[科普中国]-遥控器

简介

遥控器1是一种用来远控机械的装置。现代的遥控器，主要是由2集成电路电板和用来产生不同讯息（传播学中的讯息定义：由一组相互关联的有意义符号组成，能够表达某种完整意义的信息。）的按钮所组成。

而客车门遥控器是采用最新技术编码解码，以闪断方式控制门泵电磁阀以达到开关自动门的目的。用于客车(大巴、中巴）遥控开、关车门，避免驾驶员每次都需要上车开门的烦恼。遥控器的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3发光二极管，由于其内部材料不同于普通发光二极管，因而在其两端施加一定电压时，它便发出的是4红外线而不是可见光。

遥控器电路设计在遥控发射电路中，有两种电路，即编码器和38kHz 载波信号发生器。在不需要多路控制的应用电路中，可以使用常规集成电路组成路数不多的红外遥控发射和接收电路，该电路无需使用较复杂的专用编译码器，因此制作容易。

频分制编码的遥控发射器在红外发射端利用专用（彩电、VCD、DVD等）的红外编码通讯协议作编码器，对一般电子技术人员或业余爱好者来说，是难于实现的，但对路数不多的遥控发射电路，可以采用频分制的方法制作编码器，而对一路的遥控电路，还可以不用编码器，直接发射38kHz红外信号，即可达到控制的目的。
图1是一种一路的红外遥控发射电路，在该电路中，使用了一片IC1高速CMOS型4-2输入的“与非”门74HC00集成电路，组成低频振荡器作编码信号（f1)，用IC2555电路作载波振荡器，振荡频率为:f0(38kHz)f1对:f0进行调制，所以IC2的③脚的波形是断续的载波，该载波经红外发光二极管发送到空间。电路中的关键点A、B、B’波形如图2所示，其中B’是未调制的波形。

在图1中，选用了555电路作载波振荡器，其目的是说明电路的调制工作原理，即利用大家熟悉的555产生38kHz方波信号，再利用555的复位端④脚作调制端，即当④脚为高电平时，555是常规的方波振荡器；当④脚为低电平时，555的③脚处于低电平。④脚的调制信号是由IC1的与非门的低频振荡器而获得。
在实际应用中，遥控发射器是3V电池供电，为此只需把555电路IC1剩余的两个与非门组成的38kHz取而代之，如图2所示。

注意：这里未引用CMOS4-2输入的“与非”门CD4011作图1电路中的编码器和载波发生 器，是因为CD4011作振荡产生方波信号时，属于模拟信号的应用。为了保证电路可靠起振，其工作电压需4.5V以上，而74HC00的CMOS集成电路的最低工作电压为2V，所以使用3V电源， 完全可以可靠的工作。

遥控接收解调电路图3为红外接收解调控制电路，图4中IC2是LM567。LM567是一种锁相环集成电路，采 用8脚双列直插塑封装，工作电压为+4.75?+9V，工作频率从直流到500kHz，静态电流约8mA。⑧脚为输出端，静态时为高电平，是由内部的集电极开路的三极管构成，允许最大灌电流为100mA。鉴于LM567的内部电路较复杂，这里仅介绍该电路的基本功能。

LM567的⑤、⑥脚外接的电阻（R3+RP)和电容C4，决定了内部压控振荡器的中心频率:f01，f01=1/1.1RC，①、②脚接的电容C3、 C4到地，形成滤波网络，其中②脚的电容C2，决定锁相环路的捕捉带宽，电容值越大，环路带宽越窄。①脚接的电容C3为②脚的2倍以上为好。
弄清了LM567的基本组成后，再来分析图4电路的工作过程。IC1是红外接收头，它接收图 1发出的红外线信号，接收的调制载波频率仍为38kHz，接收信号经IC1解调后，在其输出端OUT输出频率为f1(见图2)的方波信号，只要将 LM567的中心频率:f01调到（用RP)与发射端f1(见图2)相同，即f01=f1，则当发射端发射时，LM567开始工作，⑧脚由高电平变为低电平，该低电平使三极管8550导通，在A点输出开关信号驱动D触发锁存器，再由它驱动各种开关电 路工作。

