如何構(gòu)建一個簡單的基于紅外的車門遙控器

在這篇文章中，我們將學(xué)習(xí)如何構(gòu)建一個簡單但萬無一失的基于紅外的遙控器，該遙控器可用于通過個人遙控手機(jī)鎖定和解鎖任何車門。

遙控車輛門鎖是萬無一失的，因?yàn)樗鼉H適用于特定的紅外頻率范圍，并且不會響應(yīng)與電路中設(shè)置的頻率不同的頻率。

用于遠(yuǎn)程控制目的的最廣泛使用的頻率范圍是在900納米光譜中，通常稱為光范圍的紅外光譜。這是大多數(shù)紅外（IR）LED和光電晶體管產(chǎn)生最大輸出和靈敏度的地方。

最基本的紅外遙控系統(tǒng)是與發(fā)射器的開關(guān)（開/關(guān)）紅外光供應(yīng)和具有接收器可切換輸出的光敏探測器設(shè)備一起工作的系統(tǒng)。

這種遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)僅在接收器不受其他紅外光源影響的情況下運(yùn)行。因?yàn)榻邮掌鳠o法區(qū)分日光紅外輻射或任何其他高強(qiáng)度源，與發(fā)射器的紅外輸出。

這種類型的基本或普通紅外遙控系統(tǒng)的有效性特別小。

因此，我們需要一個能夠抑制所有類型的環(huán)境紅外光源的系統(tǒng)，并且僅檢測和響應(yīng)來自調(diào)諧兼容紅外發(fā)射器單元的紅外光束。

以下設(shè)計正是以這種方式構(gòu)建的，僅用于檢測特定波段的紅外信號，并禁止大氣中存在的所有其他不必要的紅外干擾。

紅外發(fā)射器

紅外遙控設(shè)計通過為發(fā)射器應(yīng)用調(diào)制光源以及為接收器電路應(yīng)用調(diào)諧檢測器來降低大氣紅外輻射挑戰(zhàn)的風(fēng)險。

雖然這種類型的設(shè)計可以防止接收器對環(huán)境紅外光源做出反應(yīng)，但無法阻止紅外探測器查看環(huán)境紅外光源。如果紅外探測器不能抵御強(qiáng)大的紅外發(fā)射器，探測器可能會過載并停止響應(yīng)預(yù)期的遠(yuǎn)程發(fā)射器信號。

通過將紅外光電晶體管覆蓋在不透明的盒子內(nèi)并允許紅外光僅通過一個特定方向到達(dá)探測器，可以毫不費(fèi)力地實(shí)現(xiàn)對大氣紅外輻射的屏蔽。

紅外發(fā)射器，如圖所示。上述1是使用567PLL（鎖相環(huán)）構(gòu)建的，該P(yáng)LL配置為調(diào)制紅外光傳輸。晶體管Q1是2N3904NPN單元，用于驅(qū)動高效紅外LED（LED1）。

PLL的接線方式類似于VVO（變頻振蕩器），能夠在引腳5處產(chǎn)生方波輸出。該輸出用于將驅(qū)動電流饋送到Q1的基極。

因此，Q1以振蕩器頻率的速率打開/關(guān)閉LED?？梢缘竭_(dá)IRLED的最大電流被R3限制在安全值。

紅外接收器

從圖中可以看到接收器的設(shè)計。下面的2設(shè)計與圖中顯示的發(fā)射器電路完全兼容。見上文第1段。

在上述IR接收器電路中，來自發(fā)射器的調(diào)制IR信號被光電晶體管Q3識別，該Q3在飽和和截止閾值之間振蕩，與發(fā)射器信號同步。

Q3集電極上存在的變頻器交流元件通過C2傳輸?shù)絈1基極，以實(shí)現(xiàn)更大的放大。稍后，此增強(qiáng)信號應(yīng)用于U1，U1是另一個567PLL，其配置類似于解碼器電路，并以與發(fā)射器PLL相同的頻率進(jìn)行調(diào)諧。

一旦到達(dá)U1引腳3輸入的傳輸紅外波處于正確的頻率且超過50毫伏，就會導(dǎo)致引腳8處的U1輸出被拉低或接地電位激活繼電器電路。這由發(fā)光的LED1指示。

晶體管Q2跟蹤接收到的紅外信號的直流部分（包括撞擊光電晶體管的所有想要的和不需要的紅外輻射），指示通過連接的電壓表正確處理紅外光束。

直流載波電壓隨著紅外光強(qiáng)度的增加而降低，因此儀表上的較低電壓電平（信號）意味著來自發(fā)射器的真正強(qiáng)大的紅外信號正在沖擊Q3。

只要Q3集電極的電壓持續(xù)超過2伏（如儀表上所示），接收器就可以完美工作;但是，如果撞擊光電晶體管的環(huán)境紅外非常強(qiáng)大，則電壓可能會降低到無法識別實(shí)際發(fā)射器的紅外光束的水平。

為了切換其他較重的負(fù)載，可以用光耦合器代替LED1，從而可以通過簡單的紅外遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)打開或關(guān)閉幾乎任何東西。

在本設(shè)計中，使用晶體管繼電器驅(qū)動器并與接收器電路的引腳8輸出連接。繼電器驅(qū)動器通過紅外發(fā)射器聽筒啟動汽車的中控鎖裝置，以響應(yīng)紅外接收器的開/關(guān)操作。

與汽車中控鎖集成

汽車中控鎖系統(tǒng)由磁性電磁閥提供動力，電磁閥推動和拉動鎖桿以實(shí)現(xiàn)車門的鎖定和解鎖。下圖顯示了汽車中央機(jī)構(gòu)的工作原理，其軸由內(nèi)齒輪電機(jī)的驅(qū)動來拉動和推動。

當(dāng)電機(jī)的電源或電壓通過改變輸入電源的極性與正向?qū)ê头聪驅(qū)ń惶媲袚Q時，就會發(fā)生這種情況。

但是，必須注意的是，電磁閥啟動后，必須立即切斷對電磁閥的電源，否則電磁閥會燃燒。這個問題在繼電器驅(qū)動器電路中得到了有效的解決，其中使用單獨(dú)的DPDT來操作螺線管，該螺線管通過兩個1000uF電容器將電流輸送到螺線管。電容器確保只要電容器充電，電流就只暫時提供給電磁閥，然后被切斷。

如IC的輸出端IC的IR接收器電路圖引腳#8所示，與繼電器驅(qū)動器電路連接。每當(dāng)紅外接收器以兼容頻率激活時，引腳#8變?yōu)榈碗娖?，繼電器驅(qū)動器啟動汽車鎖電磁閥一次，這會導(dǎo)致車門根據(jù)其初始情況鎖定或解鎖。

當(dāng)通過按下發(fā)射器紅外遙控器進(jìn)行下一次激活時，電磁閥現(xiàn)在以相反的方向運(yùn)行，從而在門鎖上產(chǎn)生適當(dāng)?shù)逆i定或解鎖動作。

電源

任何來自合適的交流到DC適配器的良好調(diào)節(jié)直流電源，其輸出直流電壓為12伏，約500毫安，可用于測試接收器電路。一旦在工作臺上進(jìn)行測試，該電路可以安裝并與任何具有12V電池的車輛門鎖集成

發(fā)射器電路可以構(gòu)建在一塊帶狀板上，并封裝在一個小塑料型盒子里，紅外二極管伸出在盒子的一個邊緣。

發(fā)射器/接收器單元都可以包含一個小凸透鏡，以便聚焦紅外強(qiáng)度以增加工作范圍。