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LM567 为通用音调译码器,当输入信号于通带内时提供饱和晶体管对地开关,电路由 I 与 Q
检波器构成,由电压控制振荡器驱动振荡器确定译码器中心频率。用外接元件独立设定中心
频率带宽和输出延迟。
主要用于振荡、调制、解调、和遥控编、译码电路。如电力线载波通信,对讲机亚音频
译码,遥控等。
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用外接电阻 20 比 1 频率范围
逻辑兼容输出具有吸收 100mA 电流吸收能力。
可调带宽从 0%至 14%
宽信号输出与噪声的高抑制
对假信号抗干扰
高稳定的中心频率
中心频率调节从 0.01Hz 到 500kHz
电源电压 5V--15V,推荐使用 8V。
应用举例:输入端接 104 电容,输出端接上拉电阻 10K,C1、C2 为 1uF。R1、C1 决定
振荡频率,一般 C1 为 104 电容,R1 为 10K--200K。电源电压为 8V。
单通道红外遥控电路
在不需要多路控制的应用场合,可以使用由常规集成电路组成的单通道红外遥控电路。
这种遥控电路不需要使用较贵的专用编译码器,因此成本较低。
单通道红外遥控发射电路如图 1 所示。在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 调在 38kHz 左右;
“与非”门 1、2 组成低频振荡器,振荡频率 f1 不必精确调整。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
中为什么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 呢?主要是由于电源电压的限制。红外发射器的外壳有多种多样,但电源一般都设
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,但却
是对处理数字信号而言的。因为这里 CMOS“与非”门是用作振荡产生方波信号的,即模拟应
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
数字集成电路最低工作电压为 2V,所以使用 3V 电源便“得心应手”了。74HC00 的引脚功能
如图 3 所示。
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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,允许最大灌电流为 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 电路便非常简单了。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。严格说来,
这属于一种频分多路,与数字编译码多路控制相比,缺点是调试比较复杂。但在有些场合,
如在多路报警中,也有其一席之地。因在报警应用场合中,需要解决两路以上同时报警的问
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题时,用时分多路存在复杂的同步问题,在频宽允许的情况下用频分多路则很容易解决。
超声波遥控电路
1、超声波遥控电灯开关
这种遥控开关,电路简单,且免调试,非常适合初学者制作。
一、工作原理
为发射电路。电路采用分立器件构成,VT1 和 VT2 以及 R1~ R4、C1、C2 构成自激多
谐振荡器,超声发射器件 B 被联接在 VT1 和 VT2 的集电极回路中,以推挽形式工作,回路
时间常由 R1、C1 和 R4、C2 确定。超声发射器件 B 的共振频率使多谐振荡电路触发。因此,
本电路可工作在最佳频率上。
(图 2)为接收电路,结型场效应 VT1 构成高输入阻抗放大器,能够很好地与超声接收器件 B
相匹配,可获得较高接收灵敏度及选频特性。VT1 采用自给偏压方式,改变 R3 即可改变
VT1 的表态工作点,超声接收器件 B 将接收到的超声波转换为相应的电信号,经 VT1 和
VT2 两极放大后,再经 VD1 和 VD2 进行半波整流变为直流信号,由 C3 积分后作用于 VT3
和基极,使 VT3 由截止变为导通,其集电极输出负脉冲,触发器 JK 触发 D,使其翻转。JK
触发器 Q 端的电平直接驱动继电器 K,使 K 吸合或释放。由继电器 K 的触点控制电路的开
关。
二、元件选用
发射电路中,VT1 和 VT2 用 CS9013 或 CS9014 等小功率晶体管,≥100。超声发射器件
用 SE05—40T,电源 GB 采用一块 9V 叠层电池,以减小发射器体积和重量。
接收电路中,VT1 和 3DJ6 或是 3DJ7 等小功率结型场效应晶体管。VT2~ VT3 用 CS9013,
≥100。VD1 和 VD2 用 IN4148。JK 触发器 263B。超声接收器件用 SE05—40R,与 SE05—40T
