遙控系統(tǒng)電路分析

第一節(jié)彩色電視機(jī)遙控系統(tǒng)的功能與組成一、彩色電視機(jī)遙控系統(tǒng)的基本功能什么是遙控？遙控是在一定距離對(duì)某種設(shè)備進(jìn)行人為或自動(dòng)的操作控制。遙控信號(hào)可以用導(dǎo)線、無線電波、超聲波或紅外線來傳遞，故可分為有線與無線遙控。彩色電視機(jī)采用紅外遙控系統(tǒng)。彩色電視機(jī)遙控系統(tǒng)的作用是在距離電視機(jī)一定范圍內(nèi)，通過操作遙控發(fā)射器，對(duì)電視機(jī)進(jìn)行控制。彩色電視機(jī)遙控系統(tǒng)的基本功能見表9-1所示。第1頁/共27頁第一頁，共28頁。表9-1彩色電視機(jī)遙控系統(tǒng)的基本功能第2頁/共27頁第二頁，共28頁。二、電壓合成式紅外線遙控系統(tǒng)的組成彩色電視機(jī)中的紅外線遙控系統(tǒng)分為電壓合成式和頻率合成式兩類，一般普及型遙控彩色電視機(jī)采用電壓合成式，新型大屏幕遙控彩色電視機(jī)則采用頻率合成式。頻率合成式遙控系統(tǒng)雖然具有搜索選臺(tái)快捷、準(zhǔn)確、穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，但是遙控電路復(fù)雜，制作成本高并且要對(duì)現(xiàn)在廣泛使用的高頻調(diào)諧器進(jìn)行改造，因而僅限于高檔彩色電視機(jī)中使用，這里不作討論。圖9-1電壓合成式遙控系統(tǒng)組成方框圖第3頁/共27頁第三頁，共28頁。

彩色電視機(jī)的電壓合成式遙控系統(tǒng)，是以一塊專用的微處理器為核心，將高頻頭各接收頻道所需的調(diào)諧電壓、頻段切換電壓及其它控制電壓以數(shù)字信號(hào)的形式存儲(chǔ)在可編程可擦寫存儲(chǔ)器中。遙控操作時(shí)，通過特定的指令，傳到控制中心的微處理器，由微處理器從可編程可擦寫存儲(chǔ)器中取出相對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，經(jīng)D/A變換電路變成直流控制電壓，實(shí)現(xiàn)特定的控制功能。電壓合成式遙控系統(tǒng)的組成框圖如圖9-1所示，由圖可知，它由紅外遙控發(fā)射器、紅外遙控接收器、微處理器（CPU）、存儲(chǔ)器及外圍電路組成。第二節(jié)電壓合成式遙控系統(tǒng)的基本原理一、紅外遙控發(fā)射器遙控信號(hào)的發(fā)送與接收分別由紅外遙控發(fā)射器和紅外遙控接收器完成，二者之間的信息傳遞，選擇不易受日光干擾、透射能力與繞射能力弱，波長為940nm的紅外光為載體。第4頁/共27頁第四頁，共28頁。

紅外線遙控發(fā)射器俗稱遙控板，主要由專用編碼調(diào)制集成電路（微處理器），晶體振蕩器、鍵盤矩陣電路、驅(qū)動(dòng)三極管和紅外發(fā)光二極管組成，如圖9-2所示。當(dāng)按下鍵盤的某一按鍵時(shí)，微處理器將用戶輸入的鍵控指令轉(zhuǎn)換成能被微處理器直接使用的二進(jìn)制編碼指令脈沖，這種數(shù)字編碼指令脈沖又通過碼元調(diào)制器調(diào)制在一個(gè)頻率為38KHZ的載波上，調(diào)制信號(hào)通過驅(qū)動(dòng)三極管放大后加到紅外發(fā)光二極管上，驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)光二極管發(fā)出被調(diào)制的紅外光脈沖。圖9-2遙控發(fā)射器組成方框圖第5頁/共27頁第五頁，共28頁。二、紅外遙控接收器紅外遙控接收器的作用是從紅外光遙控信號(hào)中取出控制指令，送給微處理器，以實(shí)現(xiàn)各種控制功能。早期的紅外遙控接收器大多使用夏普公司的集成電路CX20106A，它在使用時(shí)，需要外接紅外光電二極管及其它外圍元件，典型應(yīng)用電路如圖9-3所示。它們需要金屬外殼封裝，否則容易受到外界的干擾。圖9-3由CX20106A組成的紅外遙控接收器第6頁/共27頁第六頁，共28頁。

