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红外线遥控电风扇电路a
类别:传感与控制  
 
本例介绍的红外线遥控电风扇电路除了能对电扇进行3挡调速和开/关机外,

还能对3挡分别进行自然风调节,并使其产生强、中、弱3种自然风模式。

工作原理

红外线遥控发射电路可参看本书例235、例236的图所示电

路,其发射频率为38kHz。本例主要介绍其接收电路。红外线遥控电风扇接收部

分电路如图所示,主要包括红外线接收解调、3挡调速和模拟自然风等部

分电路。

红外线接收解调电路由红外线接收管PH302和红外线接收专用解调电路

μPC1373组成,当μPC1373接收到PH302输人的信号后,通过内部解调处理,由

1脚输出低电平。

3挡调速电路由晶体管放大电路VT2、十进制计数电路IC3、模拟电子开关

IC4、晶闸管触发电路VT5~VT7,及晶闸管VTHl~VTH3等组成。当IC1输出低

电平时,通过R5使原来导通的VT2变为截止,它的集电极由低电平变为高电

平,这一高电平通过IC3的CP端输人计数器,使计数器的输出端向前移动一位。

在接通电源之初,计数器IC3的Q端输出高电平,使指示灯VL1发光,指

示电路处于待机状态。当ICl接收到第1个遥控信号后,它输出的低电平通过

VT2使计数器输人第1个计数脉冲,这时IC3的Q1端变为高电平。这一高电平

通过模拟开关S1加至VT5的基极,使其导通,它的集电极变为低电平。这一低

电平通过发光管VL3将双向晶闸管VTH1触发,使其导通,电风扇以第1挡的速

度开始运转,并通过VL3指示。

当IC1输出第2个低电平时,IC3的输出由Q1移至Q2,通过S2使VT7导

通,VT6输出的低电平通过VD9将VTH2触发导通。电风扇以第2挡的速度运

转,并通过VIA指示。

当IC1输出第3个低电平时,IC3的输出由Q2移至Q3,通过S3使VT7导

通,VT7输出的低电平通过VD10将VS3触发导通。电风扇以第3挡的速度运转,

并通过VLS指示。

在电路中,模拟开关S1~S3的接通与否受开关电路VT4的控制;当VT4导

通时,它的集电极为低电平,S1~S3被断开,当VT4截止时,它的集电极为高

电平,S1~S3被接通。而VT4的导通与截止又受由D3、D4组成的多谐振荡器的

输出端的控制。在接通电源之初,这个振荡器是停振的,D4的输出端为低电平,

因此VT4为截止状态,它的输出端为高电平。

模拟自然风电路是由VTl、VT2组成的开关控制电路,D1、D2组成的双稳

态触发器,D3、D4组成的多谐振荡器以及由VT4组成的开关控制电路组成。在

电路中,通过多谐振荡器输出的低频脉冲使开关电路时而导通,时而截止,模拟

开关S1~S3时而被接通,时而被关闭,从而控制着双向晶闸管VTH1~VTH3作

间歇性的导通与关断,控制着电风扇时转时停,模拟自然风状态。

由D3、D4组成的多谐振荡器受双稳态触发器的控制,当双稳态触发器的D2

输出高电平时,多谐振荡器起振。而双稳态触发器的翻转是由开关二极管VT3

的导通和截止时产生的脉冲控制的,当VT3导通时,流过VT3的电流在R9的上

端会形成一个正向脉冲。这一脉冲通过电容器C7、C8使触发器翻转。而VT3的

导通与否又受稳压管VS,电容器C6的充放电以及μPC1373输出低电平的时间长

短的控制。

电容器C6的正极接电源正极,在任何情况下均保持与电源电乓相同,起控

制作用的是它的负端电压的变化。电容器C6的负极接稳压管VS、放电控制管

VT1的集电极,并通过R6与IC1的输出端相连。平时IC1输出高电平,通过R5

使VT2导通,VT2集电极输出低电平并通过R8使VT1导通,VTl的导通使电容

器C6的正、负极短接成放电状态。

当IC1输出低电平时,VT2截止,VTl跟着截止,电容器C6的负端经R6接

低电平,开始充电。当IC1输出低电平的时间小于5s时,C6的充电时间较短,

其两端的电位差较小(R6上端的电压大于4.3V),不足以使稳压管导通,VT3保

持截止状态。电路处于调速控制状态。

当IC1输出的低电平时间大于5s时(长时间按下遥控发射键),C6的充电使

它正、负两端的电位差越来越大。当该电位差大于4.3V时,稳压管VS被击穿,

VT3导通。流过VT3的电流在R9上形成一个正向脉冲电压,这一脉冲通过C7,

C8触发双稳态触发器,使其翻转,D2输出的高电平使多谐振荡器起振(假定双

稳态触发器原来为0状态,D2输出端为低电平)。在D2变为高电平输出时,D1

的输出端为低电平,这时VL2发光指示,指示出电风扇正处于模拟自然风工作

状态。

由D3、D4和R13、C9组成的键控式多谐振荡器的振荡频率由R13与C9估

算可知,振荡频率为0.23Hz,即周期T=4.3s,每隔4.3s使电扇开、停各一次。

电阻器R13可采用电位器替换,根据实际需要来随时调整工作周期,以满足不

同自然风状态的控制要求。

在电路中,手动开关SA是为满足手控工作的需要而设的,它的操作完全可

以仿照遥控操作的原理来进行,即当用于调速时,按下时间应小于5s。自然风

时应大于5s.

自然风的调节可与调速同时进行,3种速度下可实现各自速度下自然风工作

状态。

元器件选择

IC1宜选用μPC1373红外线接收解调专用集成电路,它可用LA7224直接代

换;IC2选用CD4011CC4011MC14011 4一2输人与非门数字集成电路;IC3

选用CD4017十进制计数分频器;IC4选用CD4066双向模拟开关集成电路。

VTl , VT3选用9015或3CG21型硅PNP小功率晶体管,要求电流放大系数

β>100; VT2, VT4~VT7选用9013或3DG12、3DK4型硅NPN中功率晶体管,要

求电流放大系数β>100;双向晶闸管VTHl~VTH3选用普通小型塑料封装双向

晶闸管,如MAC94A4MAC97A6等型号。

VDl~VD4选用1N4001硅整流二极管;VS选用4.3V、0.5W稳压二极管,

如2CW52-4V3、1N52291N5229B、1N5991或2CW5229等型号。

电源变压器T用220V/9V,8W优质电源变压器,要求长时间运行不过热。

电感L选用带磁心的可调电感,电感量为5mH。

其他元器件均无特殊要求,可按图所标型号或参数选用。