一種多功能實用遙控插座的設計方案

對孩子來講手動式插座不僅是很危險的而且也不方便。遙控插座就安全方便了許多，可以隨意的遙控它，也不會帶來的危險。鑒于此，本文提出了一種基于多功能實用遙控插座的設計方案。此方案中的多功能實用遙控插座不僅適用于家中有老弱病殘的人來隨時控制相關電器，也適用于夜里照看幼兒需隨時開啟臺燈的家庭。對于一般家庭來說，如果在有蚊子的夏晚，您可在蚊帳內自由控制臺燈或電風扇，而不必擔心蚊子混入。

一、總體設計方案

“多功能實用遙控插座”的工作是利用遙控器控制電源開關的原理，其中，由于集成塊4013具有在觸發(fā)脈沖的作用下置0、置1的功能并能將翻轉后的信號保持，該電路利用4013的這個功能來設計達到我們預期的目的。

多功能實用遙控插座電路的結構(如圖1所示)：

圖1 多功能實用遙控插座電路的結構二、單元模塊設計

1.電源電路設計

7805是我們最常用到的穩(wěn)壓芯片了，它的使用方便，用很簡單的電路即可以輸入一個直流穩(wěn)壓電源，它的輸出電壓恰好為5V,剛好是本電路所需的電壓，它有很多的系列如ka7805,ads7805,cw7805等，性能有微小的差別，用的最多的還是lm7805,下面我簡單的介紹一下它的3個引腳。其中：1接整流器輸出的+電壓;2為公共地(也就是負極);3就是我們需要的正5V輸出電壓了。

電源電路工作原理分析：

當電路加入220V電壓，變壓器輸出9V電壓，經電容C1濾波，再將9V濾波電壓輸入穩(wěn)壓器7805,同時將9V電壓提供給繼電器工作。穩(wěn)壓器7805輸出5V電壓，再經電容C2濾波，將5V直流電壓輸送給紅外線接收頭、三極管9012、集成塊4013工作。

2.主電路設計

主電路工作原理分析：

如果開始電源插座上的用電器沒有工作，當我們按下遙控器按鈕，紅外線接收頭接收到信號，輸出低電平，三極管9012導通給電容器C3充電，當手松開遙控器按鈕，三極管9012截止，電容器C3通過10KΩ電阻放電，給4013的3腳一個觸發(fā)脈沖，4013開始工作翻轉，輸出端3輸出一個高電平，使三極管9013導通，繼電器線圈得電，與電源插座串聯的繼電器常開觸頭閉合，插在電源插座上的用電器開始工作，同時發(fā)光二極管發(fā)光。同理，再按下遙控器按鈕，紅外線接收頭接收到信號，輸出低電平，三極管9012導通給電容器C3充電，當手松開遙控器按鈕，三極管9012截止，電容器C3通過10KΩ電阻放電，給4013的3腳一個觸發(fā)脈沖，4013開始工作翻轉，輸出端3輸出一個低電平，使三極管9013截止，繼電器線圈失電，與電源插座串聯的繼電器常開觸頭復位斷開，插在電源插座上的用電器停止工作，同時發(fā)光二極管熄滅。

3.紅外線遙控電路

(1)遙控器晶振頻率與發(fā)射頻率的關系

附加說明：兩者頻率相差為12倍，發(fā)射頻率、接收頭頻率誤差不能超過1KHz,否則接收困難或無法接收。

(2)紅外遙控系統

常用的紅外遙控系統一般分發(fā)射和接收兩個部分。

發(fā)射部分的主要元件為紅外發(fā)光二極管。它實際上是一只特殊的發(fā)光二極管;由于其內部材料不同于普通發(fā)光二極管，因而在其兩端施加一定電壓時，它便發(fā)出的是紅外線而不是可見光。目前大量的使用的紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線波長為940mm左右，外形與普通φ5發(fā)光二極管相同，只是顏色不同。紅外發(fā)光二極管一般有黑色、深藍、透明三種顏色。判斷紅外發(fā)光二極管好壞的辦法與判斷普通二極管一樣;用萬用表電阻擋量一下紅外發(fā)光二極管的正、反向電阻即可。紅外發(fā)光二極管的發(fā)光效率要用專門的儀器才能精確測定，而業(yè)余條件下只能用拉鋸法來粗略判判定。

