波之后，送往CPU的电压约为3.5V，压缩机正常工作。当电网电压下降时，送往CPU的电压小于3V时，欠压保护电路动作，压缩机停机;当电网电压上升，送往CPU的电压大于4V时，过压保护电路动作，压缩机停机。 十三、显示电路