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[照明] 拆几个太阳能投光灯,分析电路原理,了解红外遥控的编码方式

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发表于 5 天前 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖分两部分:
I 拆坏的太阳能灯,研究功能;
II 介绍红外遥控的常用编码方式。

拆坏的太阳能灯

同事的几个太阳能灯坏了,放了好几年,拿来送我玩。





灯板


电池已锈烂



保护板都烧了


几个灯的电池都这样


几个灯板没有一个能亮


主要元件


这个限流电阻都变成几百欧姆了


灯板电路如下



分析电路:

一、充电
太阳能板通过D1、D2向电池充电。当太阳能板输出电压高于电池电压(忽略D1压降)时,进行充电,停充是依靠电池保护板过压保护停止的。当太阳能板电压低于电池电压时(晚上),由于D1、D2的存在,可以防止电池反向放电。

二、系统供电
1、主控U1的供电,是电池电压经过R3限流、C3滤波、Z1稳压供到U1的1脚的。
2、一体化红外接收头供电,是U1的供电经过R1限流、C4滤波供给IR的。

三、灯板的点亮
U1的5脚输出的PWM控制场管Q1的导通时间,从而达到开关和亮度调节,R14是42个LED的限流电阻。

四、控制部分
1、红外控制,IR收到红外信号后,经放大、解调后,输出编码信号,加到U1的7脚,经U1内部解码后,做出相应的动作,由5脚输出,控制Q1来完成。

2、灯板自动亮灭的控制
当太阳能板输出的电压达到一定值时(设Q4的导通电压为0.6,则电路计算值为0.7),经R4、R9分压,使Q4导通,此时,U1的2脚被拉为低电平,U1的5脚输出低电平,关断Q1,灯灭;同时,U1的3脚输出信号,使红色的发光管LD0闪烁,指示正在充电(不一定是真正在充电)。
当到了晚上,天黑到一定程度,太阳能板上的电压低于一定值后,Q4截止,U1的2脚被R2上拉到高电平,U1的5脚输出控制信号,打开Q1,使灯板点亮;同时,U1的3脚输出低电平,LD0熄灭。
完成白天自动熄灯,晚上自动开灯。

五、说明
第一次上电(接入电池)时,灯板不亮,可以使用遥控器控制灯板亮灭等。
只有当S+端有高电平,使LD0闪烁后,灯板才进入自动亮灭模式。
(感谢@wikiqian 指出错误)

找了一个遥控器试试,有开关灯的键


遥控器主板


使用芯片,MT918-807F,CN2M3E.1,没有查到资料,不知用什么方案编码的


挂上逻辑分析仪



试了试,可以开关,夜灯键是最暗,也能调亮调暗。
用单片机解了一下码,是NEC制式的。



灯的亮暗也是PWM方式控制的




常用红外遥控的编码方式

红外遥控器发出的是红外光,直接观察不到,只有用相机才可以看到,而且是一闪一闪的。


其实,红外遥控器发出的红外光是经过调制的信号。常用的红外信号编码是使用脉冲编码调制,就是将脉冲信号调制在载波上进行发射,这样可以提高抗干扰性。示意如下图。


图中,脉冲为高电平时,发射载波,脉冲为低电平是,不发射载波。常用的脉冲编码调制可分为三种:脉冲相位编码、脉冲间距编码和脉冲宽度编码。

一、三种编码的概念

(一)脉冲相位编码在每个时间周期内,用脉冲的上升沿或下降沿表示二进制信息“1”或“0”。又称曼彻斯特编码。


对“10011010”编码后如下图,


(二)脉冲间隔编码就是脉冲宽度是相同的,用脉冲之间的距离区分二进制信息“0”和“1”,PDM(Pulse Distance Modulation)。又称脉冲位置编码PPM(Pulse Position Modulation)。


同样对“10011010”编码后如下图,


(三)脉冲宽度编码使用脉冲的宽度区分二进制信息“0”和“1”。就是脉宽调制(PWM)。


还是对“10011010”编码后如下图,


二、三种编码的应用

具体的某种编码,要查阅相应的手册,这里只是大概了解。
(一)RC5编码格式是飞利浦推出的红外信号传输协议,采用脉冲相位编码的。使用36kHz载波频率,占空比为1/4,信号的单位周期为1.778ms,最小间隔为0.9ms。每桢数据由引导码(3bit二进制数构成)、地址码(5bit二进制数构成)和命令码(6bit二进制数构成)组成。地址码与命令码都是从高位开始传输,低位结束的。


