本發(fā)明涉及一種電路結(jié)構(gòu)，特別是一種無人機的紅外控制電路。

背景技術(shù)：

目前無人機在警用、城市管理、農(nóng)業(yè)、地質(zhì)、氣象、電力、搶險救災(zāi)、視頻拍攝等行業(yè)廣泛使用。比如電力巡檢無人機，監(jiān)測農(nóng)作物的正常無人機、環(huán)境監(jiān)測的無人機、航拍救災(zāi)無人機等等，隨著無人機在各行各業(yè)不斷應(yīng)用，同一空域內(nèi)可能有多架無人機執(zhí)行不同作業(yè)任務(wù)，避免接近發(fā)生碰撞就顯得十分重要。

紅外線又稱紅外光波，波長為0.38um-0.76um的光波可為可見光，波長為0.76um-1000um的光波為紅外光(線)。紅外線信息傳輸是利用近紅外光傳送信息，波長為0.76um-1.5um。紅外線信息傳輸?shù)奶攸c是無論白天還是黑夜，不影響周邊環(huán)境、不干擾其他電器設(shè)備。由于紅外線在頻譜上位于可見光之外,所以抗干擾性強,具有光波的直線傳播特性,不易產(chǎn)生相互間的干擾,是很好的信息傳輸媒體。本實用新型采用紅外傳輸技術(shù)實現(xiàn)在無人機之間信號傳輸，可以使多架無人機之間接近告警避免發(fā)生碰撞，實現(xiàn)多架無人機在同一區(qū)域，完成不同任務(wù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種無人機的紅外控制電路。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種無人機的紅外控制電路，包括主控制芯片、編碼電路、發(fā)射電路、解調(diào)電路以及接收電路；

所述主控制芯片發(fā)出指令至編碼電路，所述編碼電路用于將調(diào)制后的信號傳輸至發(fā)射電路，所述發(fā)射電路接收到信號后將其以紅外信號發(fā)出；

所述接收電路用于接收紅外信號，并將該紅外信號傳輸至解調(diào)電路，所述解調(diào)電路用于將信號解調(diào)后傳輸至主控制芯片。

優(yōu)選地，所述編碼電路包括編碼芯片，所述編碼芯片的電源端分別接電阻和場效應(yīng)管，所述場效應(yīng)管接12V電源，所述電阻接二極管的陽極，所述二極管的陰極接地；所述場效應(yīng)管三極管的集電極，所述三極管的基極接入主控制芯片發(fā)出的信號；所述編碼芯片的第一位信號引腳、第二位信號引腳、第三位信號引腳和第四位信號引腳依次連接第一按鍵、第二按鍵、第三按鍵和第四按鍵，所述第一按鍵、第二按鍵、第三按鍵和第四按鍵連接三極管的發(fā)射極。

優(yōu)選地，所述編碼芯片的型號為SC2262。

優(yōu)選地，所述發(fā)射電路還包括第一限流電阻、第二限流電阻、第三限流電阻和第四限流電阻，第一反相器的輸出端通過第一限流電阻連接到紅外發(fā)光管的正極，第二反相器的輸出端通過第三限流電阻連接到紅外發(fā)光管的負(fù)極，第三反相器的輸出端通過第二限流電阻連接到紅外發(fā)光管的正極，第四反相器輸出端通過第四限流電阻連接到紅外發(fā)光管的負(fù)極。

優(yōu)選地，所述反相器均采用 74HC04反相器。

優(yōu)選地，所述接收電路包括紅外接收管，所述紅外接收管的輸出端依次連接有小信號放大模塊、信號限幅模塊、電平轉(zhuǎn)換模塊和串口接收端；

所述小信號放大模塊包括一級反相放大子模塊、二級同向放大子模塊和參考電壓端， 所述一級反相放大子模塊包括第一運算放大器，所述第一運算放大器的負(fù)極輸入端連接到紅外接收管的正極，所述第一運算放大器的正極輸入端連接到紅外接收管的負(fù)極，所述第一運算放大器的正極輸入端連接到參考電壓端，所述第一運算放大器的輸出端連接到負(fù)極輸入端，所述二級同向放大子模塊包括第二運算放大器，所述第二運算放大器的正極輸入端與第一運算放大器的輸出端連接，所述第二運算放大器的負(fù)極輸入端與參考電壓端連接，所述第二運算放大器的輸出端連接到負(fù)極輸入端，所述第二運算放大器的輸出端連接到第一運算放大器的負(fù)極輸入端，所述第二運算放大器的輸出端連接到信號限幅模塊。

