红外与无线遥控开关
金明波
概述
无线电遥控就是利用无线电波对被控对象进行远距离控制.无线电遥控技术的发展并不久远,20世纪20年代.才刚刚出现无线电遥控的雏形.那时人们试图将遥控技术应用于无人驾驶飞机和舰船,但由于技术不够完善而未能成功.二次世界大战以后,无线电遥控技术发展迅速,并逐渐在军事,国防,工农业生产以及科学技术等方面得到广泛的应用.70年代后期,模型用的无线电遥控设备也以商品的形式逐渐出现.
随着现代电子技术的飞速发展,模型用遥控设备不但实现了商品化,可靠性和灵敏度也越来越高;还形成了许多系列和品种,能满足不同层次的爱好者及不同模型的技术要求.
我们把通行指令信号的道路叫作:"通道",一台遥控设备如果只能允许一种指令信号通行,即只能够接收一种指个信号,那么,我们就说这台遥控设备只有一个通道,模型用遥控设备有两通道,四通道……甚至十通道等多种 .我们的设计仅要求控制电灯的开与关,因此只需要用单通道的就足够了.
无线遥控收发开关电路主要用于传输数据,其用途十分广泛.现代的无线收发开关电路,不仅电路先进而且制作工艺已由过去的分立元件过渡到表面贴片工艺和集成化,模块化,这不仅使它们的体积小,而且作用距离从几米扩展到数公里,稳定性和可靠性都达到了工业级的要求标准.
早期的无线遥控收发开关电路指无线遥控收发控制的开关路数是单路的,作用距离仅10米左右,且电路简单,对一般家庭用作无线遥控电源开关很有效果,所以目前电子市场里仍有各类单通道无线遥控开关产品出售.这些产品有单路红外(线)遥控开关,超声波遥控开关和无线射频遥控开关等.
上述几种无线遥控开关电路其收发电路的主要模式基本相近,即在发射端采用某个固定频率的振荡器,再把开关控制信号,如红外线或脉冲信号调制到振荡器上进行空间开路发射;在接收端再把它们放大→检波→双稳态触发器→双向可控硅或继电器电路→接通(控制)开关(如交流市电电源).
上述的三种无线遥控开关,各有特点.红外遥控和超声波遥控开关适用于普通家庭近距离控制(作用距离<10m),该两类无线遥控开关抗干扰性强,制作调试简单,业余电子爱好者均可自制.无线射频遥控开关其控制开关距离较远.但抗干扰性能较差.
红外遥控开关有结构简单,可靠性高,抗干扰能力强等优点,但其传输距离端,方向性强,不能穿透或绕过墙壁,适合短距离遥控如电视,空调等.鉴于此次设计仅要求距离8～15m,且制作简单,故采取此种方式.
在电子技术高速发展的今天,各种电子产品层出不穷,在日常生活的各个方面处处都留有它们的身影,它给我们的生活带来很大方便,明显改善了生活质量.可以说,现代社会就是一个电子的社会,我们日常生活已离不开它们.
环视我们的周围,各行各业的人们也正在用各种方式将电子技术应用于的它们的行业中,电子行业的工程师们更是不遗余力,用他们的辛勤与智慧设计出各种电子产品来满足需要.
细细想想,在您的家中,是不是还有很多费时或不方便的地方,那您有没有想过用电子技术来改善这种不便呢 比方说,客厅的电灯开关装在进门的地方,那每次开关都得到门口去;卧室的开关不再床边,那您睡觉时还得下床去关灯,若是在冬天,做这件事情还是需要一点勇气!至少对于我来说是这样,要是有个遥控器来遥控开关灯就好了.
这篇文章就是为解决这些需要而设计的,它采用红外线和(或)无线电作为传输介质,通过掌上遥控器发射红外线和(或)无线电来控制墙体上的遥控接收器,再由遥控接收器来切换开关,完成开关灯的动作.
为了符合习惯,原来墙体上的翘板开关最好仍能起着开关灯的作用,而且不能影响遥控的正常功能.为此,遥控接收器上还需增加手动控制功能.
控制灯具的开关可以使用可控硅器件或继电器,可控硅具有体积小控制功耗小且方便,但有比较娇气的缺点,大的冲击电压或电流很容易将其损坏.继电器耐过压或过流的性能比可控硅好,它的体积,功耗比较大,但用在灯具控制中还可以接受.考虑到目前节能灯的广泛使用,质量参差不齐,用可控硅控制的话可靠性较差,故本设计采用继电器作为灯具切换开关.
采用两种不同的传输介质(红外线和无线电)是为了达到不同的遥控效果.目前,红外发光二极管发出的峰值波长为0.88μm～0.94μm之间的近红外光,红外线与可见光的物理特性极其相似,方向性好,保密性强,干扰小,可以产生反射,折射,吸收,不能穿过非透明体,比较适合近距离遥控,一般遥控距离在几米到几十米;无线电发射的电磁波可以没有方向性或者方向性较差,能够穿墙(非导体),远距离遥控比较方便.
两者传输上的差异,使他们各有优缺点,红外线只能在一个房间里进行遥控,在别的房间不能遥控该房间的灯,乱按不会影响到别的房间;无线电可以穿墙遥控,不论在哪个房间都能遥控该房间的灯,不能随便按,以免别的房间的灯开了也不知道.对于红外线和无线电的这种差异,需要我们根据使用环境合理选择,让他们到合适的场合.

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