(二)NEC编码格式NEC编码是目前红外遥控使用最多的依赖传输协议,采用脉冲间距编码的。使用38kHz载波频率,占比为1/3,发送数据是,先发送一个完整的全码,然后经过一定的延时,再发送一系列的重复码。全码数据由引导码、地址码(1Byte)、地址码反码(1Byte)、命令码(1Byte)、命令码反码(1Byte)组成。


(三)SIRC编码格式SONY SIRC采用的是脉冲宽度编码来表示信号的,使用40kHz载波频率,占比为1/4。每桢数据由启动码、命令码(7bit二进制数构成)和地址码(5bit二进制数构成)组成。启动码是2.4ms的持续载波,后接0.6ms的间隔,之后开始传输命令码和地址码。命令码和地址码都是从低位开始传输,高位结束的。


三、用的最多的是NEC

用一个实例深入了解一下NEC的编码结构NEC编码的逻辑定义:使用的固定脉冲宽度为0.56ms,间隔0.56ms为逻辑“0”;间隔1.68ms为逻辑“1”。


使用逻辑分析仪采样,由于探头接法问题,需要反相,但可以理解为有载波为逻辑高电平,没有载波为逻辑高电平。上面的通道是遥控器发射的信号,下面的通道是一体化接收头输出的信号,有点延时,也是需要反相的。下图可见,传输“0”需要1.13ms;传输“1”需要2.24ms。



图是某个遥控器按了四个键采集的数据。


其中一个键按下发送的情况。


当按下键后,传输的一桢数据是由引导码开始的,引导码可以看作是同步信号。


引导码是由一个9ms的载波波形和一个4.5ms的间隔组成的。


数据是由8bit地址码、8bit地址码的反码、8bit命令码、8bit命令码的反码组成,且是先传输低位(LSB)。其中的反码是确保数据的正确性,减少误码率。对其中一个键的数据手工解码如下:最后有一位“1”。


解码后的数据是:E51A7F80,地址为80,命令为1A。有时,需要连续调某个功能,如音量增加,就会一直按键住不放,这时,发送的是一个重复码。重复码不仅可以提高传输效率,系统也不必要重复解码。


重复码由一个9ms的持续载波、一个2.25ms间隔、一个0.56ms的持续载波组成的。


下面是长按键的情况。


谢谢观赏!祝各位坛友们端午安康!!


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发表于 5 天前 | 显示全部楼层
电池都锈穿了。。

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发表于 5 天前 | 显示全部楼层
我X,太深奥了,完全看不懂...

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发表于 5 天前 | 显示全部楼层
逻辑分析仪都用上了

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发表于 5 天前 | 显示全部楼层
就爱看jf详细分析,娓娓道来的帖子

灯坏了,同事放了好几年,然后拿给jf玩。。。。同事之前是想让灯下小崽吗

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jf201006 + 6 精彩回帖

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发表于 5 天前 | 显示全部楼层
看电路图太阳能对电池是直冲的。

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jf201006 + 6 我很贊同

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发表于 5 天前 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
楼主有分析仪器真好,谢谢分享。

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发表于 5 天前 | 显示全部楼层
有谁知道那个灯板上的8脚IC型号是什么?

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发表于 5 天前 | 显示全部楼层
这种太阳能灯防水效果看来不是很好

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发表于 5 天前 | 显示全部楼层
这种摇控也能破解了

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发表于 4 天前 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
先收藏再慢慢看

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发表于 4 天前 | 显示全部楼层
眼睛:懂了.脑子:不,你不懂

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发表于 4 天前 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
分析出来之后,有手机遥控器APP可以自定义按键编码不?

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发表于 4 天前 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
技术贴技术贴

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发表于 4 天前 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
感谢分享66666

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发表于 4 天前 | 显示全部楼层
解释的够详尽。

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发表于 4 天前 | 显示全部楼层
讲解得透彻,就是自己有点看不懂

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发表于 4 天前 | 显示全部楼层
放在室外  电池容易烂

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jf201006 + 6 我很贊同 防水不好

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