基于多功能实用遥控插座的设计方案

　　摘要：随着电子技术的发展，科技越来越发达。家庭，企事业单位都离不开电。插座是很普遍的，可是遥控式插座却不常见。

　　对孩子来讲手动式插座不仅是很危险的而且也不方便。遥控插座就安全方便了许多，可以随意的遥控它，也不会带来的危险。鉴于此，本文提出了一种基于多功能实用遥控插座的设计方案。此方案中的多功能实用遥控插座不仅适用于家中有老弱病残的人来随时控制相关电器，也适用于夜里照看幼儿需随时开启台灯的家庭。对于一般家庭来说，如果在有蚊子的夏晚，您可在蚊帐内自由控制台灯或电风扇，而不必担心蚊子混入。

　　一、总体设计方案

　　“多功能实用遥控插座”的工作是利用遥控器控制电源开关的原理，其中，由于集成块4013具有在触发脉冲的作用下置0、置1的功能并能将翻转后的信号保持，该电路利用4013的这个功能来设计达到我们预期的目的。

　　多功能实用遥控插座电路的结构（如图1所示）：

　　

　　图1 多功能实用遥控插座电路的结构二、单元模块设计

　　1.电源电路设计

　　

　　7805是我们常用到的稳压芯片了，它的使用方便，用很简单的电路即可以输入一个直流稳压电源，它的输出电压恰好为5V,刚好是本电路所需的电压，它有很多的系列如ka7805,ads7805,cw7805等，性能有微小的差别，用的多的还是lm7805,下面我简单的介绍一下它的3个引脚。其中：1接整流器输出的+电压；2为公共地（也就是负极）；3就是我们需要的正5V输出电压了。

　　电源电路工作原理分析：

　　当电路加入220V电压，变压器输出9V电压，经电容C1滤波，再将9V滤波电压输入稳压器7805,同时将9V电压提供给继电器工作。稳压器7805输出5V电压，再经电容C2滤波，将5V直流电压输送给红外线接收头、三极管9012、集成块4013工作。

　　2.主电路设计

　　

　　主电路工作原理分析：

　　如果开始电源插座上的用电器没有工作，当我们按下遥控器按钮，红外线接收头接收到信号，输出低电平，三极管9012导通给电容器C3充电，当手松开遥控器按钮，三极管9012截止，电容器C3通过10KΩ电阻放电，给4013的3脚一个触发脉冲，4013开始工作翻转，输出端3输出一个高电平，使三极管9013导通，继电器线圈得电，与电源插座串联的继电器常开触头闭合，插在电源插座上的用电器开始工作，同时发光二极管发光。同理，再按下遥控器按钮，红外线接收头接收到信号，输出低电平，三极管9012导通给电容器C3充电，当手松开遥控器按钮，三极管9012截止，电容器C3通过10KΩ电阻放电，给4013的3脚一个触发脉冲，4013开始工作翻转，输出端3输出一个低电平，使三极管9013截止，继电器线圈失电，与电源插座串联的继电器常开触头复位断开，插在电源插座上的用电器停止工作，同时发光二极管熄灭。

　　3.红外线遥控电路

　　

　　（1）遥控器晶振频率与发射频率的关系

　　

　　附加说明：两者频率相差为12倍，发射频率、接收头频率误差不能超过1KHz,否则接收困难或无法接收。

　　（2）红外遥控系统

　　常用的红外遥控系统一般分发射和接收两个部分。

　　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，它便发出的是红外线而不是可见光。目前大量的使用的红外发光二极管发出的红外线波长为940mm左右，外形与普通φ5发光二极管相同，只是颜色不同。红外发光二极管一般有黑色、深蓝、透明三种颜色。判断红外发光二极管好坏的办法与判断普通二极管一样；用万用表电阻挡量一下红外发光二极管的正、反向电阻即可。红外发光二极管的发光效率要用专门的仪器才能测定，而业余条件下只能用拉锯法来粗略判判定。

　　接收部分的红外接收管是一种光敏二极管。在实际应用中要给红外接收二极管加反向偏压，它才能正常工作，亦即红外接收二极管在电路中应用时是反向运用，这样才能获得较高的灵敏度。红外发光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一般都较小（100mW左右），所以红外接收二极管接收到的信号比较微弱，因此就要增加高增益放大电路。前些年常用Μpc1373H、CX20106A等红外接收专用放大集成电路。

　　近几年不论是业余制作还是正式产品，大多都采用成品红外接收头。成品红外接收头的封装大致有两种：一种采用铁皮屏蔽；一种是塑料封装。均有三只引脚，即电源正（VDD）、电源负（GND）和数据输出（VO/OUT）。红外接收头的引脚排列因型号不同而不尽相同，可参考厂家的使用说明。成品红外接收头的优点是不需要复杂的调试和外壳屏蔽，使用起来如同一只三极管，非常方便。但在使用时注意成品红外接收头的载波频率。红外遥控常用的载波频率为38kHz这是由发射端所使用的455kHz晶振来决定的。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≈37.9kHz≈38kHz.也有一些遥控系统采用36kHz、40kHz、56kHz等，一般由发射端晶振的振荡频率来决定。

　　红外遥控的特点是不影响周边环境的、不干扰其他电器设备。由于其无法穿透墙壁，故不同房间的家用电器可使用通用的遥控器而不会产生相互干扰；电路调试简单，只要按给定电路连接无误，一般不需任何调试即可投入工作；编解码容易，可进行多路遥控。由于各生产厂家生产了大量红外遥控专用集成电路，需要时按图索骥即可。因此，现在红外遥控在加用电器、室内近距离（小于10米）遥控中得到了广泛的应用。

　　三、电路组装与调试

　　1.电路图

　　

　　2.电路调试

　　接上电源，按下遥控器按钮，发现遥控插座工作指示灯不亮，通过电路分析查找原因，发现虚焊的情况！将虚焊的焊点重新焊接，结果指示灯还不亮，通过继续排查，查找到继电器常开常闭触点接反了。

　　四、遥控插座的使用说明

　　1.功能简介

　　多功能实用遥控插座的设计，构思精巧、结构简单、实用性强。适用于家中有老弱病残的人来随时控制相关电器；也适用于夜里照看幼儿需随时开启台灯的家庭。对于一般家庭来说，如果在有蚊子的夏晚，您可在蚊帐内自由控制台灯或电风扇，而不必担心蚊子混入。

　　考虑到一般家庭都有电视遥控器，本产品就尽量利用现有资源来开发，一方面以避免出现家中遥控器过多的杂乱现象，另一方面也降低了产品的成本。

　　2.使用指南

　　本产品的使用非常简单，只需将遥控插座外接电源连在家中墙上的插座上，然后将需要控制的电器连接上遥控插座即可。使用时，可将电视遥控器朝着遥控插座的红外接收头方向按下任意键，便可自由控制电器的开关。

　　3.注意事项

　　（1）本产品需要的电视遥控器一般是晶振为455KHZ的遥控器，目前市场上的彩电遥控器基本都适合。

　　（2）本演示产品只适合控制1000W以下的电器，如果要控制大功率的取暖器、电热水壶等电器，需要将产品内部的继电器更换成控制功率较高的继电器。

　　五、结语

　　本文提出了一种基于多功能实用遥控插座的设计方案。此方案中的多功能实用遥控插座不仅适用于家中有老弱病残的人来随时控制相关电器，也适用于夜里照看幼儿需随时开启台灯的家庭。对于一般家庭来说，如果在有蚊子的夏晚，您可在蚊帐内自由控制台灯或电风扇，而不必担心蚊子混入。（作者：杨祾）