红外发射、接收头(红外基础知识)
红外遥控器的基本原理
红外遥控器的基本原理•红外线的特点人的眼睛能看到的可见光，若按波长排列，依次(从长到短)为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫，红光的波长范围为0.62μm～0.7μm，比红光波长还长的光叫红外线。
红外线遥控器就是利用波长0.76μm～1.5μm 之间的近红外线来传送控制信号的。
红外线的特点是不干扰其他电器设备工作，也不会影响周边环境。
电路调试简单，若对发射信号进行编码，可实现多路红外遥控功能。
红外线发射和接收人们见到的红外遥控系统分为发射和接收两部分。
发射部分的发射元件为红外发光二极管，它发出的是红外线而不是可见光。
常用的红外发光二极管发出的红外线波长为 940nm 左右，外形与普通φ5mm 发光二极管相同，只是颜色不同。
一般有透明、黑色和深蓝等三种。
判断红外发光二极管的好坏与判断普通二极管一样的方法。
单只红外发光二极管的发射功率约100mW。
红外发光二极管的发光效率需用专用仪器测定，而业余条件下，只能凭经验用拉距法进行粗略判定。
接收电路的红外接收管是一种光敏二极管，使用时要给红外接收二极管加反向偏压，它才能正常工作而获得高的灵敏度。
红外接收二极管一般有圆形和方形两种。
由于红外发光二极管的发射功率较小，红外接收二极管收到的信号较弱，所以接收端就要增加高增益放大电路。
然而现在不论是业余制作或正式的产品，大都采用成品的一体化接收头。
红外线一体化接收头是集红外接收、放大、滤波和比较器输出等的模块，性能稳定、可靠。
所以，有了一体化接收头，人们不再制作接收放大电路，这样红外接收电路不仅简单而且可靠性大大提高。
红外遥控器的协议•鉴于家用电器的品种多样化和用户的使用特点，生产厂家对红外遥控器进行了严格的规范编码，这些编码各不相同，从而形成不同的编码方式，统一称为红外遥控器编码传输协议。
了解这些编码协议的原理，不仅对学习和应用红外遥控器是必备的知识，同时也对学习射频（一般大于300MHz）无线遥控器的工作原理有很大的帮助。
红外遥控发射接收系统课件
发射器的编码与调制方式
编码方式
红外遥控发射器采用多种编码方式，如PWM（脉宽调制）编 码、PPM（脉冲位置调制）编码等，以实现不同按键信号的 编码与发送。
调制方式
红外遥控发射器通常采用FSK（频移键控）或PSK（相移键控 ）等调制方式，将低频控制信号调制到高频载波上，以提高 信号的抗干扰能力和传输距离。
04
红外接收管电路设计
接收管选择：选用高灵敏度的红外接收管 。
05
06
信号处理电路设计：设计信号放大、滤波 、比较等电路，提高接收信号的信噪比。
软件程序设计
要点一
初始化
初始化硬件设备，如红外发射管、接收管、单片机等。
要点二
循环检测
不断检测是否有红外信号输入，若有则执行相应操作。
软件程序设计
01
02
发射器的优化与改进
提高发射距离
通过提高发射功率、选用高效率 的红外发光二极管等措施，可以 增加红外遥控发射器的发射距离
。
降低功耗
采用低功耗设计、选用合适的电源 管理系统等技术手段，可以降低红 外遥控发射器的功耗，延长使用寿 命。
兼容性与互操作性
针对不同品牌和型号的红外遥控接 收器，红外遥控发射器应具备兼容 性和互操作性，以实现广泛的适用 范围。
接收器的优化与改进
抗干扰能力
降低功耗
为了提高红外遥控接收器的抗干扰能 力，可以采用多种抗干扰技术，如扩 频技术、跳频技术、频移键控等。
为了降低红外遥控接收器的功耗，可 以采用低功耗设计，如采用CMOS工 艺、采用休眠模式等。
灵敏度提升
通过优化接收管和信号处理电路的设 计，可以提高红外遥控接收器的灵敏 度，使其能够更好地接收微弱信号。
红外遥控发射接收系统课件
发射器的电路设计
电源电路
为发射器提供稳定的直流电源，确保发 射器正常工作。
调制电路
将编码后的控制信号调制到红外载波上 ，形成红外遥控信号。
