CD4013双D触发器制作的红外线四路遥控开关

红外遥控是目前家用电器中用得较多的遥控方式，它具有稳定、可靠、成功率高、不干扰其它电器设备等优点。我们知道，人的眼睛看到的可见光按波长从长到短排列，依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。其中红外的波长范围是0.62——0.76微米，比红光波长还长的光叫红外线。红外线遥控就是和用波长为0.76——1.5微米之间的红外线来传送控制信号的。 为青少年及无线电爱好者了解红外线的特性，建立编解码的基本概念，掌握双稳态电路的一般性能，红外线四路遥控开关的实验器材，同时是全国少年电子技师等级认定活动的指定器材，具有电路结构清晰、制作成功率高、使用性能好、工作稳定可靠等优点。广泛实用于家庭、工厂、学校、医院、娱乐场所等。 本遥控开关由发射系统和接收系统两部分组成。接收系统具有手动功能，既可以实现红外遥控接收又可以手控。
一、电路工作原理
1、发射电路 发射部分的主要元件为红外发光二极管，它实际上是一只特殊的发光二极管，由于其内部材料不同于普通发光二极管，因而其两端施加一定电压时，它便发出的是红外线而不是可见光。其外与普通5发光二极管相同，红外线发光二极管一般有黑色、深蓝、透明三种颜色。 发射器由SM5021A编码集成块、驱动放大电路和红外线发射管组成。SM5021A有8个数据输入脚，对应接收解码集成块SM5032B的2个锁存和6个非锁存输出端，在此采用了4个非锁存输出，即SM5021A的3、4、5、6脚，当按键K1、K2、K3、K4任一键按下时，脚12、13对应的内部电路与455KHZ的陶瓷滤波器及电容C2、C3组成的振荡器产生振荡，经IC1内部整形、分频后作为编码集成块内部时钟和38KHZ载频。SM5021A的1、2脚为用户码输入脚，便于与使用同类遥控器时进行码区分。本遥控器中该两脚全接地，也就是说用户码是“00”，当按键按下时，将对应串行码信号调制的38KHZ载频由15脚输出，再经三极管VT1、VT2放大后驱动红外线发射管工作，这样控制信号以红外线的形式发送出去。 2、接收电路接收电路的方框图：
通过接收电路方框图可知红外线接收电路由红外接收头、红外解码电路、记忆触发器、驱动电路、执行电路和手控电路等部分组成。其详细的原理电路图见图二。 图二 接收电路原理图 由于红外发光二极管的发射功率一般都较小（100毫瓦），所以红外接收头H接收到的信号比较微弱，红外接收头H将接收到的红外信号转换成电信号，经内部放大、解调、输出相应的码信号。再经VT1的放大、倒相后送至解码集成块IC1：SM5032B的2脚，这时SM5032B相应的非锁存输出端输出高电平，本接收电路中用到2只CD4013（双D触发器），共4个D触发器分别组成4个双稳态电路，SM5032B的3、4、5、6脚为4个非锁存输出端，VD5、VD6、VD7、VD8为隔离二极管，IC2和IC3的3脚和11脚为脉冲输入端，IC2和IC3的1脚和13脚为双稳态电路的输出端，即分别控制继电器驱动控制电路的工作状态。 当IC1；SM5032B的4个非锁存输出端中任何一个只要出现电平的上升沿，对应的双稳态电路的工作状态就翻转一次，即可控制与之相接的三极管的工作状态，如果原是饱和状态，则可变为截止状态；如果原是截止状态，则可变为饱和状态。这就可控制继电器的吸合和释放，实现对受控电器的“开”、“关”控制。 手动控制时，按键K1、K2、K3、K4每按动一次，就向双稳态电路送入一个正脉冲，同样可使双稳态电路翻转，实现手控电器的开、关。 IC2、IC3（CD4013）的4脚和10脚为清“0”端，外接电阻R8、R9、电容C7、C9的作用是为了保证接收电路每次接通电源时双稳态电路处于清“0”状态，继电器不吸合，确保安全。 电源变压器T1、整流二极管VD1——VD4及滤波电容C13组成降压整流滤波电路，为继电器驱动电路等提供直流电源。该电源经R18限流降压后又经稳压二极管DW1稳压后即可获得4。7V的直流电源，为IC1、IC2、IC3、VT1等提供工作电源。

学习学习