红外遥控器的工作原理基于红外光的调制与解调，主要分为发射端（遥控器）和接收端（电器）两部分。以下是详细原理及对应的电路解析：

一、发射端（遥控器）原理

1. 按键输入电路

   • 遥控器内部采用按键矩阵电路（类似键盘扫描电路），每个按键对应唯一编码。
   • 按下按键时，电路闭合，触发编码芯片（如NEC协议芯片）生成对应的二进制指令码（例如 0x00FF）。

2. 载波调制

   • 编码芯片通过38kHz方波振荡器（晶振电路）生成载波信号（多数家电标准频率）。
   • 指令码通过脉宽调制（PWM） 或 脉冲位置调制（PPM） 加载到载波上。
     举例：逻辑"1" = 560μs高电平 + 1690μs低电平；逻辑"0" = 560μs高电平 + 560μs低电平（NEC协议）。

3. 红外发射电路

   • 调制后的信号驱动晶体管放大电路（如NPN三极管），驱动红外LED（波长940nm）。
   • 发射原理图示例：

     ［编码芯片］→［38kHz振荡器］→［三极管（如2N3904）基极］→［红外LED串联限流电阻］→［接地］

二、红外信号传输

• 光信号特性：红外光不可见，直线传播（易被障碍物阻挡）。
• 抗干扰机制：38kHz载波避免环境光干扰（日光灯、太阳光等）。

三、接收端（电器）原理

1. 红外接收头（如HS0038）

   • 三合一模块：含光电二极管、前置放大器、带通滤波器、解调器。
   • 功能：
     • 光电二极管：将红外光信号转换为微弱的电信号。
     • 38kHz带通滤波器：滤除非38kHz的干扰信号。
     • 解调器：去除载波，还原原始指令码。

2. 解码电路

   • 接收头的输出端连接主控芯片（如单片机）的IO口。
   • 单片机通过定时器捕获信号时序，解析逻辑"0"和"1"，还原原始指令（如 0x00FF 对应"音量+"）。

3. 接收原理图示例

   ［红外接收头］  
     │  
     ├ VCC：3.3V/5V供电  
     ├ GND：接地  
     └ OUT：信号输出→［单片机IO口（如STM32的PA0）］

四、关键电路解析

五、工作流程图

［按键按下］→［编码芯片生成指令］→［38kHz载波调制］→［红外LED发射］
                ↓
［红外接收头］→［38kHz带通滤波］→［信号解调］→［单片机解码］→［执行操作］

六、为什么需要调制？

• 避免环境光干扰：38kHz载波让接收端能区分遥控信号和环境杂光。
• 节能设计：载波调制使LED断续发光，比持续发光省电90%以上。
• 提高传输距离：调制后信号强度更高，典型遥控距离5~10米。

总结

红外遥控的本质是红外光的数字通信系统，通过调制/解调和协议编码实现可靠控制。其电路设计围绕低功耗、抗干扰和成本优化展开，是现代家电控制的基础技术。