控制电路
负责编码和控制信号的生成，将按键输 入转化为红外信号。
发射电路
将调制后的红外信号发送出去，实现遥 控功能。
发射器的编码方式
01
脉冲位置编码
通过控制脉冲信号在不同位置 出现与否进行编码。
抗同频干扰
当多个同频的红外遥控信号同时存在时，可能会对接收器造成干扰。为了提高 抗干扰能力，可以采用编码和解码技术，使接收器只对特定编码的红外遥控信 号敏感。
04
红外遥控发射接收系统的 调试与优化
调试步骤与方法
电源检查
检查电源是否稳定，避免因电 源问题导致系统工作异常。
距离与角度测试
测试红外遥控在不同距离和角 度下的信号接收效果，确保正 常工作范围。
高效能
随着技术的进步，红外遥控发射接收 系统的处理速度和传输效率将得到大 幅提升，以满足实时性和可靠性的需 求。
应用领域拓展
智能家居
红外遥控发射接收系统将广泛应 用于智能家居领域，实现家电设
备的远程控制和自动化管理。
智能安防
红外遥控发射接收系统在智能安防 领域具有广泛的应用前景，如监控 、报警等。
红外遥控发射接收系统的应用场景
家用电器控制
用于电视、空调、音响等家用电器的开 关、音量调节等功能。
工业控制
用于控制自动化设备、机器人等，实现 远程操控。
智能家居系统
作为智能家居系统中的一种无线通信方 式，实现家庭内部各种设备的互联互通 。
办公设备
用于投影仪、打印机等办公设备的无线 控制。
【新提醒】红外发射管和红外线接收头的使用方法与检测方法
【新提醒】红外发射管和红外线接收头的使用方法与检测方法红外发射管也称红外线发射二极管，属于二极管类。
可广泛用于红外摄像机、音频输出等红外引用产品中，其里面晶片功率大小通常决定发射距离，但红外监控摄像机效果又与红外灯的角度，灯组多少，机板，镜头等有关。
下面我们来看看红外发射管的检测方法与正确使用：管子的极性不能搞错，通常较长的引脚为正极，另一脚为负极。
如果从引脚长度上无法辨识（比如已剪短引脚的），可以通过测量其正反向电阻确定之。
测得正向电阻较小时，黑表笔所接的引脚即为正极。
通过测量红外发光二极管的正反向电阻，还可以在很大程度上推测其性能的优劣。
以500型万用表R×1k档为例，如果测得正向电阻值大于20kΩ，就存在老化的嫌疑；如果接近于零，则应报废。
如果反向电阻只有数千欧姆，甚至接近于零，则管子必坏无疑；它的反向电阻愈大，表明其漏电流愈小，质量愈佳。
红外发射管的判断方法人们习惯把红外线发射管和红外线接收管称为红外对管。
红外对管的外形与普通圆形的发光二极管类似。
初接触红外对管者，较难区分红外发射管和红外接收管。
1.用三用表测量识别可用500型或其他型号指针式三用表的Rxlk 电阻挡，测量红外对管的极间电阻，以判别红外对管。
判据一：在红外对管的端部不受光线照射的条件下调换表笔测量，红外发射管的正向电阻小，反向电阻大，且黑表笔接正极（长引脚）时，电阻小的（1k-20k）是发射管。
正反向电阻都很大的是红外接收管。
判据二：黑表笔接负极（短引脚）时电阻大的是发射管，电阻小并且三用表指针随着光线强弱变化时，指针摆动的是接收管。
注：（1）黑表笔接正极，红表笔接负极时测量正向电阻。
（2）电阻大是指三用表指针基本不动。
2.通电试验方法判别用一只发光二极管和-只电阻与被测的对管串联，如图2所示。
图中电阻起限流作用，阻值取220欧--510欧。
LED发光二极管用来显示被测红外发射管的工作状态。
用遥控器（电视机遥控器等）对着被测管按下遥控器的任意键，LED亮时，被测管是红外接收管。
红外发送接收原理
红外发送接收原理红外发送接收是一种常见的无线通信方式，它利用红外光的特性来进行信息的传输。
红外通信主要由发送端和接收端两个部分组成，通过发送端将信息转换成红外信号并发送出去，接收端接收到红外信号后将其转换成电信号，从而实现信息的传输。
一、红外光的特性红外光是一种电磁波，频率范围在300GHz到400THz之间，波长范围在700纳米到1毫米之间。