優(yōu)選地，所述解調(diào)電路設(shè)有運算放大器，所述運算放大器的負(fù)輸入端作為電路輸入端，其正輸入端接地，所述運算放大器的電源端連接到電源，所運算放大器輸出端與電路輸入端間連接有電阻。

綜上所述，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，壽命長，抗干擾能力和過載能力較強，性價比高，紅外信號識別度高，信號傳輸穩(wěn)定，便于實現(xiàn)多架無人機之間的通信。

附圖說明

圖1為本實用新型的電路框圖；

圖2為編碼電路的電路原理圖；

圖3為發(fā)射電路的電路原理圖；

圖4為接收電路的電路原理圖；

圖5為解調(diào)電路的電路原理圖。

具體實施方式

下面結(jié)合實施方式及附圖對本發(fā)明作進一步詳細(xì)、完整地說明。

如圖1-5所示,，一種無人機的紅外控制電路，包括主控制芯片、編碼電路、發(fā)射電路、解調(diào)電路以及接收電路；

所述主控制芯片發(fā)出指令至編碼電路，所述編碼電路用于將調(diào)制后的信號傳輸至發(fā)射電路，所述發(fā)射電路接收到信號后將其以紅外信號發(fā)出；

所述接收電路用于接收紅外信號，并將該紅外信號傳輸至解調(diào)電路，所述解調(diào)電路用于將信號解調(diào)后傳輸至主控制芯片。

如圖2所示，編碼電路包括 ：編碼芯片U1，編碼芯片U1的電源端VCC分別接電阻R1和場效應(yīng)管Q6，場效應(yīng)管Q6接12V電源，電阻R1接二極管LED的陽極，二極管LED的陰極接地 ；場效應(yīng)管Q6依次連接電阻R8和電阻R7，電阻R7接三極管Q4的集電極，三極管Q4的基極接入放大后的紅外信號OUT1；編碼芯片U1的第一位信號引腳D0、第二位信號引腳D1、第三位信號引腳D2和第四位信號引腳D3依次連接第一按鍵S1、第二按鍵S2、第三按鍵S3和第四按鍵S4，第一按鍵 S1、第二按鍵S2、第三按鍵S3和第四按鍵S4接三極管Q4的發(fā)射極 ；第一位信號引腳D0接電阻R6、第二位信號引腳D1接電阻R5、第三位信號引腳D2接電阻R4，第四位信號引腳D3接電阻R3，電阻R6、電阻R5、電阻R4和電阻R3接地 ；編碼芯片U1的輸出引腳DOUT輸出編碼的位置信號 DO-DATA。

如圖3所示，作為發(fā)射電路較佳的實施例，紅外發(fā)光管 L1A 為紅外發(fā)光二極管，反相器均采用74HC04反相器。發(fā)射電路的具體電路中，還包括第一限流電阻R1A、第二限流電阻 R2A、第三限流電阻 R3A 和第四限流電阻 R4A，第一反相器 U1A 的輸出端通過第一限流電阻 R1A 連接到紅外發(fā)光管 L1A 的正極，第二反相器 U2A 的輸出端通過第三限流電阻 R3A 連接到紅外發(fā)光管 L1A 的負(fù)極，第三反相器 U3A 的輸出端通過第二限流電阻 R2A連接到紅外發(fā)光管 L1A 的正極，第四方向器的輸出端通過第四限流電阻 R4A 連接到紅外發(fā)光管 L1A 的負(fù)極。各限流電阻起到電路限流作用。其中，串口發(fā)射端的信號經(jīng)過第一反相器U1A和第三反相器U3A后，驅(qū)動紅外發(fā)光管L1A，使紅外發(fā)光管L1A發(fā)光。使用兩個反相器（第一反相器 U1A 和第三反相器 U3A）的目的是增強紅外發(fā)光管 L1A 的驅(qū)動能力，單個反相器的輸出電流達到20mA，這樣保證能驅(qū)動紅外發(fā)光管L1A發(fā)光。當(dāng)然，也可以采用多個反相器增強紅外發(fā)光管L1A 的驅(qū)動能力。

