專利名稱：通用超微型紅外發(fā)射接收系列組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種紅外線遙控遙測(cè)裝置，尤其是使用貼片元件，采用集成電路的紅外發(fā)射接受組件。
遙控遙測(cè)技術(shù)，是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中發(fā)展最快，應(yīng)用最廣泛的技術(shù)。紅外線遙測(cè)遙控又是遙控技術(shù)中用得最多的技術(shù)。在家用電器、安全保衛(wèi)、工業(yè)控制及人們?nèi)粘Ｉ钪袘?yīng)用非常廣泛，如紅外遙控電視，音響、錄相、電扇、空調(diào)、紅外報(bào)警、自動(dòng)門、條形碼閱讀……，可以說(shuō)，現(xiàn)代生活中，人們天天都離不開(kāi)紅外遙控，其應(yīng)用領(lǐng)域幾乎遍及人類社會(huì)的所有領(lǐng)域。
當(dāng)今，電子產(chǎn)品正向著智能化、微型化、集成化和聲表面波化發(fā)展，隨著微計(jì)算機(jī)，超大規(guī)模集成電路和現(xiàn)代通訊技術(shù)的發(fā)展，對(duì)各種電子產(chǎn)品的體積、重量、功能、價(jià)格及可靠性等方面的要求越來(lái)越高，于是微組裝技術(shù)(MAT)及表面安裝技術(shù)(SMT)應(yīng)運(yùn)而生。SMT技術(shù)以尺寸小、重量輕、電性能優(yōu)越，頻率響應(yīng)好，傳輸時(shí)間短，抗沖擊，抗振動(dòng)，抗干擾，能力強(qiáng)而獲得廣泛應(yīng)用。如手提電話機(jī)、BP機(jī)、攝像機(jī)等。
但是，目前雖然出現(xiàn)了不少的紅外光電器件及其它新型元器件，而很多電子愛(ài)好者，專業(yè)人員甚至生產(chǎn)廠家，在開(kāi)發(fā)研究及生產(chǎn)方面都碰到很多困難，一是找不到合適的紅外光電器件；二是外圍電路配件供應(yīng)困難；三是電路調(diào)試?yán)щy；四是采用普通分立元件制作的產(chǎn)品，體積大，價(jià)格高，安裝不便，可靠性差。因而限制了它的應(yīng)用。
本發(fā)明的目的是提供一種尺寸小，重量輕，電性能優(yōu)越，頻率響應(yīng)好，傳輸時(shí)間短，抗振動(dòng)，抗干擾能力強(qiáng)而用途廣泛的通用超微型紅外發(fā)射接受系列組件。
本發(fā)明就是采用MAT及SMT技術(shù)研制生產(chǎn)一種發(fā)射接收一體化裝置，發(fā)射部分包括脈沖調(diào)制，驅(qū)動(dòng)及紅外發(fā)射等電路；接受部分包括紅外接收，前置放大，選頻濾波及脈沖整形等電路。整個(gè)組件封裝在一個(gè)不銹鋼管中，內(nèi)部以環(huán)氧樹(shù)脂填封。
下面結(jié)合附圖及附圖所示的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容作具體描述，但本發(fā)明的內(nèi)容不限于附圖所示。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明一種實(shí)施方案的電原理框圖；圖3是本發(fā)明的發(fā)射調(diào)制電路原理圖；圖4是本發(fā)明的接受電路原理圖；圖5是顯示驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路原理圖；圖6是反射式組件結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是透射式組件結(jié)構(gòu)示意形圖；圖8是分離式組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
雙面印制板(1)，不銹鋼外殼(2)，紅外發(fā)射管(3)，A面發(fā)射電路(4)，B面接受電路(5)，環(huán)氧樹(shù)脂(6)，紅外接收管(7)，保護(hù)片(8)。
本發(fā)明由不銹鋼外殼(2)，雙面印制板(1)，紅外發(fā)射管(3)，環(huán)氧樹(shù)脂填封(6)，紅外接受管(7)和顯示驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路所組成，雙面印制板(1)的A面設(shè)置有發(fā)射電路(4)，和一只紅外發(fā)射管(3)，雙面印制板的B面設(shè)有接受電路(5)和一只紅外接收管(7)，整個(gè)組件封裝在一個(gè)不銹鋼管中，鋼管內(nèi)部以環(huán)氧樹(shù)脂填封。本發(fā)明可分別設(shè)計(jì)為反射式，透射式，分離式三種類型，在反射式組件中，紅外發(fā)射接收窗口用紅色透明膠片(8)密封保護(hù)。
本發(fā)明的電路部分具有
一個(gè)發(fā)射調(diào)制電路，在圖3所示的實(shí)施例中，它由NE 555構(gòu)成的自激多諧振蕩器，產(chǎn)生30KHz的調(diào)制脈沖，使紅外發(fā)射管D1發(fā)射紅外光信號(hào)，NE 555為通用時(shí)基電路，組成典型的無(wú)穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器，8腳、4腳接電源正，1腳接電源負(fù)，5腳通過(guò)C2接地。R1接電源正及7腳，2、6腳聯(lián)結(jié)，通過(guò)R2接7腳，C1一端接2、6腳，另一端接地，R3與D串聯(lián)分別接3腳及地。
