红外遥控台灯调光器的硬件设计

1．红外发射部分电路设计1)红外发射模块红外发射模块的工作过程是：单片机模块检测按键的状态（是否有按键按下和有哪个键按下等）并获取信息码，经过软件编码后由P3.4口输出控制码并进行放大，然后调制到由NE555多谐振荡器产生的占空比为1／3的38kHz载波上，驱动红钋发射管工作，送出红外调光信号。

NE555多谐振荡器如图10-32所示，电阻Ri和R2分别选用20kΩ(203)和50kΩ(503)电位器。根据式(6-1)和式(6-2)可知，当Ri调节为12.65kC/,，及R2调节为25.31kΩ时，引脚③就能输出占空比为1／3的38kHz载波。

为了使信号能更好地被传输，发送端将二进制信号D38999/20WD35SN.html" target="_blank" title="D38999/20WD35SN">D38999/20WD35SN调制为脉冲串信号，通过红外发射管发射。

发射部分的信息码由AT89C51.html" target="_blank" title="AT89C51">AT89C51单片机的定时器1中断产生红外线方波信号，由P3.4口输出经过三极管VTi放大。用NE555定时器，产生38kHz方波，经过三极管VT2调制，由红外线发射管发送。红外线发射器须经调试后方能正常工作。对红外线发射器的振荡频率进行调整，务必使它与红外线接收器的工作频率相吻合。

调制电路如图10-33所示，其中三极管VTi、VT2分别用于放大和调制，VDs是红外发射二极管，VD4是状态指示二极管。经单片机编码后的控制信息码(data)经VTi放大后输入VT2的集电极，与NE555多谐振荡器注入的38kHz载波进行调制，然后通过VDs发射。

红外发射编码的数据帧格式。起始码为9ms高电平和4.5ms低电平，用于接收端判断是否有数据接收；16位正反用户码用于选择正确的接收端；16位正反数据码用于传送LED亮度调节信息，实现亮灭控制和亮度调节功能。

2)按键模块根据设计需求，本设计采用8个独立按键实现LED灯亮灭控制和亮度调节，详细的电路如图10-35所示。其中，Ki～K4用于4只LED灯的亮灭控制，Ks用于全部LED灯的亮灭，K6用于黄色LED灯的亮度调节，K，和Ks分别用于黄灯任意增减亮度调节。每个按键的一端接地，另一端接单片机Pl口，并通过l0Ω的上拉电阻接+5V电源。当有键被按下时相应的I/O口变为低电平，而未被按下的键对应的I/O口保持为高电平，单片机可通过读I/O状态判断是否有键按下和哪一个键被按下。

2．红外接收部分电路设计1)红外接收模块红外接收模块采用红外一体化接收头HS0038实现，它将具有接收、放大、检波和整形等功能，并能输出TTL信号，因此可直接与51单片机兼容。基于HS0038的接收电路，其输出脚(DATA)连接到单片机的中断输入脚(P3.4)，便于采用查询或中断穷式解码。

红外解码原理。由于发射端是通过脉冲宽度实现信号调制，因此接收端需利用单片机的定时器0计算接收脉冲的时间间隔。当判出高电平的时长为1.125ms，则解码为0；若判出高电平的时长为2.25ms，则解码为1。

2)LED调光模块LED亮度的控制有正向工作电流调节方式和脉宽调制方式两种方法。电流调节方式调节范围大，线性度好，但是功耗很大，所以很少采用。现在普遍采用脉宽调制方式(PWM)。

基于PWM的LED调光电路如图10-38所示。它利用单片机中断方式，由Pl口输出+PWM脉冲，对LED驱动管8050的工作状态（导通、截止、放大）进行控制，达到调光的目的。

此电路禾ll用占率比s96涕讲的PWM脉冲实现对LED的20%～100%的亮度调节。