在
电子电路领域,红外遥控技术有着广泛的应用。本文将详细介绍使用 LM567 制作的单通道红外遥控电路图,从发射电路到接收解调控制电路,深入剖析其工作原理和设计要点,同时探讨其改造为多路遥控电路的方法及应用场景。
单通道红外遥控发射电路如图 1 所示。在该发射电路中,使用了一片高速 CMOS 型四重二输入 “与非” 门 74HC00。其中,“与非” 门 3、4 组成载波振荡器,振荡频率 f0 需调在 38kHz 左右;“与非” 门 1、2 组成低频振荡器,振荡频率 f1 不必调整。f1 对 f0 进行调制,所以从 “与非” 门 4 输出的波形是断续的载波,这也是经红外发光
二极管传送的波形。

几个关键点的波形如图 2 所示,图中 B′波形是 A 点不加调制波形而直接接高电平时 B 点输出的波形。由图 2 可以清晰地看出,当 A 点波形为高电平时,红外发光二极管发射载波;当 A 点波形为低电平时,红外发光二极管不发射载波。这一停一发的频率就是低频振荡器频率 f1。

在红外发射电路中,不采用价格低廉的低速 CMOS 四重二输入 “与非” 门 CD4011,而采用价格较高的 74HC00,主要是受电源电压的限制。红外发射器的外壳多样,但电源一般设计成 3V,使用两节 5 号或 7 号电池作电源。虽然 CD4011 的标称工作电压为 3 - 18V,但这是针对处理数字信号而言的。因为这里的 CMOS “与非” 门是用作振荡产生方波信号的,属于模拟应用,所以它的工作电压至少要 4.5V 才行,否则不易起振,影响使用。而 74HC 系列的 CMOS 数字
集成电路工作电压为 2V,所以使用 3V 电源便 “得心应手” 了。74HC00 的引脚功能以上如图 3 所示。
图 4 为红外接收解调控制电路。图中,IC1 是 LM567。LM567 是一片锁相环电路,采用 8 脚双列直插塑封。其⑤、⑥脚外接的电阻和电容决定了内部压控振荡器的中心频率 f2,f2≈1/1.1RC。其①、②脚通常分别通过一电容器接地,形成输出滤波网络和环路单级低通滤波网络。②脚所接电容决定锁相环路的捕捉带宽:电容值越大,环路带宽越窄。①脚所接电容的容量应至少是②脚电容的 2 倍。③脚是输入端,要求输入信号≥25mV。⑧脚是逻辑输出端,其内部是一个集电极开路的
三极管,允许灌电流为 100mA。
LM567 的工作电压为 4.75 - 9V,工作频率从直流到 500kHz,静态工作电流约 8mA。LM567 的内部电路及详细工作过程非常复杂,这里仅将其基本功能概述如下:当 LM567 的③脚输入幅度≥25mV、频率在其带宽内的信号时,⑧脚由高电平变成低电平,②脚输出经频率 / 电压变换的调制信号;如果在器件的②脚输入音频信号,则在⑤脚输出受②脚输入调制信号调制的调频方波信号。在图 4 的电路中,我们仅利用了 LM567 接收到相同频率的载波信号后⑧脚电压由高变低这一特性,来形成对控制对象的控制。
弄清了 LM567 的基本工作原理和功能后,再来分析图 4 电路便非常简单。IC1 是红外
接收头,它接收发射器发出的红外信号,其中心频率与发射器载波频率 f0 相同,经 IC1 解调后,在输出端 OUT 输出频率为 f1 的方波信号,也就是与图 1 中 A 点波形相同的信号。我们将 LM567 的中心频率调到与发射器中 “与非” 门 1、2 振荡频率相同,即使 f2 = f1。则当发射器发射信号时,LM567 便开始工作,⑧脚由高电平变为低电平,利用这个变化的电平便可去控制各种对象。利用图 4 的电路,我们可以做成遥控开关,遥控家里的各种家用电器。
实际上,利用图 1 和图 4 所示的电路,我们也可以较容易地将其改造成多路遥控电路。方法是:在发射器(图 1)中将电阻 R * 变成若干挡不同的数值,由此形成若干种频率不同的调制信号;在接收电路中,设置若干只 LM567,其输入均来自红外接收头,各个 LM567 的振荡频率不同但与发射端一一对应。这样当发射器按压不同的按钮,接入不同的调制信号时,在接收端对应的 LM567 的⑧脚的电平就会发生变化,由此形成多路控制。