与可见光相比，红外光的波长更长，能量更低。
由于红外光的特性，它可以穿透一些透明材料，例如玻璃和塑料，但不能穿透金属等不透明材料。
二、红外发送原理红外发送器通常由红外发光二极管（IR LED）组成。
当通过发光二极管流过电流时，它会发出红外光。
发光二极管的工作原理是在电流作用下，电子与空穴结合产生的能量以光子的形式释放出来。
红外光的频率和强度取决于电流的大小和发光二极管的特性。
红外发送器通过电路控制电流的大小，从而控制红外光的强度。
当发送端需要发送信息时，电路会根据信息的编码方式控制电流的变化，从而在红外光中编码信息。
不同的编码方式可以实现不同的传输速率和传输距离。
红外发送器发出的红外信号会以扩散的方式传播，可以通过透明材料传递到接收端。
三、红外接收原理红外接收器通常由红外接收二极管（IR Receiver）和信号处理电路组成。
红外接收二极管是一种特殊的二极管，它可以感受到红外光并将其转换成电信号。
当红外光照射到红外接收二极管上时，光能被吸收并激发电子，产生电流。
红外接收二极管的特性决定了它对红外光的感受能力和转换效率。
红外接收器通过信号处理电路将红外光转换成数字信号。
信号处理电路通常包括滤波器、放大器和解调器等组件，用于滤除噪声、放大信号和提取原始信息。
解调器可以根据发送端的编码方式将红外信号转换成原始信息。
接收端的电路和算法必须与发送端相匹配，以确保信息的正确传输。
四、红外发送接收系统红外发送接收系统可以实现点对点的通信，也可以实现广播式的通信。
在点对点通信中，发送端和接收端之间需要建立红外光的传输路径，通常需要保持一定的对准度。
《红外遥控基本知识》PPT课件
12
精选PPT
The Receiver
The receiver includes photodiode and receiver IC, for example FM-6038LM-5AN
13
精选PPT
The Receiver
AGC circuit get a constant pulse level regardless of the distance to remote controller
high as possible, in order to get an acceptable control distance, need refer to LED parameters, battery lifetime and maximum control distance.
11
精选PPT
The Transmitter
5
精选PPT
NEC Code Format
Leader code: AGC burst(9ms)+Space(4.5ms) Custom code: data(8bit)+inverted data(8bit) Data code: data(8bit)+inverted data(8bit) The length of one frame is 108ms
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精选PPT
NEC Code Format
8 bit custom and 8 bit command length custom and command are transmitted twice Pulse distance modulation Carrier frequency of 38kHz LSB is transmitted firstly
红外遥控的发射和接收
红外遥控的发射和接收Donna 发表于2006-5-12 10:08:00光谱位于红色光之外，波长为0.76～1.5μm，比红色光的波长还长，这样的光被称为红外线。
红外遥控是利用红外线进行传递信息的一种控制系统，红外遥控具有抗干扰，电路简单，编码及解码容易，功耗小，成本低的优点，目前几乎所有的视频和音频设备都支持这种控制方式。
