【正文】 2 燈光控制電路的設(shè)計(jì)方案 ........................................... 2 遙控開關(guān)控制電路的設(shè)計(jì)方案 ................................... 3 遙控?zé)糇兩墓鈱W(xué)原理 ......................................................... 5 三基色原理與混色 ....................................................... 5 變色燈制作方案 ........................................................... 5 無線電遙控器的制作原理 ..................................................... 6 無線遙控技術(shù)與無線遙控系統(tǒng) ................................... 6 變色燈遙控系統(tǒng) ........................................................... 7 第 2 章 主要元器件的功用介紹 ......................................................... 8 晶閘管的分類與特性 ............................................................. 8 晶閘管的種類 .............................................................. 8 晶閘管的特性 .............................................................. 9 雙 向晶閘管 .................................................................10 光電耦合器 4N32................................................................... 11 光電耦合器的工作原理 .............................................. 11 光電耦合器的主要性能特點(diǎn) ......................................12 單結(jié)晶體管 BT33...................................................................12 二進(jìn)制同步加計(jì)數(shù)器 CD4520...............................................15 雙向觸發(fā)二極管 ....................................................................18 第 3 章 基本的電路模塊設(shè)計(jì) ............................................................20 音樂節(jié)奏控制模塊的設(shè)計(jì) ....................................................20 中心控制模塊的設(shè)計(jì) ............................................................20 色彩控制部分 .............................................................22 亮度控制部分 .............................................................22 電源控制部分 ........................................................................22 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） IV 第 4 章 遙控?zé)舻幕驹? ...............................................................24 遙控?zé)糇兩幕驹砼c操作 ............................................24 結(jié) 論 .................................................................................................26 謝 辭 ...................................................................................................27 參考文獻(xiàn) .............................................................................................28 附 錄 .................................................................................................29 外文資料翻譯 .....................................................................................30 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 前 言 近幾年，隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們的生活水平逐漸好起來，也越來越重視自己的生活環(huán)境、生活質(zhì)量。 