為了提高紅外遙控接收器的抗干擾能力和控制靈敏度，近幾年，彩色電視機(jī)的紅外遙控接收器采用厚膜組件。下面以香港飛達(dá)電子公司生產(chǎn)的厚膜組件HS0038為例進(jìn)行介紹，其內(nèi)部電路組成如圖9-4所示，它的典型應(yīng)用電路如圖9-5所示。圖9-4厚膜組件HS0038內(nèi)部電路方框圖第7頁/共27頁第七頁，共28頁。

圖9-5HS0038典型應(yīng)用電路

由圖9-4可見，厚膜組件HS0038主要由紅外光電接收二極管VD、AGC放大器、帶通濾波器、控制電路、比較器、輸入觸發(fā)器、施密特觸發(fā)器及輸出級(jí)等組成。所有元件都封裝在一個(gè)塑料盒內(nèi)，只有三個(gè)引腳：①腳為接地端；②腳為+5V電源供給端；③腳為指令脈沖輸出端，指令脈沖輸出直接加到微處理器的遙控脈沖信號(hào)輸入端。厚膜組件HS0038內(nèi)部各方框的作用見表9-2所示。第8頁/共27頁第八頁，共28頁。表9-2厚膜組件HS0038內(nèi)部各方框的作用第9頁/共27頁第九頁，共28頁。三、微處理器微處理器（CPU）是遙控系統(tǒng)的核心，它既是控制中心，又是各種合成電壓信號(hào)和開關(guān)控制信號(hào)的發(fā)源地，主要由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器和輸入輸出接口電路等組成，將這些電路集成于一個(gè)大規(guī)模集成電路之中，如圖9-6所示。

圖9-6微處理器的基本組成微處理器（CPU）各部分的作用見表9-3所示。第10頁/共27頁第十頁，共28頁。表9-3微處理器（CPU）各部分的作用

在彩色電視機(jī)的遙控系統(tǒng)中，使用了三種存儲(chǔ)器，它們分別是只讀存儲(chǔ)器（ROM），隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）和可編程可擦寫存儲(chǔ)器（E2PROM）。這三種存儲(chǔ)器各自特點(diǎn)見表9-4所示。第11頁/共27頁第十一頁，共28頁。表9-4彩色電視機(jī)遙控系統(tǒng)中存儲(chǔ)器的特點(diǎn)四、微處理器正常工作的條件微處理器要正常工作，必須同時(shí)具備五個(gè)條件，見表9-5所示。第12頁/共27頁第十二頁，共28頁。表9-5微處理器要正常工作的條件第13頁/共27頁第十三頁，共28頁。五、遙控系統(tǒng)的基本工作過程當(dāng)用戶按下功能操作鍵后，CPU收到來自遙控發(fā)射器或面板鍵盤矩陣送來的代表用戶指令的二進(jìn)制指令碼，先暫時(shí)存放在寄存器中，然后從ROM中找出解碼程序送到運(yùn)算器中進(jìn)行運(yùn)算。在運(yùn)算器中，將輸入的指令碼與ROM中預(yù)先寫入的各種功能程序的碼值進(jìn)行逐個(gè)比較、運(yùn)算、識(shí)別，形成指令地址碼，并按該地址碼在ROM的對(duì)應(yīng)單元里取出操作指令和程序存放到RAM中。每條指令又分為多項(xiàng)操作程序，微處理器將按操作程序自動(dòng)逐條地執(zhí)行，形成相應(yīng)的控制脈沖輸出到接口電路，同時(shí)將相關(guān)數(shù)據(jù)存入外部的E2PROM中。第三節(jié)長虹H2158K彩色電視機(jī)遙控系統(tǒng)電路分析長虹H2158K彩色電視機(jī)的遙控系統(tǒng)主要由微處理器CHT0410-5P78，存儲(chǔ)器ST24C08，遙控接收組件HS0038及外圍電路組成，如圖9-7所示。遙控系統(tǒng)的核心是微處理器CHT0410-5P78，它是一個(gè)雙列直插式大規(guī)模集成電路。采用I2C總線控制方式，對(duì)存儲(chǔ)器ST24C08和TV小信號(hào)處理集成電路LA76810進(jìn)行控制，而電源的開機(jī)/待機(jī)，高頻調(diào)諧器的控制，制式切換及TV/AV1/AV2/S端子的切換設(shè)有專門的輸出通道和接口電路。第14頁/共27頁第十四頁，共28頁。一、微處理器LC863320A（CHT0410）介紹微處理器（CPU）是整機(jī)控制的中心，彩色電視機(jī)具有的一切功能及操作程序都離不開微處理器。微處理器必須寫入相應(yīng)的操作程序才能使用，空白微處理器一旦寫入具有自己特點(diǎn)的操作程序后，就不能改變了，電視機(jī)生產(chǎn)廠家在空白的微處理器芯片中寫入不同的操作程序，就擁有了具有自己特色的芯片。長虹CN-12機(jī)芯選用日本三洋公司推出的8bit單片微處理器LC863320A，并按CN-12機(jī)芯控制功能的要求及檢修調(diào)試要求，進(jìn)行編程掩膜于LC863320A的ROM中，從而形成了CN-12機(jī)芯專用微處理器，廠家將其命名為CHT0410?？梢?，LC863320A與CHT0410二者不能互換。

