射頻遙控在家電遙控器中的應(yīng)用

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　　1 引言

　　隨著生活水平的不斷提高，家庭中擁有的家用電器不斷增多，消費(fèi)者對(duì)這些家電的遙控功能和性能亦提出了更高的要求。射頻遙控由于具有距離遠(yuǎn)、無(wú)障礙、低功耗、支持更為復(fù)雜的協(xié)議等優(yōu)點(diǎn)，將會(huì)逐步取代傳統(tǒng)的紅外遙控方式。在消費(fèi)電子產(chǎn)品領(lǐng)域，射頻遙控器會(huì)被作為一個(gè)很酷很時(shí)尚的賣點(diǎn)很快被消費(fèi)者接受。也許若干年后，當(dāng)你對(duì)孩子們說(shuō)你小時(shí)候的電視機(jī)遙控器要對(duì)著電視機(jī)才能遙控時(shí)，他們會(huì)覺得很驚訝。

　　2 從紅外遙控到射頻遙控

　　紅外遙控(IR Remote)有超過(guò)二十五年的歷史了，它簡(jiǎn)單且很容易設(shè)計(jì)，一直以來(lái)是控制電子設(shè)備尤其是家用電器的一種經(jīng)濟(jì)有效的方法。

　　紅外線又稱紅外光波，在電磁波譜中，光波的波長(zhǎng)范圍為0.01um~1000um。根據(jù)波長(zhǎng)的不同可分為可見光和不可見光，波長(zhǎng)為0.38um~0.76um的光波可為可見光，依次為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七種顏色。光波為0.01um~0.38um的光波為紫外光(線)，波長(zhǎng)為0.76um~1000um的光波為紅外光(線)。紅外光按波長(zhǎng)范圍分為近紅外、中紅外、遠(yuǎn)紅外、極紅外4類。紅外線遙控是利用近紅外光傳送遙控指令的，波長(zhǎng)為0.76um~1.5um。用近紅外作為遙控光源，是因?yàn)槟壳凹t外發(fā)射器件(紅外發(fā)光管)與紅外接收器件(光敏二極管、三極管及光電池)的發(fā)光與受光峰值波長(zhǎng)一般為0.8um~0.94um，在近紅外光波段內(nèi)，二者的光譜正好重合，能夠很好地匹配，可以獲得較高的傳輸效率及較高的可靠性。

　　紅外遙控的原理是用電信號(hào)控制或稱為調(diào)制紅外發(fā)光二極管(IR LED)產(chǎn)生肉眼不可見的紅外光，由一個(gè)塑料透鏡將紅外光聚焦成很窄的光束發(fā)射出去。在接收電路中的紅外接收器件則是一個(gè)光敏二極管，把接收到的紅外線轉(zhuǎn)換成電流，然后由接收器中的單片機(jī)對(duì)它解碼。

　　紅外遙控的發(fā)射電路是采用紅外發(fā)光二極管來(lái)發(fā)出經(jīng)過(guò)調(diào)制的紅外光波;紅外接收電路由紅外接收二極管、三極管或硅光電池組成，它們將紅外發(fā)射器發(fā)射的紅外光轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)，再送后置放大器。

　　因此對(duì)環(huán)境影響很小，再由紅外光波動(dòng)波長(zhǎng)遠(yuǎn)小于無(wú)線電波的波長(zhǎng)，所以紅外線遙控不會(huì)影響其他家用電器，也不會(huì)影響臨近的無(wú)線電設(shè)備。

　　紅外遙控有很多缺點(diǎn)。首先，紅外線有很強(qiáng)的方向性，不能穿透墻壁、家具、人體等障礙物，也就是說(shuō)，在遙控器和設(shè)備之間不能有上述的這些障礙物的阻擋;其次，紅外線只適于單向的通訊，雙向通訊很難實(shí)施且成本很高。用戶在使用紅外遙控時(shí)，都會(huì)碰到過(guò)以下的問(wèn)題：

