■   3.1.3脉冲调制振荡和红外发射电路设计

       为了提高传输信号的抗干扰能力，因此将编码信号调制在较高频率的载波上发射，设计的技术指标要求载波频率为50KHZ，所以采用CMOS门电路构成的脉冲调制振荡电路。它采用四2输入端与非门集成电路CD4011，其中YF2，YF3和R2，RP1、C2组成可控式载波振荡器。所谓可控是指该振荡器振荡与否取决于YF2第6脚电平的高低。当MC145026输出的编码脉冲为低电平时，振荡器不会振荡；当为高电平时，振荡器起振。振荡器的振荡频率取决于RP1C1时间常数，调节RP1使之振荡在40HZ。MC145026输出脉冲对振荡器的控制，实质上是编码脉冲对载波振荡器的载波调制，YF3输出的已调载波信号经YF4整形后，加至由VT1，VT2组成的达林顿型放大器的基级，经放大后驱动红外发光二极管发出红外载波调制指令信号。

              图3-5 脉冲调制振荡电路和红外发射电路

　　红外接收电路主要由红外接收电路，解码电路和单片机控制的译码及控制电路组成。

　　虽然在设计中我们采用的是FPS-4091芯片，但由于它是由CX20106组成的，所以还是有必要对CX20106进行一定的介绍。红外接收管PH302将光信号转换为电信号，从CX20106的第一脚输入，经前置放大器，限幅放大器放大后送至带通滤波器，带通滤波器的中心频率与红外发射载波频率相同。检波器，积分器组成的解调电路对接收信号进行解调。施密特触发器对解调信号进行整形，从第七脚输出，该输出为集电极开路电路，因此要接上上拉电阻R3，外围器件R1，C1的参数决定放大器的增益，当R1=4.7Ω，C1=1υF时，电压增益约为79dB，R1增大，C1减小则会使增益降低。R2确定带通滤波器的中心频率，调节R2可使F0的变化范围为30KHZ—60KHZ。C3是检波电容，一般取值为2.2υF—4.7υF。R3是上拉电阻，一般取值为1KΩ—3KΩ。

                 图3-6    CX20106构成的红外接收电路

　　FPS—4091是一种高灵敏度接收组件，它内含一个红外光电二极管和红外接收放大电路。红外光电二极管选用PH302，红外接收器件采用CX20106。它的外壳用铜皮或铁皮封装，形成一个抗电磁干扰的屏蔽盒，外部只露出三个引脚。如下图所示为它的内部电路图，它其实与CX20106构成的红外接收电路差不多了，之所以选择FPS—4091是因为它比CX20106更集成化，更利于我们的操作。

图3-7   FPS—4091内部结构图

     FPS—4091的输出信号经反向器放大、倒相后，经由VD2、VD3和C7组成的整流器电路整流、滤波后输出，可消除杂散的电磁干扰或瞬间接收到的红外光干扰信号。

图3-8   红外接收电路

    解码电路的功能是将解调后的串行数据进行解码，使其成为BCD控制代码，并使控制代码并行输出。MC145027是与MC145026配对使用的通用接收解码器，MC145027的内部结构及其组成的解码电路如图所示。图中数据提取电路的作用是判别和检测输入数据的特性；其外围电路中R1C1组成的电路用来判定接收到的脉冲是窄脉冲还是宽脉冲，时间常数R1C1应调整为1.72*编码器时钟周期，即

                   R1C1=3.95*RTCCTC

R2、C2组成的电路用来检测按接收到的末位信号，时间常数R2C2应等于33.5*编码时钟周期，即

                  R2C2=77*RTCCTC

这个时间常数用来判定输入Din保留低电平的时间是否已达到4个数据周期，达到了则数据提取电路将提取到的低电平信号送到控制逻辑电路，控制逻辑电路使有效传输输出端VT为低电平，此时传输终止。

                           图3-9  解码电路及其内部组成图

    收到的串行数据从MC145027的第7脚输入，经数据提取电路判别后与序列发生器产生的本地地址 码一比特一比特的进行比较。如果第一次收到的地址码和本地地址码相符，则将紧接着收到的4位数据码储存在内部4比特移位寄存器中（不移到输出锁存器）。当第二次收到的地址码仍与本地地址码相符，则将新收到的数据码与上一次存储的数据码加以比较，若两次相同则控制逻辑电路使有效传输输出端VT为高电平。4比特移位寄存器中的数据码转移到输出锁存器，信捷职称论文写作发表网，并且在输出锁存器保留，直到新的数据代替它。保留在锁存器的数据经缓冲器后输出，同时有效传输输出端VT保持高电平。若两次不相同或4个数据周期内没有收到信号，则VT为低电平。