LC863320A是日本三洋公司推出的8bit單片微處理器，是“LC8633XX”系列中的一種，該系列產(chǎn)品還有LC863316A、LC863324A、LC863328A及LC863332A等。這類微處理器的硬件結(jié)構(gòu)基本相同，只是內(nèi)部ROM的容量不同，CPU型號(hào)的后兩位數(shù)實(shí)際上反映了芯片內(nèi)ROM的容量，LC863320A的ROM為20KB，而其它幾種型號(hào)CPU的ROM分別為16KB、24KB、28KB及32KB。

1.“LC8633XX”系列微處理器的特點(diǎn)：最小指令執(zhí)行時(shí)間為0.9us；RAM容量為512KB；可編程可擦寫ROM容量分別為16KB、20KB、24KB、28KB及32KB等；屏顯RAM容量為352×9bit；內(nèi)含5路8bitA/D轉(zhuǎn)換器；兩個(gè)16bit定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；15個(gè)中斷源；3組20路I/O端口；具有ROM校正功能及I2C總線控制功能。第15頁/共27頁第十五頁，共28頁。圖9-7長虹H2158K彩色電視機(jī)的遙控系統(tǒng)第16頁/共27頁第十六頁，共28頁。2.CHT0410各引腳功能及檢修數(shù)據(jù)CHT0410各引腳功能及檢修數(shù)據(jù)見表9-6所示。表9-6CHT0410各引腳功能及檢修數(shù)據(jù)第17頁/共27頁第十七頁，共28頁。二、長虹H2158K彩色電視機(jī)的遙控電路分析微處理器D701的型號(hào)為CHT0410-5P78,儲(chǔ)存器D702型號(hào)為ST24C08,現(xiàn)在按照微處理器的引腳順序介紹各種控制功能。第18頁/共27頁第十八頁，共28頁。第19頁/共27頁第十九頁，共28頁。第20頁/共27頁第二十頁，共28頁。第21頁/共27頁第二十一頁，共28頁。本章小結(jié)

1．彩色電視中的紅外線遙控系統(tǒng)分為電壓合成式和頻率合成式兩類，一般普及型遙控彩色電視機(jī)采用電壓合成式，新型大屏幕遙控彩色電視機(jī)則采用頻率合成式。電壓合成式遙控系統(tǒng)由紅外遙控發(fā)射器、紅外遙控接收器、微處理器（CPU）、存儲(chǔ)器及外圍電路組成。

2．紅外遙控發(fā)射器俗稱遙控板，主要由專用編碼調(diào)制集成電路（微處理器），晶體振蕩器、鍵盤矩陣電路、驅(qū)動(dòng)三極管和紅外發(fā)光二極管組成。

3．紅外遙控接收器的作用是從紅外光遙控信號(hào)中取出控制指令，送給微處理器，以實(shí)現(xiàn)各種控制功能。彩色電視機(jī)的紅外線遙控接收器多采用厚膜組件HS0038，它主要由紅外光電接收二極管、AGC放大器、帶通濾波器、控制電路、比較器、輸入觸發(fā)器、施密特觸發(fā)器及輸出級(jí)等組成。