一、红外遥控系统结构红外遥控系统主要分为调制、发射和接收三部分，如图1 所示：图1 红外遥控系统1.调制红外遥控发射数据时采用调制的方式，即把数据和一定频率的载波进行“与”操作，这样可以提高发射效率和降低电源功耗。
调制载波频率一般在30khz到60khz之间，大多数使用的是38kHz，占空比1/3的方波，如图2所示，这是由发射端所使用的455kHz晶振决定的。
在发射端要对晶振进行整数分频，分频系数一般取12，所以455kHz÷12≈37.9 kHz≈38kHz。
图2 载波波形1.发射系统目前有很多种芯片可以实现红外发射，可以根据选择发出不同种类的编码。
由于发射系统一般用电池供电，这就要求芯片的功耗要很低，芯片大多都设计成可以处于休眠状态，当有按键按下时才工作，这样可以降低功耗芯片所用的晶振应该有足够的耐物理撞击能力，不能选用普通的石英晶体，一般是选用陶瓷共鸣器，陶瓷共鸣器准确性没有石英晶体高，但通常一点误差可以忽略不计。
红外线通过红外发光二极管(LED)发射出去，红外发光二极管内部材料和普通发光二极管不同，在其两端施加一定电压时，它发出的是红外线而不是可见光。
图3a 简单驱动电路图3b 射击输出驱动电路如图3a和图3b是LED的驱动电路，图3a是最简单电路，选用元件时要注意三极管的开关速度要快，还要考虑到LED的正向电流和反向漏电流，一般流过LED的最大正向电流为100mA，电流越大，其发射的波形强度越大。
图3a电路有一点缺陷，当电池电压下降时，流过LED的电流会降低，发射波形强度降低，遥控距离就会变小。
什么是红外发射器和红外接接收器
什么是红外线发射器和红外线接收器红外（IR）发射器和接收器是目前在许多不同的设备，尽管他们中最常见的消费类电子产品。
这种技术的工作原理是，一个组件在一个特定的模式，另一个组件可以拿起并翻译成指令闪烁的红外光。
这些发射器和接收器被发现在遥控器和各种不同类型的设备，如电视和DVD 播放机。
外围设备，包括这种技术还可以让电脑来控制其他各种消费类电子产品。
由于红外遥控器被限制在视线操作线，部分产品可被用于扩展一个硬连线的线或射频（RF）传输的信号。
最常见的消费电子遥控器使用红外光。
它们通常会产生使用红外发光二极管（LED），和接收器单元的主要成分，通常是一个光电二极管。
无形的光，被拾起，然后由接收模块的指令变成一个远程控制的闪烁模式。
构造发射器和接收器所必需部件通常是廉价的，但这些系统限制线的视线操作。
为了延长超视距一个典型的红外遥控器控制的范围内，它是可以与另一个组件的红外发射器和接收器相结合。
硬连线的扩展单元使用通过物理线路连接的一个发射器和接收器。
此线可绕过或穿过墙壁，位于在一个房间，在另一个接收器与发射器。
当一个信号被从遥控器发送到接收器，它跨过线路，然后再重新打开到红外光的发射器在其另一端。
无线电频率IR扩展执行相同的功能，无需任何物理电线。
这些系统包括两个部分，其中一个包含一个红外接收器和RF发射器。
成对的单元包含一个RF接收器和红外发射器。
一个红外遥控IR接收器上使用时，该设备转换的信号，并通过RF广播。
的成对的单元，然后接收该信号，对其进行解码和发送红外信号。
红外发射器和接收器装置也可用于某些计算机。
这些外围设备通常被设计为通过通用串行总线（USB）连接，可用于控制各种类型的消费类电子产品。
软件可以让设备学习到直接从其他远程控制命令。
学习更多红外知识，百度：“煮透社”。
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目前市售红外一体化接收头有两种：电平型和脉冲型，绝大部分的都是脉冲型的，电平型的很少。
电平型的，接收连续的38K信号，可以输出连续的低电平，时间可以无限长。
其内部放大及脉冲整形是直接耦合的，所以能够
接收及输出连续的信号。
脉冲型的，只能接收间歇的38K信号，如果接收连续的38K信号，则几百ms后会一直保持高电平，除非距离非常近（二三十厘米以内）。
