基于74LS74D的红外遥控开关控制器
QooIC.com 新闻出处：电子市场 | 发布时间：2010/12/24 15:33:00
0.引言
74LS74D是采用TTL制作工艺、标准DIP－14封装的双D触发器集成电路，利用74LS74D构成的红外遥控开关典型电路如图1所示，该电路能利用电视机或影碟机、录像机上的遥控器来控制其输出电源的开与关。它常用于对照明灯、换气扇、加湿器、空气清新器等电路的控制。
图1利用74LS74D构成的红外遥控开关
1.电路结构及主要元器件选择
由图1可知，该红外遥控开关由电源电路、红外遥控接收器、开关控制电路和继电器控制电路组成。其中，电源电路由电源开关S、降压元件RI、C1、整流二极管VD1～VD4、滤波电容CZ和稳压二极管VD5组成。实际应用时，S选用单极电源开关；VD1～VD4均选用IN4007型硅整流二极管；VD5选用1W、5．IV稳压二极管，如IN4733A型等。交流220V电压经降压、整流、稳压和滤波后形成稳定的直流＋5V电压给红外遥控接收器、开关控制电路和继电器控制电路供电。
红外遥控接收器采用集成红外接收头IC1。实际应用时，IC1选用电视机用一体化红外线接收头。
开关控制电路由时基集成电路IC2及C3～C5和电阻器R2组成的单稳态触发器、反相器IC3、双D触发器集成电路IC4组成。实际应用时，IC2选用NE555型时基集成电路；IC3选用74LS04或CD40 6 9型非门集成电路；IC4选用74LS74D型双D触发器集成电路。
继电器控制电路由晶体管VT、继电器K、二极管VD6和电源插座XS等元件组成。实际应用时，VT选用C8050或58050型硅NPN晶体管；K选用JQX－14FF型5V直流继电器；VD6选用IN4148型硅开关二极管。
2．工作原理
电路通电后，按动一下遥控器的任意键，红外遥控接收器IC1接收到红外线信号后，经过内电路处理后其输出端输出一个低电平脉冲信号，使NE555受触发而翻转（由稳态变为暂态），3脚输出高电平。该高电平经74LS04反相后使74LS74D的3脚变换为低电平，当低电平的上升沿到达时，74LS74D内电路翻转，其5脚输出高电平，使晶体管VT饱和导通，继电器K得电吸合，其动合触点闭合，负载（受控）的工作电源被接通。
在单稳态触发器由稳态变换为暂态的同时，＋5V电压经R2对C4充电，使NE555的6脚、7脚电压逐渐升高，当C4两端电压充至Z／3VDD时，NE555第7脚内放电电路工作，使单稳态触发器由暂稳态恢复为稳态，3脚输出低电平。再次按动遥控器任意键后，IC1又输出低电平脉冲，使NE555受触发而翻转，又由稳态变换为暂稳态，其3脚输出高电平，经74LS04反相后，使双稳态触发器74LS74D翻转，其5脚输出低电平，使VT处于截止状态，K失电释放，负载的工作电源被切断。
3．安装与调试
本例介绍的红外遥控开关采用技术成熟的时基集成电路等芯片，故电路具有集成度较高、外围电路简洁等特点，一般不用调试即可通电正常工作。安装时，常将焊接好的电路板置于自制塑料盒内，且在控制面板相应位置固定电源开关S和集成红外接收头IC1即可。使用时，将该装置接于交流220V电网与受控家用电器之间，利用电视机或影碟机、录像机的遥控器控制受控家用电器电源的开与关，而不需专用配套的遥控器。
74LS74D是采用TTL制作工艺、标准DIP－14封装的双D触发器集成电路，利用74LS74D构成的红外遥控开关典型电路如图1所示，该电路能利用电视机或影碟机、录像机上的遥控器来控制其输出电源的开与关。它常用于对照明灯、换气扇、加湿器、空气清新器等电路的控制。
图1利用74LS74D构成的红外遥控开关
1.电路结构及主要元器件选择
由图1可知，该红外遥控开关由电源电路、红外遥控接收器、开关控制电路和继电器控制电路组成。其中，电源电路由电源开关S、降压元件RI、C1、整流二极管VD1～VD4、滤波电容CZ和稳压二极管VD5组成。实际应用时，S选用单极电源开关；VD1～VD4均选用IN4007型硅整流二极管；VD5选用1W、5．IV稳压二极管，如IN4733A型等。交流220V电压经降压、整流、稳压和滤波后形成稳定的直流＋5V电压给红外遥控接收器、开关控制电路和继电器控制电路供电。
红外遥控接收器采用集成红外接收头IC1。实际应用时，IC1选用电视机用一体化红外线接收头。
开关控制电路由时基集成电路IC2及C3～C5和电阻器R2组成的单稳态触发器、反相器IC3、双D触发器集成电路IC4组成。实际应用时，IC2选用NE555型时基集成电路；IC3选用74LS04或CD40 6 9型非门集成电路；IC4选用74LS74D型双D触发器集成电路。
继电器控制电路由晶体管VT、继电器K、二极管VD6和电源插座XS等元件组成。实际应用时，VT选用C8050或58050型硅NPN晶体管；K选用JQX－14FF型5V直流继电器；VD6选用IN4148型硅开关二极管。
2．工作原理
电路通电后，按动一下遥控器的任意键，红外遥控接收器IC1接收到红外线信号后，经过内电路处理后其输出端输出一个低电平脉冲信号，使NE555受触发而翻转（由稳态变为暂态），3脚输出高电平。该高电平经74LS04反相后使74LS74D的3脚变换为低电平，当低电平的上升沿到达时，74LS74D内电路翻转，其5脚输出高电平，使晶体管VT饱和导通，继电器K得电吸合，其动合触点闭合，负载（受控）的工作电源被接通。
在单稳态触发器由稳态变换为暂态的同时，＋5V电压经R2对C4充电，使NE555的6脚、7脚电压逐渐升高，当C4两端电压充至Z／3VDD时，NE555第7脚内放电电路工作，使单稳态触发器由暂稳态恢复为稳态，3脚输出低电平。再次按动遥控器任意键后，IC1又输出低电平脉冲，使NE555受触发而翻转，又由稳态变换为暂稳态，其3脚输出高电平，经74LS04反相后，使双稳态触发器74LS74D翻转，其5脚输出低电平，使VT处于截止状态，K失电释放，负载的工作电源被切断。
3．安装与调试
本例介绍的红外遥控开关采用技术成熟的时基集成电路等芯片，故电路具有集成度较高、外围电路简洁等特点，一般不用调试即可通电正常工作。安装时，常将焊接好的电路板置于自制塑料盒内，且在控制面板相应位置固定电源开关S和集成红外接收头IC1即可。使用时，将该装置接于交流220V电网与受控家用电器之间，利用电视机或影碟机、录像机的遥控器控制受控家用电器电源的开与关，而不需专用配套的遥控器。