这样，只要按一下图1电路的微动开关K，即发射红外线，接收电路图4即可输出开关 信号开通控制电路，再按一下开关K，控制开关信号关闭，这就完成了完整的控制功能。

频分制多路控制器利用图1和图4的电路，可以实现多路遥控器，即在发射端，将IC1组成的低频振荡器，其电路模式不变，只改变电阻R2，即可构成若干种R组成的多个频— 率不同的低频振荡器（即编码），利用微动开关转接，38kHz的载波电路共用；在接收电路中，一体化红外接收头共用，再设置与接收端编码器相同个数的 LM567锁相器和后级锁相驱动控制电路，各锁相环的振荡频率与 各编码器的低频编码信号的频率对应相等。

这样发射端（图1)按压不同的按钮，载波信号接入不同频率编码的调制信号时，在接收端（图4)，各对应的 LM567的⑧脚的电平会发生变化，从而形成多路控制信号。上述所述的工作方式，称为频分制的编码方式。这种频分制工作方式，其 优点是可实现多路控制，但缺点是电路复杂，对于路数不多的控制电路，因电路工作原理简单，对一般电子技术人员仍然是有用的。

种类介绍遥控器大概分为两类：物理遥控器和遥控器应用

物理遥控器指的是有遥控器的实物，即我们传统使用的遥控器可以分为如下几类

三原色LED遥控器

控制方式：采用26键红外遥控器，带记忆存储功能，遥控器按键位置与按键功能对应如下：

|| ||

遥控器通过控制板控制LED以不同比例将原色混合，可以产生出其他的新颜色。。一般来说叠加型的三原色是红色、绿色、蓝色，而消减型的三原色是品红色、黄色、青色。三原色。

空调遥控器

用于控制空调进行模式设定和温度调节

一片雪花：这是制冷模式；

一个水滴：这是除湿模式；

一个太阳：这是制热模式；

一个风扇：这是送风模式；

一个循环：这是换气模式。

万能空调遥控器

万能空调遥控器，根据空调机品种较多，遥控器损坏难以相配而专门设计的。集遥控器主要功能于一体，有近 50 种名牌于一身，采用进口芯片设计，性能稳定，配大屏幕液晶中文显示，一目了然，简单易操作。

遥控器应用随着互联网渗透到各个行业中，互联网的产品也开始在各行业中出现。在苹果商店和安卓市场中都可以找到遥控器的应用，这类应用的使用方式就是把软件装在手机上，然后打开这个软件的时候手机就会变成一个遥控器，来控制电视机的播放内容。

使用注意遥控器不能增加设备的功能。例如空调机上无风向功能，遥控器的风向键无效。

遥控器为低耗产品，正常情况下，电池寿命为 6-12 个月，使用不当电池寿命缩短，更换电池要两节一起换，不要新旧电池或不同型号电池混用。

要确保电器接收器工作正常，遥控器才有效。

出现电池漏液，必须将电池仓清洁干净后换上新电池。为防漏液，长期不使用时，应将电池取出。

影响因素影响遥控器遥控距离（Remote distance of RF Remote Control）的因素主要有如下几点：

发射功率发射功率大则距离远，但耗电大，容易产生干扰；

接收灵敏度接收器的接收灵敏度提高，遥控距离增大，但容易受干扰造成误动或失控；

天线采用直线型天线，并且相互平行，遥控距离远，但占据空间大，在使用中把天线拉长、拉直可增加遥控距离；

高度天线越高，遥控距离越远，但受客观条件限制；

阻挡使用的无线遥控器使用国家规定的UHF频段，其传播特性和光近似，直线传播，绕射较小，发射器和接收器之间如有墙壁阻挡将大大打折遥控距离，如果是钢筋混泥土的墙壁，由于导体对电波的吸收作用，影响更甚。