一個(gè)接收電路，在圖4所示的實(shí)施例中，它采用紅外接收集成電路CX20106，該電路主要由前置放大、選頻放大，脈沖整形電路組成，當(dāng)光敏管D接到相同頻率的調(diào)制紅外光信號(hào)時(shí)，就輸出一個(gè)負(fù)脈沖，用該負(fù)脈沖就可以驅(qū)動(dòng)控制各種各樣的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，CX20106為紅外接收專用集成電路，其1腳接光電二極管(或三極管)D，另一端接地，R1，C1串聯(lián)分別接2腳及地，C2分別接3腳及地，4腳接電源負(fù)或地。R2分別接5腳及電源正，C3分別接6腳及電源正，R3分別接7腳及電源正，8腳接電源正。輸出訊號(hào)從7腳引出。
一個(gè)顯示驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路，在圖5所示的實(shí)施例中，它采用運(yùn)放IC，IC為uA741或CA3140構(gòu)成一個(gè)電壓比較器，反向輸出端A接系列組件的輸出端，同相輸入端由R1、R2分壓，提供比較電壓，調(diào)整R2可以調(diào)整比較電壓的大小，從而調(diào)整靈敏度，當(dāng)A端電壓低于比較電壓時(shí)，6腳即輸出高電平，LED作為指示器點(diǎn)亮，同時(shí)VT導(dǎo)通，直流訊響器Y發(fā)出報(bào)警聲，或者將Y換成繼電器，驅(qū)動(dòng)大功率電器設(shè)備。
本發(fā)明的系列組件分別設(shè)計(jì)為A、B、C三種類型，A型為反射式，標(biāo)準(zhǔn)反射距離20-30厘米，更換不同功率或規(guī)格的發(fā)射接收管，可得到1-100厘米的發(fā)射距離，以適應(yīng)不同要求。三條引線中，紅色為電源正極，白色為電源負(fù)極，蘭色(或綠色)為輸出端。
B型為透射式，發(fā)射、接受組件分開(kāi)，作用距離5米以上，兩條引線的發(fā)射頭，三條引線的為接受頭。
C型為分離式，發(fā)射接收部分與組件主體分離，并以四腳連接器連接。根據(jù)不同要求，可選用任何其它型號(hào)的紅外發(fā)射接收管或發(fā)射接收頭，使用更靈活方便，以滿足不同的檢測(cè)控制目的。連接器靠紅色引出線的一側(cè)為1腳，1、2腳分別接紅外發(fā)光二極管的正極及負(fù)極，光敏二極管或三極管對(duì)號(hào)連接。2、3腳均接地。
本發(fā)明的工作原理在發(fā)射調(diào)制電路加電，C1電壓為0，觸發(fā)NE 555輸出高電平，內(nèi)部放電三極管截止。電源經(jīng)R1，R2向C1充電，當(dāng)C1上電壓超過(guò)2/3Vcc時(shí)，觸發(fā)NE 555輸出低電平，內(nèi)部放電三極管導(dǎo)通，于是C1通過(guò)R2和導(dǎo)通的三極管放電，當(dāng)C1上電壓放電低到1/3Vccu時(shí)，又觸發(fā)NE 555輸出由低變高，放電三極管又截止，電源又通過(guò)R1，R2給C1充電。周而復(fù)始，形成振蕩。其振蕩頻率f≈1.443·(R1+2R2)·C1。本實(shí)施例振蕩頻率為30KHzu輸出脈沖經(jīng)R3驅(qū)動(dòng)D發(fā)出紅外脈沖串。調(diào)整R3可以調(diào)整D的發(fā)射功率所調(diào)整控制距離。光電二極管將接收到的紅外脈沖訊號(hào)轉(zhuǎn)換成電流訊號(hào)，經(jīng)前置放大器及限幅放大器放大，增容為60dB，再送到帶道濾波器(BPE)濾除其它頻率成分的訊號(hào)，再經(jīng)檢波器濾去載波信號(hào)，后經(jīng)積分器及施密特觸發(fā)器整形，輸出矩形脈沖訊號(hào)，從而控制其它電路工作。
本發(fā)明的工作電壓范圍為3-17VDC，最佳為5-9V的電壓。工作頻率約30KHz。工作電流40-60mA，功耗0.2-0.5w。
本發(fā)明可以用于很多技術(shù)領(lǐng)域，完成不同的任務(wù)。根據(jù)不同目的和用途，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電路千差萬(wàn)別，這些電路可由用戶自行設(shè)計(jì)。本發(fā)明為小功率器件，有效工作距離一般在10米以內(nèi)，如要增加工作距離，可以采取一些措施，如提高發(fā)射峰值功率，提高工作電壓，增加工作電流，加裝聚光鏡等，同時(shí)提高接收靈敏度，選用光敏三極管，或者其它新型高靈敏度接受器件。
