CN203149829U - 基于pwm信号调制的双红外发射管增强电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种基于PWM信号调制的双红外发射管增强电路，包括控制单元、第一电平转换单元、第一红外发射单元、第二红外发射单元、接收单元、第二电平转换单元、第三电平转换单元；本实用新型采用两个红外发射单元无差别同时发射红外信号，最大程度的确保电能表完整的接收红外数据，从而做出相应的通信。其次，使用动态调制PWM输出信号的频率，可以有效解决调制信号频率偏移导致的通讯可靠性问题，同时也简化了电路，极大的节省了成本。第二电平转换单元以及第三电平转换单元的两次电压转换，极大程度的消除了红外接收管的干扰，极大的提高了数据的准确性。

Description

基于PWM信号调制的双红外发射管增强电路

技术领域

本实用新型涉及电路设计领域，尤其涉及一种基于PWM信号调制的双红外发射管增强电路。

背景技术

红外抄表是现代集抄系统普遍应用的一种技术，它是将红外技术应用于日常电表查抄的新型抄表方式之一，红外线是一种人的肉眼看不到的光，但可用数码相机观察到，它的波长在0.75um至25um之间，红外功能在大部分电子电表中，已经成为了一种标准配置，就算不具备红外功能的电表，它的改造工序也非常简单，只要家装成本相对较便宜的红外模块就能实现。

现在红外电表在城镇用已经有非常高额的使用率了，设备成本低且容易实现，减轻了管理部门的不少问题麻烦，可以解决那些抄表不到的用户用电，能有效防止估抄现象，同时由于红外的特点，红外抄表不但具有一般抄表机抄表的功能，更具有一般抄表方式无可比拟的优势，能方便的进行远距离查抄，有线抄表距离比无线抄表方式更近，由于红外集抄的特殊性能，解决了偏远地区抄表不便的困难，给工作人员提供很大的便利。

但上述技术方案中存在诸多的不足：一、单个红外发射管可以实现红外通信功能，但是信号强度低，致使红外电表经常性只能接收到部分信号，而导致无法完成完整的红外通信；二、载波信号使用晶体振荡发生，晶体振荡涉及到晶体、电容、电阻等电子元器件，成本较高且比较占用线路板空间，晶体振荡会出现信号频率偏移而导致通信的可靠性；三、红外接收管接收到红外信息后直接送入处理器进行计算，经常会接收到处理器无法准确识别的信号，导致抄表数据错误。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种使用两个红外发射管无差别同时发射红外信号，最大程度的确保电表能完整的接收红外数据，从而做出相应的通信。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种基于PWM信号调制的双红外发射管增强电路，包括控制单元、第一电平转换单元、第一红外发射单元、第二红外发射单元、接收单元、第二电平转换单元、第三电平转换单元；所述第一电平转换单元包括红外信号接收端、载波调制信号接收端以及第一信号输出端，所述第一电平转换单元的载波调制信号接收端均连接控制单元；红外信号接收端接收所述控制单元发送的红外信号；所述第一红外发射单元包括第一信号接收端，第二红外发射单元包括第二信号接收端，所述第一信号接收端以及第二信号接收端均连接至所述的第一信号输出端；所述第二电平转换单元包括第三信号接收端、第二信号输出端，第三电平转换单元包括第四信号接收端以及红外信号输出端；第二电平转换单元的第三信号接收端连接至所述接收单元，第二信号输出端与第三电平转换单元的第四信号接收端相连，第三电平转换单元的红外信号输出端外接控制器。

其中，所述第一电平转换单元、第二电平转换单元以及第三电平转换单元均为74HC02PW逻辑芯片。

其中，所述第一红外发射单元、第二红外发射单元均包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、红外发射管以及三极管；所述第一电阻的一端连接第一电平转换单元的第一信号输出端，第一电阻的另一端连接三极管基极，第二电阻连接三极管的基极以及发射极；所述红外发射管的阴极连接三极管的集电极，红外发射管的阳极连接第三电阻的一端，第三电阻的另一端连接至3.3V电源。

本实用新型的有益效果是：针对单个红外发射管的信号强度低的问题，本实用新型中使用两个红外发射单元无差别同时发射红外信号，最大程度的确保电能表能完整的接收红外数据，从而做出相应的通信；针对红外载波信号使用晶体振荡发生信号，本实用新型中使用动态调制的载波调制信号，可以解决调制信号频率偏移导致的通讯可靠性问题，同时也简化了电路，极大的节省了成本；针对红外接收管会接收到处理器无法识别的信号，本实用新型的第二电平转换单元以及第三电平转换单元能够极大程度的消除红外接收管的干扰，极大的提高数据准确性；第一电平转换单元的红外信号接收和载波信号接收采用同一个芯片的不同通道，节省了器件成本和线路空间。

