红外遥控控制技术的应用

摘要：国内各港口、码头的大型行吊设备及各物流运输公司的多台行吊设备均采用的是人工登高作业操作方式，其存在安全系数低、人员工资高等缺陷。为了增加安全性能，减少操作人员，降低劳动成本，我和我校相关专业老师钻研无线控制技术和GPS导航技术.成功研发了红外操作遥控系统，并将该系统在高空运行的行吊设备上得到了很好的应用。

关键词：行吊设备；红外遥控解码技术；发射机；接收机；新技术

中图分类号：TP273　文献标识码：A　文章编号：1006-3315(2011)12-140-002

一、遥控系统的简介及基本原理

1.系统概述

遥控操作系统，根据行车运行、操作控制原理，采用专用MCU，运用多路红外遥控解码技术，手持远红外遥控发射器发出指令编码，在不改变行车原有功能的基础上，通过改造加装到行吊后，当行车发生故障停在某工位时，可以遥控行车进行复位、上升、下降、前进、后退、左行、右行等动作，避免登高作业，大大减轻操作人员的工作负荷，增加了安全系数，并加快了故障排除速度，提高了工作效率。

2.基本原理

智能红外遥控系统由发射和接收两大部分组成，应用编，解码专用集成芯片来进行控制操作，如图1所示。

(1)遥控发射器及其编码

遥控发射码采用脉宽调制的串行码，以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms的组合表示二进制的“O”；以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms的组合表示二进制的“1”。遥控器在按键按下后，周期性地发出同一种32位二进制码，周期约为108ms。一组码本身的持续时间随它包含的二进制“0”和“1”的个数不同而不同，大约在45-63ms之间。

(2)接收器及解码

采用集红外线接收和放大于一体的红外线接收器，完成从红外线接收到TTL电平输出数据转送至MCU的PA6口，通过单片机解码程序进行解码，并根据相应指令驱动相应电路完成具体动作。

二、遥控系统在小车上的运用

1.技术方案及工作流程

每组行吊系统配备1-2个遥控器，每辆行车加装一块遥控接收板，通过设置编码地址区别不同行车号(编码与行车号一致)，遥控板信号输出端子可接至行车PLC输入端子或连接至电控箱操作面板功能按钮。重新设计完成后遥控系统与原行车控制操作系统相兼容。

进行控制操作时，必须先按遥控器对应的行车序号按键，选择被控制行车，选号正确时遥控接收板绿色指示灯亮，进行功能按键操作有效。否则遥控接收板绿色指示灯闪烁，表示选号不正确，功能按键操作无效。这样避免了有多辆行车时相互之间信号干扰而发生误操作，确保了操作的可靠性。

遥控装置发送与接收板结构如图2、图3所示。

2.遥控系统工作参数

遥控发射器：遥控器工作电压：3V(使用两节6号碱性电池)；发射功率：≥5mw；发射距离：7-8m。

输出功能：6路双触点开关输出(I IOA U~<125V~)

3.车号地址编码

行车号地址采用二进制编码，五个跨接插件对应A0~A4，设定编号与小车编号一致。为防止误动作，同一组行车必须避免重号，确保地址的唯一性。

4.工作过程

4.1先按选号键，选号正确时接收板绿灯常亮，不正确时绿灯闪烁5次提示选号错误。

4.2再按功能键，正确时接收板对应红灯亮，继电器吸合有信号输出，不正确时绿灯闪烁5次，无信号输出。

功能键1-功能键6对应于前进、后退、上升、下降、左行、右行。对应于行车控制面板，功能键1一功能键5为按钮型，功能键6为开关型(自锁)。

功能键(前进)1：按住-继电器集合红色指示灯亮，输出“1”，松开一输出“O”；功能键(后退)2：按住一继电器集合红色指示灯亮，输出“1”，松开一输出“O”；功能键(上升)3：按住一继电器集合红色指示灯亮，输出“1”，松开一输出“0”；功能键(下降)4：按住一继电器集合红色指示灯亮，输出“1”，松开一输出“O”；功能键(左行)5：按住一继电器集合红色指示灯亮，输出“1”，松开一输出“O”；功能键(右行)6：按住一继电器集合红色指示灯亮，输出“l”，松开一输出“O”。

5.电路原理

由多路遥控器电气原理图及上述电路板排布图可以看出，发射机与接受机均采用HT45R05A芯片进行编制程序，通过红外线发射头、接收头实现通讯，其质量的好坏直接影响控制距离的远近，一般质量好一点的可以实现高度8m的遥控控制效果；通讯部分包含行车号、功能两部分，发射机可以制作成电视机遥控器的大小，方便操作，只要按下按键就能实现操作；接收机主要由区别行车号的车号编码设置(其编号方法由编码表可知)、输出控制六个功能的继电器，继电器的出点通过接线端子与行车控制柜的按钮实现同步控制效果，即：NC(常闭触点)与NC实现串联，NO(常开触点)与N0实现并联，这样可以实现行车控制柜上的常开点功能键、常闭点功能键与遥控器的功能键实现的控制目标一致。

发射机仅仅需要3.0VDC,通常使用两节1.5V的电池就能满足使用，而且正常能使用六个月；接受电路的正常使用电压为VDC24，可以由行车控制柜提供给传感器的24V稳压电源直接提供。主要根据红外遥控技术的基本原理及多路控制的编码技术，设计红外遥控系统电气图，从而完成红外遥控系统，使遥控系统控制与行车控制面板实现相同功能控制。