音頻信號(hào)紅外發(fā)射與接收系統(tǒng)論文(編輯修改稿)
2025-07-21 05:19 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 圖4 本方案電路共分為兩大模塊，發(fā)射模塊和接收模塊。其中發(fā)射模塊由兩大部分組成，每個(gè)部分所提供音頻信號(hào)的方式不同。第一部分是由音樂(lè)芯片提供音頻信號(hào)，信號(hào)經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)電路后用兩個(gè)紅外發(fā)射二極管將信號(hào)發(fā)射出去，由接收模塊接收；第二部分是由駐極體提供音頻信號(hào)，信號(hào)經(jīng)音頻放大器后，由兩個(gè)紅外發(fā)射二極管將信號(hào)發(fā)射出去。其中用排針來(lái)轉(zhuǎn)換提供音頻信號(hào)的方式。接收模塊主要由光電二極管接收紅外發(fā)射二極管發(fā)射的信號(hào)并將其轉(zhuǎn)為電信號(hào)，信號(hào)經(jīng)過(guò)LM741放大后加到LM386進(jìn)行音頻功率放大，最后再由喇叭將電信號(hào)轉(zhuǎn)為聲音。 本小組選擇方案（2）的原因如下：CD4046中壓控振蕩器的中心頻率與輸入電壓有關(guān)，故需要穩(wěn)壓模塊，但是用一般的穩(wěn)壓模塊（如7805）匹配度不高。加上外圍器件參數(shù)的差異，對(duì)中心頻率影響較大。經(jīng)過(guò)小組測(cè)試后，效果不佳。
方案二與方案一相比較而言，具有干擾小、工作穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠等多種優(yōu)點(diǎn)。二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體介紹 本小組設(shè)計(jì)題目是音頻紅外發(fā)送接收裝置，經(jīng)分析題目后，易知此裝置要實(shí)現(xiàn)的功能是對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)距離無(wú)線傳送，并將此信號(hào)不失真的放大輸出。要實(shí)現(xiàn)此功能，就需要兩個(gè)工作模塊，一是發(fā)送模塊，二是接收模塊。其中發(fā)送模塊應(yīng)具有信號(hào)源、濾波電路、驅(qū)動(dòng)器電路、及發(fā)射信號(hào)的功能。設(shè)計(jì)出的用音樂(lè)芯片來(lái)提供音頻信號(hào)的發(fā)射電路模塊如圖5所示；用駐極體提供音頻信號(hào)的發(fā)射電路模塊如圖6所示；排針及電源如圖7。 圖5 圖6 圖7 先來(lái)介紹如圖5所示的發(fā)射模塊。想要讓音樂(lè)芯片工作，就要為他提供合適的電壓。其中用直流電壓源提供V2=，為了保證穩(wěn)壓管D1正常工作，在電壓輸入端接入一個(gè)R3=1K歐姆的限流電阻。極性電容C1起到濾除電壓源中可能存在的交流電壓。電容C3起到隔直通交的作用，保證只有音樂(lè)芯片提供的音頻信號(hào)通過(guò)。音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)R4后進(jìn)入驅(qū)動(dòng)器及放大電路，驅(qū)動(dòng)器及放大電路由一V=9v的直流電壓源提供工作電壓。極性電容C6起到濾除直流電壓源中的交流成分。信號(hào)進(jìn)入由三極管QQ2組成的驅(qū)動(dòng)電路，信號(hào)經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路放大后通過(guò)DD5紅外發(fā)射管發(fā)射出去。驅(qū)動(dòng)電路還為DD5提供了2v的額定電壓。 再來(lái)介紹圖6所示的發(fā)射模塊。直流電壓源V1=9v為整個(gè)電路提供工作電壓。為了保護(hù)電路，接入RR2限流電阻。發(fā)光二極管D2是一種指示器，當(dāng)電路工作時(shí)，D2就會(huì)閃亮。駐極體MK1為電路提供音頻信號(hào)，極性電容C2起到隔直通交的作用。當(dāng)信號(hào)經(jīng)過(guò)C2后，進(jìn)入LM386型音頻功率放大器。被放大的信號(hào)通過(guò)濾波電容C8后，輸入驅(qū)動(dòng)器及放大電路后發(fā)射出去。 之后，由接收模塊接收。接收模塊應(yīng)具有接收信號(hào)、放大信號(hào)、放大功率、音頻信號(hào)輸出的功能。設(shè)計(jì)出的電路圖如圖8 圖8 接受電路由一個(gè)9V的電壓源提供工作電壓。為了保證電壓源供電時(shí)不產(chǎn)生干擾信號(hào)，所以要加入濾波電容C7和C2。R1保證了光電二極管Q1正常工作，接收紅外信號(hào)。信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波電容C1后進(jìn)入運(yùn)算放大器LM741。信號(hào)被放大后經(jīng)濾波電容C4后進(jìn)入音頻功率放大器LM386后，通過(guò)喇叭輸出。 電路設(shè)計(jì)出后，本小組成員用萬(wàn)能版做出了簡(jiǎn)易電路，經(jīng)測(cè)試后，確認(rèn)能夠完成實(shí)驗(yàn)要求。 緊接著，本小組成員開(kāi)始用Altium Designer軟件繪制電路板。發(fā)射模塊如圖9，接收模塊如圖10. 圖9
圖10 按照?qǐng)D紙制作電路板。經(jīng)過(guò)鉆孔、印板、腐蝕、清洗之后，電路板制作成功。接著往板上焊接元器件。焊接完成后，進(jìn)行測(cè)試。三、模塊功能介紹發(fā)射電路：1 .音樂(lè)芯片模塊如圖11 圖11 此模塊通過(guò)音樂(lè)芯片為電路提供音頻信號(hào)。2 .駐極體模塊如圖12 圖12 此模塊通過(guò)駐極體為電路提供音頻信號(hào)。3 .LM386音頻功率放大電路如圖13 圖13此模塊可以放大音頻信號(hào)功率。其中LM386
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