附图说明

图1所示为本实用新型的信号发射端的电路结构图；

图2所示为本实用新型的信号接收端的电路结构图。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

请参阅图1以及图2，本实施方式提供的基于PWM信号调制的双红外发射管增强电路，包括控制单元、第一电平转换单元1、第一红外发射单元2、第二红外发射单元3、接收单元4、第二电平转换单元5、第三电平转换单元6；

所述第一电平转换单元1包括红外信号接收端15、载波调制信号接收端16以及第一信号输出端14，所述第一电平转换单元1的载波调制信号接收端16均连接控制单元；红外信号接收端15接收所述控制单元发送的红外信号；

所述第一红外发射单元2包括第一信号接收端，第二红外发射单元3包括第二信号接收端，所述第一信号接收端以及第二信号接收端均连接至所述的第一信号输出端；

所述第二电平转换单元5包括第三信号接收端8、9、第二信号输出端10，第三电平转换单元6包括第四信号接收端11、12以及红外信号输出端13；第二电平转换单元5的第三信号接收端8、9连接至所述接收单元4，第二信号输出端10与第三电平转换单元6的第四信号接收端11、12相连，第三电平转换单元6的红外信号输出端13外接控制器。

上述实施方式的改进有，所述第一电平转换单元1、第二电平转换单元5以及第三电平转换单元均为74HC02PW逻辑芯片。

上述实施方式的进一步改进有，所述第一红外发射单元2、第二红外发射单元3均包括第一电阻R19、第二电阻R220、第三电阻R218、红外发射管以及三极管；所述第一电阻R19的一端连接第一电平转换单元1的第一信号输出端14，第一电阻R219的另一端连接三极管基极，第二电阻R220连接三极管的基极以及发射极；所述红外发射管的阴极连接三极管的集电极，红外发射管的阳极连接第三电阻R218的一端，第三电阻R218的另一端连接至3.3V电源。

本实用新型的实施方式中，由所述的控制单元直接送出红外发射信号和PWM载波调制信号，第一电平转换单元的红外信号接收端15以及载波调制信号接收端16接收信号，当红外发射信号和PWM载波信号同时为低电平时，第一电平转换单元1输出高电平，三极管Q4、Q5的基极同时处于高电平，从而驱动三极管工作，三极管工作使得发射二极管同时发射红外信号，在电表接收到信号后发出红外信号经过红外接收管接收红外信号，即经过所述的接收单元4接收红外信号，接收单元经过电阻R221、C214、C215连接到VDD3V3，当所述的第二电平转换单元的第8、9管脚为低电平时，其第二信号输出端10为高电平，同时第四信号接收端11、12为高电平，经过所述的第三电平转换单元6后，所述的红外信号输出端13为低电平，红外信号输出端13外接控制器，即红外接收信号处于低电平时外部的控制器开始计算数据。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种基于PWM信号调制的双红外发射管增强电路，其特征在于：包括控制单元、第一电平转换单元、第一红外发射单元、第二红外发射单元、接收单元、第二电平转换单元、第三电平转换单元；

所述第一电平转换单元包括红外信号接收端、载波调制信号接收端以及第一信号输出端，所述第一电平转换单元的载波调制信号接收端均连接控制单元；红外信号接收端接收所述控制单元发送的红外信号；

所述第一红外发射单元包括第一信号接收端，第二红外发射单元包括第二信号接收端，所述第一信号接收端以及第二信号接收端均连接至所述的第一信号输出端；

所述第二电平转换单元包括第三信号接收端、第二信号输出端，第三电平转换单元包括第四信号接收端以及红外信号输出端；第二电平转换单元的第三信号接收端连接至所述接收单元，第二信号输出端与第三电平转换单元的第四信号接收端相连，第三电平转换单元的红外信号输出端外接控制器。

2.根据权利要求1所述的基于PWM信号调制的双红外发射管增强电路，其特征在于：所述第一电平转换单元、第二电平转换单元以及第三电平转换单元均为74HC02PW逻辑芯片。

3.根据权利要求1所述的基于PWM信号调制的双红外发射管增强电路，其特征在于：所述第一红外发射单元、第二红外发射单元均包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、红外发射管以及三极管；

所述第一电阻的一端连接第一电平转换单元的第一信号输出端，第一电阻的另一端连接三极管基极，第二电阻连接三极管的基极以及发射极；

所述红外发射管的阴极连接三极管的集电极，红外发射管的阳极连接第三电阻的一端，第三电阻的另一端连接至3.3V电源。

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