　　-遙控距離不能過(guò)遠(yuǎn)

　　-遙控角度有限制，遙控器偏離接收器角度過(guò)大就無(wú)法遙控。而現(xiàn)代家庭里越來(lái)越多的遙控家電，它們分散布置在房中，用戶要遙控時(shí)需要先想一想該設(shè)備在哪里

　　現(xiàn)在有了新一代的射頻遙控(RF Remote)，它使用數(shù)百兆赫茲的無(wú)線電波取代紅外光作為遙控信息的載體，由于它具有無(wú)方向性。

　　射頻技術(shù)的遙控距離也遠(yuǎn)大于一般的紅外遙控距離(數(shù)米到十米)。在同樣的操控條件下，射頻遙控的距離可以輕松達(dá)到數(shù)十米。根據(jù)不同應(yīng)用需求，可以通過(guò)加大射頻輸出功率來(lái)進(jìn)一步延長(zhǎng)遙控距離。

　　與紅外遙控相比，射頻遙控還有一個(gè)十分明顯的低功耗優(yōu)勢(shì)。紅外遙控器一般使用兩節(jié)五號(hào)或七號(hào)電池，通常每年要更換一次電池。而射頻遙控器則可以做到四年更換一次電池。由于功耗低，射頻遙控器甚至可以用紐扣電池供電，有利于產(chǎn)品小型化，外觀更時(shí)尚。

　　使用射頻，也可以輕易地實(shí)現(xiàn)單向或雙向遙控功能。更重要的是，半導(dǎo)體廠商提供成熟的射頻收發(fā)器集成電路，并提供詳盡的參考設(shè)計(jì)，用戶無(wú)需涉及射頻方面的專業(yè)知識(shí)，就可以設(shè)計(jì)自己的射頻遙控器。

　　在消費(fèi)電子產(chǎn)品領(lǐng)域，射頻遙控器會(huì)被作為一個(gè)很酷很時(shí)尚的賣點(diǎn)很快被消費(fèi)者接受。也許若干年后，當(dāng)你對(duì)孩子們說(shuō)你小時(shí)候的電視機(jī)遙控器要對(duì)著電視機(jī)才能遙控時(shí)，他們會(huì)覺得很驚訝。

　　3 射頻遙控的市場(chǎng)狀況

　　隨著低能耗射頻芯片逐步進(jìn)入市場(chǎng)，根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研公司ABI Research最近的研究報(bào)告，從現(xiàn)在到2014年，預(yù)計(jì)射頻遙程控器市場(chǎng)的年增長(zhǎng)率將達(dá)到55%，射頻遙控最終可能在五年內(nèi)淘汰有幾十年歷史的紅外遙控。

　　4 Semtech射頻芯片產(chǎn)品

　　Semtech Corporation是總部位于美國(guó)的全球性模擬與混合信號(hào)半導(dǎo)體器件供應(yīng)商，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用電源管理、保護(hù)、高級(jí)通信、人機(jī)界面、測(cè)試和檢測(cè)、無(wú)線和傳感等商業(yè)和工業(yè)領(lǐng)域。

　　Semtech 于2005年收購(gòu)了瑞士的XEMICS。XEMICS一直致力于研究和生產(chǎn)低電壓、低功耗芯片，在射頻領(lǐng)域有超過(guò)20年的經(jīng)驗(yàn)，提供各種無(wú)線短距離傳輸、微控制器、傳感器、音頻芯片的解決方案。

　　Semtech的射頻芯片包括單發(fā)、單收和收發(fā)3個(gè)系列，為個(gè)人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)和家庭及建筑物自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)提供集成的、小范圍的無(wú)線連接解決方案。通過(guò)小范圍的無(wú)線連接，實(shí)現(xiàn)包括家庭自動(dòng)化、遠(yuǎn)程測(cè)量和控制、無(wú)線耳機(jī)等應(yīng)用。