發(fā)射與接收采用配套的成品編碼遙控接收裝置，該電路接收部分由兩部分組成：亮度控制和色度控制。 C： Control， 手工控制變色。這樣就可以由無線遙控器裝置來自主地控制四個(gè)燈形成美麗的色彩氛圍。 燈光控制電路的設(shè)計(jì)方案 將整個(gè)電路分為變色部分，亮度控制部分，遙控發(fā)射與接收部分，電源部分。分別定義如下： A： Auto， 即自動(dòng)變色。 本裝置使用一個(gè)大白熾燈，用于亮度照明，它是由 CD4011 與 CD4520本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 共同來控制燈的開與關(guān)，在大白熾燈的周圍用三個(gè)不同顏色的燈，分別是紅色、綠色、藍(lán)色，這三個(gè)燈受到 CD4520 的控制而變色。 當(dāng)按 下 遙控器的 A 按鈕時(shí)，用于控制色彩變化的計(jì)數(shù)器 CD4520 打開，從而開始計(jì)數(shù)。 當(dāng)按 下 按鈕 B 時(shí)， 用于控制白熾燈 CD4520 打開，從而開始計(jì)數(shù)，如果使用一個(gè)輸出端，則只有 0、 1 兩者狀態(tài)輸出，即控制燈的開與關(guān)，使中央的大白熾燈發(fā)光或者不發(fā)光。接收電路為 9238 型（外部 6V 穩(wěn)壓供電），且內(nèi)部微帶天線。 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 圖 11 接收接收電路外形引腳 圖 12 測(cè)試電路 圖 12 為測(cè)試電路，在接收解碼輸出端分別接入五只發(fā)光二極管并接通 6V 電源，按動(dòng)發(fā)射機(jī)某鍵，對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)以鎖存形式持續(xù)發(fā)光。 接收電路為 四位非鎖存遙控開關(guān)電路，如圖 13，在 TWH9238 的四位數(shù)據(jù)輸出端接入四只三 極管及繼電器，即可方便組成四位非鎖存遙控開關(guān)。 三基色原理 ： ① 三種基色相互獨(dú)立，即任意基色不能用其他兩種基色混合得到。 變色燈制作方案 變色燈是由紅 (R)、綠 (G)、藍(lán) (B)三基色 的色源燈 組成的。三種基色 燈 分別本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 點(diǎn)亮兩個(gè) 燈 時(shí)，它可以發(fā)出黃 、 紫 、 青色 (如紅 、 藍(lán)兩 燈 點(diǎn)亮?xí)r發(fā)出紫色光 )；若紅 、 綠 、 藍(lán)三種 燈 同時(shí)點(diǎn)亮?xí)r ， 它會(huì)產(chǎn)生白光 。無線遙控與紅外遙控、聲控相比較，具有無線遙控覆蓋范圍寬，控制距離遠(yuǎn)，穿透力強(qiáng)等特點(diǎn) 。 無線遙控系統(tǒng)的種類和分類方法很多，主要幾種方法有： (1) 按傳輸控制指令信 號(hào)的載體分為：無線電遙控、紅外線遙控、 超聲波 遙控 。 (5) 按指令信號(hào)對(duì)被控目標(biāo)的控制技術(shù)分 ：開關(guān)型 和 比例型遙控。 接收器一般由接收電路、放大電路、解調(diào)電路、指令譯碼電路、驅(qū)動(dòng)電路和執(zhí)行電路幾部分組 成。 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 第 2 章 主要元器件的功用介紹 晶閘管的分類與特性 晶閘管 在本設(shè)計(jì)中起控制燈泡開關(guān)的作用。 晶閘管的優(yōu)點(diǎn)很多 ,例如 :以小功率控制大功率 ,功率放大倍數(shù)高達(dá)幾十萬倍 ， 反應(yīng)極快 ,在微秒級(jí)內(nèi)開通、關(guān)斷 。 （ 2） 按引腳和極性可分為二極晶閘管、三極晶閘管和四極晶閘管。通常，大功率晶閘管采用金屬殼封裝，而中、小功率晶閘 管則多采用塑料封裝或陶瓷封裝 。 單向可控硅 看作由一個(gè) PNP 管和一個(gè) NPN 管所組成 （圖 22）， 當(dāng)陽(yáng)極 A 加上正向電壓時(shí)， BG1 和 BG2 管均處于放大狀態(tài)。這個(gè)電流又 流回到 BG2 的基極，表成正反饋，使 ib2不斷增大，如此正向 反 饋循環(huán)的結(jié)果，兩個(gè)管子的電流劇增，可控硅使飽和導(dǎo)通 。 它是一種能夠控制交流輸出電壓的元件，通過控制交流電源在可控硅元件中流過時(shí)的導(dǎo)通角的大小來控制輸出電壓， 其英文名稱 TRIAC 即三端雙向交流開關(guān)之意。 