配对使用。继电器 K 用 HG4310 型。
超声波遥控电扇变速器
一、工作原理
(图 3)为发射电路。它采用的是国产蝙蝠牌 FS—A5A 型电风扇的遥控发射器。这种发射器具
有体积小、耗电省、工作可靠、电路简单等特点。在使用时,每按一下发射键,发射器发出
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约为 500ms 的 40KHZ 的超声波。发射电路的工作原理如下。
VT2 和 VT3 构成直接耦合正反馈振荡电路,B 为 40KHz 超声发射器件,并兼振荡电路
反馈先频元件。因此,此电路可准确地振荡于超声发射器件的中心频率 40KHZ。VT1 和 R2、
C1 组成 500ms 延时电路。R1、VD1 是 C1 的放电通路,当按下发射键 S 时,VT2 构成的振
荡电路工作,发出超声波,同时,电源通过 R2 向 C1 充电,当 C1 上的电位充到 1.4V 时(约
经过 500ms),VT1 导通,VT2 基极以及 VT3 集电极电位下降为 0.3V 左右,振荡器停止工作,当
松开发射键 S 时,C1 通过 VD1 和 R1 迅速放电,为下一次发射作好准备.VD3 和 R4 构成发射
指示电路,当按发射键时,VD3 发光。
(图 4)为接收电路。CMOS 非门 D1~ D3 由 R1 偏置为线性放大器,总增益可达 60bB 以上,
由于 CMOS 电路的输入阻抗较高,故能够很好与超声接收器件匹配。放大后的信号由 C1
耦合给锁相环译码器 LM567 的输入端 3 脚。当输入信号的频率落在其中心频率上时,LM567
的逻辑输出端 8 脚由高电平变为低电平。
选频声控开关
此声控开关可由一特定音调的(500 到 2000Hz)声音来控制任一电器的开或关。由于它有
一定的选频作用,故误动作的机率小。
电路设计为用音频电信号(达 100mV)来控制,其控制信号源可以是电话、收音机、电唱
机、录音机,从其中适当点用屏蔽线引来。如果想用声波遥控,加一个驻极体话筒和一级前
置放大即可。
本装置的电路如图 16 所示。它的中心器件是一块拾音集成电路 LM567,以及一个 50mA
的继电器。
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一定音调的音频信号加至 LM567 的输入端(3 脚)后,经内电路的放大、选频等处理,在
其输出端 8 脚输出低电平(没有输入信号时为高电平)。这时,与其相接的一个 PNP 管(2N3906)
导通,使接在集电极电路中的继电器吸动,从而以其接点去控制被控电器。若用以开机,则
使用继电器的常开、动合接点;若用来关机,则应采用常合、动开式接点。
响应频率决定于接于第 5、6 脚的电位器和电容器的值,故调整 10kΩ 电位器可调节其
响应频率。本机可接收的音频范围为 500~2000Hz。
二极管 1N4001 用以保护晶体三极管。2N3906 可以用其它任何型号的中、小功率 PNP
硅管代替。
红外光电探测器在静电对靶喷雾中的应用
摘 要:详细介绍了红外光电探测器,以及用红外光电探测器探测棉花的位置,实现对
靶喷雾的设计。
农业是国民经济的基础,先进的植保技术是农业生产丰收的保障,现代植物病虫害防治
仍然以化学药剂防治为主,我国常规施药方法和施药器械落后,大量农药流失到水体、土壤
和大气中,农药的利用率低,防治成本高,并造成严重的环境污染,对某些害虫防治效果欠
佳,先进的施药方法和施药器械的研究与开发对我国农业的持续发展,降低生产成本,特别是
保护环境具有重要的作用。对靶喷雾是新近发展起来的高效低污染施药新技术,AGTECH
公司研制的“Tree-sense”智能喷雾器采用了“沙漠风暴”中使用的探测敌人坦克的三维图像传
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感器,它能够根据作物的距离、形状进行有效喷雾;DURAND WAYLAND 公司的“Smart
Spray”喷雾器、“Tree-see”喷雾器使用了先进的声纳系统来进行目标的准确定位,这些装置
精度高,但价格昂贵。根据我国国情,我们设计了红外光电探测器来进行目标的探测,并结
合高压静电使雾滴带电,带电的雾滴作定向运动飞向植株,最后吸附在植株上,其命中率显
著提高。这种红外探测器研制成本低、灵敏度高、体积小,加上与静电结合,就会达到与上
述系统基本相同的效果。
设计思路
本文主要讲述红外光电探测器的研制。红外线是一种不可见光,采用专用的红外发射管
和接收管,可以有效地防止周围可见光的干扰,进行无接触探测,不损伤被测物体。该探测
器安装在电动小车上。红外对靶喷雾主要用在棉花的幼苗期和生长期间,当棉花处于幼苗期
时,棉苗分散,对靶容易。当处于生长期时,棉花的茎部有一定的高度,此时采用红外线照
射茎部,通过反射,确定目标。考虑到棉农十分注重田间管理,棉田杂草很少,所以红外光
电探测器受到的干扰很小,可以忽略。
图 1 红外探测器的原理图架
图 2 探测距离
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