接收部分的紅外接收管是一種光敏二極管。在實際應用中要給紅外接收二極管加反向偏壓，它才能正常工作，亦即紅外接收二極管在電路中應用時是反向運用，這樣才能獲得較高的靈敏度。紅外發(fā)光二極管一般有圓形和方形兩種。由于紅外發(fā)光二極管的發(fā)射功率一般都較小(100mW左右)，所以紅外接收二極管接收到的信號比較微弱，因此就要增加高增益放大電路。前些年常用Μpc1373H、CX20106A等紅外接收專用放大集成電路。

最近幾年不論是業(yè)余制作還是正式產品，大多都采用成品紅外接收頭。成品紅外接收頭的封裝大致有兩種：一種采用鐵皮屏蔽;一種是塑料封裝。均有三只引腳，即電源正(VDD)、電源負(GND)和數據輸出(VO/OUT)。紅外接收頭的引腳排列因型號不同而不盡相同，可參考廠家的使用說明。成品紅外接收頭的優(yōu)點是不需要復雜的調試和外殼屏蔽，使用起來如同一只三極管，非常方便。但在使用時注意成品紅外接收頭的載波頻率。紅外遙控常用的載波頻率為38kHz這是由發(fā)射端所使用的455kHz晶振來決定的。在發(fā)射端要對晶振進行整數分頻，分頻系數一般取12,所以455kHz÷12≈37.9kHz≈38kHz.也有一些遙控系統采用36kHz、40kHz、56kHz等，一般由發(fā)射端晶振的振蕩頻率來決定。

紅外遙控的特點是不影響周邊環(huán)境的、不干擾其他電器設備。由于其無法穿透墻壁，故不同房間的家用電器可使用通用的遙控器而不會產生相互干擾;電路調試簡單，只要按給定電路連接無誤，一般不需任何調試即可投入工作;編解碼容易，可進行多路遙控。由于各生產廠家生產了大量紅外遙控專用集成電路，需要時按圖索驥即可。因此，現在紅外遙控在加用電器、室內近距離(小于10米)遙控中得到了廣泛的應用。

三、電路組裝與調試

1.電路圖

2.電路調試

接上電源，按下遙控器按鈕，發(fā)現遙控插座工作指示燈不亮，通過電路分析查找原因，發(fā)現虛焊的情況!將虛焊的焊點重新焊接，結果指示燈還不亮，通過繼續(xù)排查，查找到繼電器常開常閉觸點接反了。

四、遙控插座的使用說明

1.功能簡介

多功能實用遙控插座的設計，構思精巧、結構簡單、實用性強。適用于家中有老弱病殘的人來隨時控制相關電器;也適用于夜里照看幼兒需隨時開啟臺燈的家庭。對于一般家庭來說，如果在有蚊子的夏晚，您可在蚊帳內自由控制臺燈或電風扇，而不必擔心蚊子混入。

考慮到一般家庭都有電視遙控器，本產品就盡量利用現有資源來開發(fā)，一方面以避免出現家中遙控器過多的雜亂現象，另一方面也降低了產品的成本。

2.使用指南

本產品的使用非常簡單，只需將遙控插座外接電源連在家中墻上的插座上，然后將需要控制的電器連接上遙控插座即可。使用時，可將電視遙控器朝著遙控插座的紅外接收頭方向按下任意鍵，便可自由控制電器的開關。

3.注意事項

(1)本產品需要的電視遙控器一般是晶振為455KHZ的遙控器，目前市場上的彩電遙控器基本都適合。

(2)本演示產品只適合控制1000W以下的電器，如果要控制大功率的取暖器、電熱水壺等電器，需要將產品內部的繼電器更換成控制功率較高的繼電器。

五、結語

本文提出了一種基于多功能實用遙控插座的設計方案。此方案中的多功能實用遙控插座不僅適用于家中有老弱病殘的人來隨時控制相關電器，也適用于夜里照看幼兒需隨時開啟臺燈的家庭。對于一般家庭來說，如果在有蚊子的夏晚，您可在蚊帳內自由控制臺燈或電風扇，而不必擔心蚊子混入。