检修遥控接收器好坏的鉴别如果防盗系统的遥控距离太近或遥控根本不起作用，应考虑遥控接收器电路是否有故障。判断遥控接收器工作是否正常，常用的方法如下。

①将5频谱仪接收天线靠近接收器，给防盗系统（或遥控接收器）加电，在200～400MHz频段内应观察到波浪状（调容式）或倒气状（调感式）的频谱波形。如频谱仪屏幕上无任何反应，说明接收器电路有故障。

②用遥控器发射信号，用示波器观察接收器输出端（OUT），解码电路的输入端应有脉冲信号输出。因发送的数据信号不同，其波形为宽窄不同组合的脉冲串，如波形不正常或测不到波形，说明遥控接收器部分有故障。

③用示波器观察遥控接收器信号输出端，用金属物点触遥控接收器的天线输人端，示波器应有较强烈的杂波反应，否则说明接收器部分有故障。

④用遥控器发射信号，用万用表直流电压挡测量信号输出端的电压，当按下遥控器的按键时，其输出端的电压应有变化，如无任何反应，说明接收器电路有故障。

遥控接收器故障部位的确定一旦确定遥控接收器电路工作不正常，就可以按以下方法区分故障来自哪一部分电路，即是来自高放级、超再升级电路还是放大、整形电路。

①检查放大、整形电路时，信号的输人/输出点是查找故障的关键点。具体方法是用遥控器发射信号，用示波器观察放大、整形电路有无信号输入（如LM385F的⑤脚），如有信号波形，说明高放电路、超再升电路基本正常，故障在放大、整形电路；如测不到信号，则故障在超再升电路之前：对放大、整形电路的检查，可以测量LM358的引脚电压，并和正常值对照，如果不正常，多为集成电路本身损坏。

②对超再升电路的检修，可以先检查晶体管的直流电压，如不正常，检查直流偏置电路或晶体管本身。直流偏置电压正常后，再检查交流反馈电路，对贴片电容最好用替换法检查。

③对高频放大电路的检修，也采取先检查高放管的直流工作点后检查耦合元件的方法，一般不难找到故障元件。

遥控接收器由于T作在低电压、小电流的情况下，一般不会出现烧毁电路板的故障，晶体管和集成电路的损坏率也不大。故障率最高的是接收频率偏移，多是因为进水或电路板受潮使超再升电路停止振荡所致。要多做清洁、驱潮工作，多测量电压（波形），尽量少拆卸元件。

汽车防盗系统用的接收器，无论是调感式还是调容式，也无论是分立直插件还是贴片器件或是混合方式（阻容元件用贴片，晶体管、集成电路、电解电容用直插件），它们之间几乎完全可以互换使用，只要找到GND（接地）、+V（电源正）、OUT（信号输出）端的对应关系，并重新调整接收器的接收频率即可。

历史到底是谁发明出第一个遥控器已不可考，但最早的遥控器之一，是一个叫尼古拉·特斯拉（Nikola Tesla）(1856-1943)的发明家（他曾经为爱迪生工作，同样被誉为天才发明家）在1898年时开发出来的（美国专利613809号），叫做“Method of and Apparatus for Controlling Mechanism of Moving Vehicle or Vehicles”。

最早用来控制电视的遥控器是美国一家叫Zenith的电器公司（这家公司现在被LG收购了），在1950年代发明出来的，一开始是有线的。1955年，该公司发展出一种被称为“Flashmatic”的无线遥控装置，但这种装置没办法分辨光束是否是从遥控器而来，而且也必需对准才可以控制。1956年罗伯．爱德勒（Robert Adler）开发出称为“Zenith Space Command”的遥控器，这也是第一个现代的无线遥控装置，他是利用超声波来调频道和音量，每个按键发出的频率不一样，但这种装置也可能会被一般的超声波所干扰，而且有些人及动物（如狗）听得到遥控器发出的声音。

1980年代，发送和接收红外线的半导体装置开发出来时，就慢慢取代了超声波控制装置。即使其他的无线传输方式（如蓝牙）持续被开发出来，这种科技直到现在还持续广泛被使用。