它屬于 NPNPN 五 層器件，三個(gè)電極分別是 T T G。反之，當(dāng) G 極和 T2 極相對(duì)于 T1 的電壓均為負(fù)時(shí)， T1 變成陽(yáng)極， T2 為陰極。雙向可控硅的主要缺點(diǎn)是承受電壓上升率的能力較低。 通常的光電耦合器由于它的非線性，因此在模擬電路中的應(yīng)用只限于對(duì)較 高頻率 的小信號(hào)的隔離傳送。 光電耦合 器的工作原理 光電耦合器 由紅外發(fā)光二極管作為發(fā)光源，光敏晶體管作為受光器。 （ 3） 開關(guān)速度快，高速光電耦合器得響應(yīng)速度達(dá)到 ns 數(shù)量級(jí)，極大的擴(kuò)展了光電耦合器在數(shù)字信號(hào)處理器中的應(yīng)用。 單結(jié)晶體管 BT33 有一個(gè) PN 結(jié)和三個(gè)電極，即一個(gè)發(fā)射極和二個(gè)基極，所以又叫雙基極 二極管 。 PN 結(jié)的作用相當(dāng)于一個(gè)二極管。 當(dāng) B1— B2 間加電源 時(shí) ，且發(fā)射極開路時(shí)，A 點(diǎn)電位及基極 B2 的電 位 ： VA=[rb2/(rb1+rb2)]vbb=(rb2/rbb)vbb=ηVbb Ibc=Vbb/rbb 圖 25 單結(jié)晶體管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 式中 η 稱為單結(jié)晶體管的分壓比，其數(shù)值與管子的結(jié)構(gòu)有關(guān)，一般在～ 之間 ，如發(fā)射極電壓 VE由零逐漸增加，就可測(cè)得單結(jié)晶體 管的伏安特性，如圖 26。 Ip 是正向漏電流，它是使單結(jié)晶體管導(dǎo)通所需的最小電流，顯然 Vp=ηVbb。它的開關(guān)特性具有很高的溫度穩(wěn)定性，基本上不隨溫 度而變化。上述過程循環(huán)往返，只有當(dāng)斷 電時(shí)才會(huì)停止，因而產(chǎn)生振蕩。 否則沒辦法工作 。巧妙地利用 CLOCK端和 ENABLE 端，還可作為數(shù)字頻率計(jì)的計(jì)數(shù)門。為保證計(jì)數(shù)可靠，要求時(shí)鐘信號(hào)的沿口陡直。當(dāng) CP3 來到時(shí)， T1 置 1， T2 不變，計(jì)數(shù)狀態(tài)變成 0011。當(dāng)CLOCK 16 來 到時(shí)，計(jì)數(shù)狀態(tài)又恢復(fù)成 0000。 圖 215（ a） 是它的構(gòu)造示意圖。當(dāng)器件兩端所加電壓 U 低于正向轉(zhuǎn)折電壓 V（ B0）時(shí)，器件呈高阻態(tài)。雙向觸發(fā)二極管的正向轉(zhuǎn)折電壓值一般有三個(gè)等級(jí)： 2060V、 100150V、 200250V。如沒有，可用兆歐表按圖 217所示進(jìn)行測(cè)量（正、反各一次），電壓大的一次 V（ BR）。 R5 與 C3 決定振蕩器的振蕩頻率。 中心控制部分電路可分為色彩控制和亮度控制兩部分，色彩控制部分由遙控器上的按鈕 A 和 C 來實(shí)現(xiàn)，亮度控制部分由遙控器上的按鈕 B 來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)按下 D 時(shí) ， 關(guān)閉所有功能。 別按 00 0 01 100、 10 1 11 000 狀態(tài)輸出。 從而呈現(xiàn)出所有顏色。 電源控制部分 遙控電路的電源供給分兩類，即干電池供電和交流電源供電。 流、電容器濾波后向電路供電。直流穩(wěn)壓電源一般有電源變壓器、整流濾波電路以及穩(wěn)壓電路所組成，如圖 33 所示。當(dāng)音樂強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí)，自激振蕩器的振蕩頻率不斷發(fā)生變化，并以脈沖信號(hào)的形式輸出到控制器 CD4011。 當(dāng)按下 C 按鈕 時(shí)： 與遙控器對(duì)應(yīng)的接收電路上的 C 端收到控制信號(hào)， C 端呈現(xiàn)高電平，在按下 C 鍵的同時(shí)， IO 端發(fā)出一個(gè)高電平， IO 端高電平和 C 端的高電平經(jīng)過 IC1B 后變成低電平，觸發(fā) IC2A 的 ENABLE 端， IC2A 開始計(jì)數(shù)。每按一下 C 鍵，燈泡都以一種固定的顏色發(fā)光。變壓器將電網(wǎng) 220V 電壓變?yōu)?+9V 電壓， 經(jīng)二極管橋式整流后為 7～ 8V 的電壓送入7806 的輸入端，電容 C8 用來實(shí)現(xiàn)頻率補(bǔ)償，防止穩(wěn)壓器 7806 產(chǎn)生高頻自激和抑制電路引入的高頻干擾， C7 是電解電容，以減小穩(wěn)壓電源輸出端由輸入電源引入的低頻干擾。 第 三 種方式采用超高亮 LED 在單片機(jī)的控制下實(shí)現(xiàn)變色，若使用的 LED 數(shù)目太少，則亮度不夠，使用 LED 的數(shù)目太多，則成本太高 。 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我充分了解到了自己所學(xué)的知