如圖4所示，紅外接收電路使用分立元器件搭建實現(xiàn)。作為較佳實施例，所述小信號放大模塊包括一級反相放大子模塊、二級同向放大子模塊、第五電阻 R5B、第六電阻 R6B和參考電壓端VREF，所述一級反相放大子模塊包括第一運算放大器U1B和第四電阻R4B，所述第一運算放大器 U1B 的負(fù)極輸入端連接到紅外接收管 L1B 的正極，所述第一運算放大器U1B 的正極輸入端連接到紅外接收管 L1B 的負(fù)極，所述第一運算放大器 U1B 的正極輸入端連接到參考電壓端VREF，所述第一運算放大器U1B的輸出端通過第四電阻R4B連接到負(fù)極輸入端，所述二級同向放大子模塊包括第二運算放大器U2B、第七電阻R7B和第八電阻R8B，所述第二運算放大器U2B的正極輸入端通過第五電阻R5B與第一運算放大器U1B的輸出端連接，所述第二運算放大器 U2B 的負(fù)極輸入端通過第七電阻 R7B 與參考電壓端 VREF 連接，所述第二運算放大器 U2B 的輸出端通過第八電阻 R8B 連接到負(fù)極輸入端，所述第二運算放大器 U2B 的輸出端通過第六電阻 R6B 連接到第一運算放大器 U1B 的負(fù)極輸入端，所述第二運算放大器U2B的輸出端連接到信號限幅模塊。所述信號限幅模塊包括第三級反向限幅子模塊、第四級反向子模塊和參考電壓端 VREF，所述第三級反向限幅子模塊包括第三運算放大器U3B、第一二極管D1B、第二二極管D2B和第一電容，所述第三運算放大器U3B的負(fù)極輸入端連接到小信號放大模塊，所述第一二極管 D1B 的正極與第三運算放大器 U3B 的負(fù)極輸入端連接，所述第一二極管D1B的負(fù)極與第三運算放大器U3B的輸出端連接，所述第二二極管 D2B 的正極與第三運算放大器 U3B 的輸出端連接，所述第二二極管 D2B 的負(fù)極與第三運算放大器 U3B 的負(fù)極輸入端連接，所述第三運算放大器 U3B 的負(fù)極輸入端通過第一電容連接到輸出端，所述第四級反向子模塊包括第四運算放大器U4B，所述第四運算放大器U4B的負(fù)極輸入端與第三運算放大器 U3B 的輸出端連接，所述第四運算放大器 U4B 的正極輸入端與參考電壓端VREF連接，所述第四運算放大器U4B的輸出端與電平轉(zhuǎn)換模塊連接。所述電平轉(zhuǎn)換模塊包括第一電源端VCC、第三二極管D3B和上拉電阻R10B，所述第三二極管D3B的負(fù)極連接到信號限幅模塊，所述第三二極管D3B的正極通過上拉電阻R10B連接到第一電源端 VCC，所述第三二極管 D3B 的正極與串口接收端 RXD 連接。所述電平轉(zhuǎn)換模塊還包括第四二極管D4B，所述第四二極管D4B與第三二極管D3B同向并聯(lián)。優(yōu)選的，其還包括第一電阻R1B、第二電阻R2B和第三電阻R3B，所述第一電阻R1B與紅外接收管L1B并聯(lián)，所述紅外發(fā)光管 L1A 的正極通過第二電阻 R2B 連接到小信號放大模塊，所述紅外發(fā)光管 L1A 的負(fù)極通過第三電阻R3B連接到小信號放大模塊。其還包括第一耦合電容C1B、第二耦合電容C2B和第九電阻R9B，所述第一耦合電容C1B與第九電阻R9B串聯(lián)后與第二耦合電容C2B并聯(lián)，所述第二耦合電容C2B的一端與小信號放大模塊連接，另一端與信號限幅模塊連接。

如圖5所示，運算放大器U1A的負(fù)輸入端作為電路輸入端，其正輸入端接地，運算放大器U1A的電源端通過電阻R6連接到電源VCC，運算放大器U1A輸出端與電路輸入端間連接有電阻R1；運算放大器U1A輸出端通過電阻R2連接到反向器U2A輸入端，反相器U2A輸入端還依次正向連接二極管D1和電阻R4到反相器U2A的輸出端，反相器U2A輸入端連接到反相器U3A的輸入端；電源端VCC依次通過電阻R6和電阻R5連接到紅外發(fā)射模塊正輸入端，反相器U3A的輸出端連接紅外發(fā)射模塊負(fù)輸出端。運算放大器U2A輸入端通過電容C2接地，電阻R6與電阻R5的節(jié)點通過電容C1接地。運算放大器U2A采用CD40106芯片。

同時本發(fā)明上述實施例僅為說明本發(fā)明技術(shù)方案之用，僅為本發(fā)明技術(shù)方案的列舉，并不用于限制本發(fā)明的技術(shù)方案及其保護范圍。采用等同技術(shù)手段、等同設(shè)備等對本發(fā)明權(quán)利要求書及說明書所公開的技術(shù)方案的改進應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是沒有超出本發(fā)明權(quán)利要求書及說明書所公開的范圍。