本發(fā)明由于采用了微組裝和表面安裝技術(shù)，本發(fā)明的全部電路可安裝在一塊25×13mm的雙面印刷板上，板的一面安裝調(diào)制發(fā)射電路，另一面裝接受電路，全部元件采用貼片元件表面貼裝；整個(gè)組件可封裝在直徑16mm，長(zhǎng)35mm的不銹鋼管中，內(nèi)部以環(huán)氧樹(shù)脂填封。紅外發(fā)射接收窗口用紅色透明膠片密封，環(huán)境適應(yīng)性極強(qiáng)。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有尺寸小，重量輕，電性能優(yōu)越，頻率響應(yīng)好，傳輸時(shí)間短，抗振動(dòng)，抗干擾能力強(qiáng)而用途廣泛的優(yōu)點(diǎn)，是一種具有廣闊推廣應(yīng)用前景的通用超微型紅外發(fā)射接受系列組件。
權(quán)利要求
1.一種通用超微型紅外發(fā)射接受系列組件，其特征是由不銹鋼外殼(2)，雙面印制板(1)，紅外發(fā)射管(3)，環(huán)氧樹(shù)脂填封(6)，紅外接受管(7)和顯示驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路所組成，雙面印制板(1)的A面設(shè)置有發(fā)射電路(4)，和一只紅外發(fā)射管(3)，雙面印制板的B面設(shè)有接受電路(5)和一只紅外接收管(7)，整個(gè)組件封裝在一個(gè)不銹鋼管中，鋼管內(nèi)部以環(huán)氧樹(shù)脂填封。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系列組件，其特征是組件的電路裝置具有一個(gè)發(fā)射調(diào)制電路，在圖3所示的實(shí)施例中，它由NE 555構(gòu)成的自激多諧振蕩器，產(chǎn)生30KHz的調(diào)制脈沖，使紅外發(fā)射管D1發(fā)射紅外光信號(hào)，NE 555為通用時(shí)基電路，組成典型的無(wú)穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器，8腳、4腳接電源正，1腳接電源負(fù)，5腳通過(guò)C2接地。R1接電源正及7腳，2、6腳聯(lián)結(jié)，通過(guò)R2接7腳，C1一端接2、6腳，另一端接地，R3與D串聯(lián)分別接3腳及地。一個(gè)接收電路，在圖4所示的實(shí)施例中，它采用紅外接收集成電路CX20106，該電路主要由前置放大、選頻放大，脈沖整形電路組成，當(dāng)光敏管D接到相同頻率的調(diào)制紅外光信號(hào)時(shí)，就輸出一個(gè)負(fù)脈沖，用該負(fù)脈沖就可以驅(qū)動(dòng)控制各種各樣的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，CX20106為紅外接收專用集成電路，其1腳接光電二極管(或三極管)D，另一端接地，R1，C1串聯(lián)分別接2腳及地，C2分別接3腳及地，4腳接電源負(fù)或地。R2分別接5腳及電源正，C3分別接6腳及電源正，R3分別接7腳及電源正，8腳接電源正。輸出訊號(hào)從7腳引出。一個(gè)顯示驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路，在圖5所示的實(shí)施例中，它采用運(yùn)放IC，IC為uA741或CA3140構(gòu)成一個(gè)電壓比較器，反向輸出端A接系列組件的輸出端，同相輸入端由R1、R2分壓，提供比較電壓，調(diào)整R2可以調(diào)整比較電壓的大小，從而調(diào)整靈敏度，當(dāng)A端電壓低于比較電壓時(shí)，6腳即輸出高電平，LED作為指示器點(diǎn)亮，同時(shí)VT導(dǎo)通，直流訊響器Y發(fā)出報(bào)警聲，或者將Y換成繼電器，驅(qū)動(dòng)大功率電器設(shè)備。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的系列組件，其特征是可分別設(shè)計(jì)為反射式，透射式，分離式三種類型，反射式組件的紅外發(fā)射接收窗口用紅色透明膠片(8)密封保護(hù)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種通用超微型紅外發(fā)射接受系列組件，由不銹鋼外殼，雙面印制板，紅外發(fā)射管，紅外接受管和顯示驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路所組成，組件封裝在一個(gè)不銹鋼中，內(nèi)部以環(huán)氧樹(shù)脂填封，可分別設(shè)計(jì)為反射式，透射式，分離式三種類型。本發(fā)明具有尺寸小，重量輕，電性能優(yōu)越，頻率響應(yīng)好，傳輸時(shí)間短，抗振動(dòng)，抗干擾能力強(qiáng)而用途廣泛的優(yōu)點(diǎn)，有良好的市場(chǎng)前景和巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)G08C23/00GK1137661SQ9510618
公開(kāi)日1996年12月11日 申請(qǐng)日期1995年6月5日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月5日
發(fā)明者陳經(jīng)國(guó), 何瓊英 申請(qǐng)人:陳國(guó)經(jīng), 何瓊英