4．微處理器（CPU）是遙控系統(tǒng)的核心，它既是控制中心，又是各種合成電壓信號(hào)和開關(guān)控制信號(hào)的發(fā)生源，主要由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器和輸入輸出接口電路等組成，將這些電路集成于一個(gè)大規(guī)模集成電路之中。

5．采用I2C總線控制的微處理器要正常工作，必須同時(shí)具備五個(gè)條件：（1）+5V供電電壓正常；（2）復(fù)位電路工作正常；（3）系統(tǒng)時(shí)鐘振蕩電路正常；（4）鍵掃描電路中按鍵無短路；（5）I2C總線輸出端無對(duì)地短路，并且上拉電阻無開路。第22頁/共27頁第二十二頁，共28頁。6．遙控系統(tǒng)的基本工作過程：當(dāng)用戶按下功能操作鍵后，CPU收到來自遙控發(fā)射器或面板鍵盤矩陣送來的代表用戶指令的二進(jìn)制指令碼，先暫時(shí)存放在寄存器中，然后從ROM中找出解碼程序送到運(yùn)算器中進(jìn)行運(yùn)算。在運(yùn)算器中，將輸入的指令碼與ROM中預(yù)先寫入的各種功能程序的碼值進(jìn)行逐個(gè)比較、運(yùn)算、識(shí)別，形成指令地址碼，并按該地址碼在ROM的對(duì)應(yīng)單元里取出操作指令和程序存放到RAM中。每條指令又分為多項(xiàng)操作程序，微處理器將按操作程序自動(dòng)逐條地執(zhí)行，形成相應(yīng)的控制脈沖輸出到接口電路，同時(shí)將相關(guān)數(shù)據(jù)存入外部的E2PROM中。

7．長虹H2158K彩色電視機(jī)的遙控系統(tǒng)主要由微處理器CHT0410-5P78，存儲(chǔ)器ST24C08，遙控接收組件HS0038及外圍電路組成。采用I2C總線控制方式，對(duì)存儲(chǔ)器ST24C08和TV小信號(hào)處理集成電路LA76810進(jìn)行控制，電源的開機(jī)/待機(jī)，高頻調(diào)諧器的控制，伴音制式切換及TV/AV1/AV2切換設(shè)有專門的輸出通道和接口電路。第23頁/共27頁第二十三頁，共28頁。練習(xí)與習(xí)題九填空題

1．彩色電視機(jī)遙控系統(tǒng)的基本功能是

、

、

、

和

。

2．彩色電視機(jī)的電臺(tái)預(yù)置有

和

兩種。

3．彩色電視機(jī)的模擬量控制信號(hào)是一種

電壓，而工作狀態(tài)控制信號(hào)是一種

電壓。

4．彩色電視機(jī)中的遙控系統(tǒng)分為

和

兩類。普及型彩色電視機(jī)采用

遙控系統(tǒng)，新型大屏幕遙控彩色電視機(jī)則采用

遙控系統(tǒng)。

5．彩色電視機(jī)中的存儲(chǔ)器有

種，它們分別是

、

、

。

中的數(shù)據(jù)是固化的，不能改寫；

中數(shù)據(jù)可不停地變化，但不具備記憶功能，斷電會(huì)全部消失；

中數(shù)據(jù)可隨時(shí)改寫，且斷電不會(huì)消失。

6．長虹H2158K彩色電視機(jī)的遙控系統(tǒng)主要由

、

、

和

__組成，其的核心是

。第24頁/共27頁第二十四頁，共28頁。二、選擇題

1．彩色電視機(jī)采用（）遙控系統(tǒng)。

a.紅外線b.超聲波c.無線電波

2．電壓合成式遙控系統(tǒng)的彩色電視機(jī)，將調(diào)諧電壓、波段切換電壓及控制電壓以數(shù)字信號(hào)的形式存儲(chǔ)在（）中。

a.RAMb.ROMc.E2PROM3．電壓合成式遙控發(fā)射器中的晶體振蕩頻率為（）KHZ。

a.38b.455c.4504．紅外遙控接收器HS0038是一個(gè)厚膜組件，它的三個(gè)引腳依次是（）。

a.地、電源、輸出b.電源、地、輸出c.輸出、電源、地三、判斷題

1．彩色電視機(jī)遙控選臺(tái)時(shí)，控制系統(tǒng)只輸出