其内部放大及脉冲整形是电容耦合的，所以不能能够接收及输出连续的信号。
一般遥控用脉冲型的，只有特殊场合，比如串口调制输出，由于串口可能连续输出数据0，所以要用电平型的。
一般遥控器用455K经12分频后输出37917HZ，简称38K，10米接收带宽为38+-2K，3米为35~42K。
在没有环境反射的空旷空间，距离10米以上方向性会比较强。
在室内，
如果墙是白色的，则在15米的空间基本没有方向性。
接收头要有滤光片，将白光滤除。
在以下环境条件下会影响接收，甚至很严重：
1、强光直射接收头，导致光敏管饱和。
白光中红外成分也很强。
2、有强的红外热源。
3、有频闪的光源，比如日光灯。
4、强的电磁干扰，比如日光灯启动、马达启动等。
38K信号最好用1/3占空比，这个是最常用的，据测试1/10占空比灵敏度更好。
实际调制时间要少于50%。
最好有间歇。
电平型的接收头只要接收到38K红外线就输出持续低电平，用起来非常爽，以前的老式接收头多半是这种类型，但其有个致命
弱点：抗干扰性太差，传输距离短（小于1m）。
而脉冲型一体化红外线接收头必须接受一定频率38K的载波的基带信号才有正常输出，如发送500HZ的38K载波，脉冲型一体化红外线接收头输出500HZ方波，而如果发送连续的38K载波就会出项有瞬间低电平其后为高电平的现象。
这种脉冲型一体化红外线接收头克服了传统电平型接收头的不足：传输距离相对更远，稳定性大大增加，抗干扰性更强。
因此已经完全取代了老式的电平型接受头，在电子市场如不说明店主给你的绝对是脉冲性的。
手机拍照时可以查看红外发射管是否处于发射状态
红暴问题
有些厂家把能不能制造出无红暴红外灯当做一个技术问题来宣传，好像有红暴就是低技术，无红暴就是高技术。
其实，有无红暴只是一个选择问题，并不是技术问题，波长超过700nm的光线叫做红外线，900nm以上的红外线基本无红暴，波长越短，红暴越强，红外线感应度也越高。
现在市场上有两种主流红外灯，一种是有轻微红暴的，波长在850nm左右，一种是
无红暴的，波长在940nm左右。
同一款摄像机，在850nm波长的感应度，比在940nm波长的感应度好到10倍。
所以850nm 这种有轻微红暴的红外灯拥有更高的效率，应当做为红外夜视监控的首选项。
这说的有道理吗
红暴是对红外灯工作状态的一个描述。
工作灯在工作时，如果有红暴就会在管芯出现红色小点。
如果没有红暴的话，工作和不
工作人眼看不出来。
没有红点
850nm和940nm都有红爆，只不过940要比较弱一点
常见的红外发射管有940nm波长和850nm波长两种，940nm波长的红外发射管主要使用于调制编码及信号传输，而850nm波长的主要用于安防等红外光源上，接收管则有850nm~950nm通用的型号。
850的管和940的管区别在于他们的功率大小。
850是属于大功率的，它的特点是：发射距离短，灵敏度高，适合用于摄象监控那块。
940是属于小功率的，它的特点是：发射距离远，灵
敏度低，主要用摇控器上
850发射管的选择
一般的一体机设计距离较近，一般适用较大角度的IR发射管，市场上最通用45、60度角，可选择一般晶片，最好还是选择日本和台湾的，市场上用12Pcs、14Pcs、18Pcs、24Pcs发射管的一体机，常用此类产品一般开发距离在5-20米，若开发2 0米以上的一体机，必需建议使用日本和台湾晶片，如28Pcs、36Pcs、48Pcs、64Pcs等产品，同时需选用较小角度的效果会更
好。
如果你的调制波形是高电平有效，38KHz接收头输出的肯定是低电平；
几乎所有的红外线接收头的输出信号都是反相的
接收头一般都有好多种，时间一久就分不清三脚是怎么排列的？
方法是分别用机械表测其中两个脚的电阻，找到其中两脚阻值最小的一个，这时表棒不要动，答案出来了：红表棒接的是Vcc，黒表棒接的是地呵呵不用说另一个脚就是信号脚（IR）了。