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正文內(nèi)容

無線遙控門鈴畢業(yè)設(shè)計(jì)論文(編輯修改稿)

2025-01-05 13:19 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展以及人們生活水平的大幅度提高,更廉價(jià)、功能更多、性能更好的無線遙控音樂門鈴不斷被研究并生產(chǎn)流入市場。 第二章 設(shè)計(jì)任務(wù) 任務(wù)與要求 ◆ 發(fā)射器采用電池供電,靜態(tài)電流?。? ◆ 采用無線電進(jìn)行遙控, 具有一定的遙控距離 ; ◆ 具有一定的保密性; ◆ 在同一區(qū)域范圍內(nèi)能 有多套系統(tǒng)同時(shí)工作而相互間不影響 ; ◆ 門鈴按鍵按下有振鈴響起; ◆接收板 用 5 號電池供電 ; ◆音樂 IC 可以發(fā)出三種音樂,可以轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇喜歡的音樂。 第三章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 單元電路的選擇 發(fā)射機(jī)單元電路的選擇 發(fā)射器由調(diào)制振蕩級和高頻振蕩級兩級組成。 ( 1) 調(diào)制級電路 選用 一塊 TC4069 和 晶體完成 (見下圖) , TC4069是 6 反相器 。 TC4069 可以換用 CD4069,選用該芯片主要是可以產(chǎn)生穩(wěn)定并在一定范圍內(nèi)的頻率。 本電路關(guān)鍵在于晶 振 X1 和頻率調(diào)整。而 X1 取決于購買,調(diào)頻率取決于技巧。 X1 在電子商場不易購到,可以到一般的小學(xué)校門口或一元商店去買兩只普通的電子表,回來拆下其中的晶體就是 。 如果找不到,發(fā)射端就將 X1 換成 200P 電容,再用 820K 電阻串一只小型 500K 可調(diào)電阻代替原R2。這種方法增加了制作者的難度,降低了成功的可能性。建議還是用晶振做。 圖 311 調(diào)制級電路 ( 2) 高頻振蕩 級選用 Q L C3 和 6P 電容 C1 組成高頻振蕩 級(見下圖)。 L有一定的要求,否則接收的頻率和發(fā)射的相差太大也是不能收到信號的。它是做在印刷板上的銅箔,規(guī)格可做成矩形 或圓形,鈾箔寬度為 ,外形長寬為 X ,或直徑 2cm,量內(nèi)框。因?yàn)榻邮斩说念l率可調(diào),所以 L1 的制作只要大體上接近上面的規(guī)格即可。這個(gè)矩形或圓形線圈不能用漆包線去做,否則就算調(diào)好了日后也容易跑頻,發(fā)出的信號不能被正常接收到。 圖 312 高頻振蕩 級電路圖 接收機(jī)單元電路的選擇 (1)接收電路主要有振蕩接收電路接收信號經(jīng)過解調(diào)、信號放大、選頻整形、推挽放大使喇叭發(fā)聲。振蕩接收電路主要由 Q L C C16 組成 超再生振蕩接收器 (如圖 413) 圖 313 超再生振蕩接收 電路圖 (2)信號放大、選頻整形電路選用 TC406 Q2 和晶振 X2 組成, X2 的選擇和X1 一樣,前文已闡述。 圖 314 信號放大、選頻電路 單元電路設(shè)計(jì)的其他方案 ( 1)發(fā)射機(jī) 高頻振蕩 級電路還可以用 一塊 TWH630 微型無線電發(fā)射頭 代替 ,當(dāng)按下發(fā)射按鍵 SBl 時(shí),它通過內(nèi)藏天線向空中輻射高頻信號。調(diào)制振蕩器采用一塊普通 555 時(shí)基集成電路,將其接成自激多諧振蕩器,方波信號由電阻器 R3加到 TWH630 的輸人端 IN 對輻射的高頻信號進(jìn)行調(diào)制。 接收板也相應(yīng)接一個(gè)TWH631 無線電接收 頭 電路圖如下: 圖 315 調(diào)制振蕩器采用一塊普通 555 時(shí)基集成電路 即可完成 TC4069 的功能,利用555 構(gòu)成多諧振蕩電路,如下: 圖 316 ( 2)發(fā)射板中用的電池為 12V 電池,考慮到在我們?nèi)粘I钪?12V 電池很難買到,而 電池比較常見,因此,為了更換電池的方便,設(shè)計(jì)一個(gè)升壓電路,使電源電壓達(dá)到 12V 供電要求。(設(shè)計(jì)電路如下) 圖 317 其中,標(biāo)有 14 的輸入端接在 TC4069 的 14 腳上;按 AN, Q L R1 組成的升壓電路把 直流電轉(zhuǎn)換成交流電并升壓, D1 整流, C C2 濾波為發(fā)射電路提供電源。 ( 3)發(fā)射板電路還可采用下圖電路,其優(yōu)點(diǎn)在于不要用 TC4069 芯片,電路較簡單,缺點(diǎn)在于其輸出發(fā)射頻率不穩(wěn)定,致使接收和發(fā)射頻率相差較大。 圖 318 ( 4)接收板 超再生振蕩接收 電路也可如 (1)所述把該電路接收器換成一個(gè) TWH631 無線電接收頭 。 硬件可靠性及抗干擾設(shè)計(jì) 在電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,為了少走彎路和節(jié)省時(shí)間,應(yīng)充分考慮并滿足抗干擾性的要求,避免在設(shè)計(jì)完成后再去進(jìn)行抗干擾的補(bǔ)救 措施。形成干擾的基本要素有三個(gè): ( 1)干擾源,指產(chǎn)生干擾的元件、設(shè)備或信號,用數(shù)學(xué)語言描述如下: du/dt, di/dt 大的地方就是干擾源。如:雷電、繼電器、可控硅、電機(jī)、高頻時(shí)鐘等都可能成為干擾源。 ( 2)傳播路徑,指干擾從干擾源傳播到敏感器件的通路或媒介。典型的干擾傳播路徑是通過導(dǎo)線的傳導(dǎo)和空間的輻射。 ( 3)敏感器件,指容易被干擾的對象。如: A/D、 D/A 變換器,單片機(jī),數(shù)字 IC, 弱信號放大器等??垢蓴_設(shè)計(jì)的基本原則是:抑制干擾源,切斷干擾傳播路徑,提高敏感器件的抗干擾性能。(類似于傳染病的預(yù)防) 該門鈴電路抗干擾設(shè)計(jì)采用了超再生振蕩接收電路,并在接收電路后級設(shè)計(jì)了一個(gè)晶振用來選頻,確保接收板接收到發(fā)射板信號后才響鈴,避免了其他相近信號的干擾。 第四章 系統(tǒng)概述 方案選擇及其論證 ( 1)系統(tǒng)的組成:該無線音樂門鈴由發(fā)射模塊和接收模塊組成, 用 TC4069集成塊來作發(fā)射和接收主電路 。 發(fā)射器由調(diào)制振蕩級和高頻振蕩級兩級組成 , QL C C16 組成 超再生振蕩接收器 ,音樂芯片采用 TQ33G, 可以發(fā)出三種音樂(雙音叮咚,西敏寺,愛麗斯),可以轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇喜歡的音樂。 ( 2) 方案選擇 : 該電 路用先進(jìn)的脈碼調(diào)制發(fā)射及石英晶振穩(wěn)頻技術(shù),接收由解調(diào)、放大、整形、聲響電路組成,性能穩(wěn)定,遙控距離遠(yuǎn),功耗低等特點(diǎn)。 該方案主要是通過振蕩產(chǎn)生、發(fā)射和接收信號,再經(jīng)過整形放大推動(dòng)喇叭發(fā)音。 系統(tǒng)的工作原理 發(fā)射器由調(diào)制振蕩級和高頻振蕩級兩級組成。調(diào)制級電路由一塊 TC4069 和 晶體完成, TC4069 是 6 反相器。所謂反相器,就是 反 相器都有兩端,輸入端是高電平時(shí)輸出端就轉(zhuǎn)為低電平,輸入端是低電平時(shí)輸出端就為高電平,輸入和輸出端的電平總是相反。如圖 1 腳和 2 腳為第一個(gè)反相器,本文稱反相器1,之后稱反相器 ?? ,總共 TC4069 有六個(gè)。 圖 421 TC4069 內(nèi)部電路圖 圖 422 TC4069 4. 2. 1 反相器原理 反相器 由一個(gè) P 溝道增強(qiáng)型 MOS 管和一個(gè) N 溝道增強(qiáng)型 MOS 管串聯(lián)組成 .通常 P溝道管作為負(fù)載管 , N溝道管作為輸入管 .。 兩個(gè) MOS管的開啟電壓 VGS(th)P0,通常為了保證正常工作 ,要求 VDD|VGS(th)P|+VGS(th)N。 若輸入 vI為低電平 (如0V),則負(fù)載管導(dǎo)通 ,輸入管截止 ,輸出電壓接近 VDD。 若輸入 vI為高電平 (如 VDD),則輸入管導(dǎo)通 ,負(fù) 載管截止 ,輸出電壓接近 0V。 圖 423 反相器原理圖 4. 2. 2 發(fā)射板 原理 發(fā)射器開關(guān)按下時(shí),反相器 1 和 2 及相關(guān)元件組成振蕩發(fā)生器,產(chǎn)生 低頻信號。過程:反相器 1 的 1 腳開始為低電平, 2 腳就是高電平, 4腳也為高電平。 2 腳的高電平經(jīng) R2 對晶體 X1 充電,充電電流經(jīng) R2X1反相器 2的 4 腳到負(fù)極。充電時(shí)間由 X1 決定,等效電容為 200P。由于 X1的充電, X1 上的電壓逐漸上升,當(dāng)升至反相器 1 的翻轉(zhuǎn)電平時(shí), 2 腳就由原來的高電平轉(zhuǎn)為低電平, 4 腳也同時(shí)轉(zhuǎn)為低 電平。 X1 開始放電,放電通路為 R2反相器 1 的 2 腳 負(fù)極。放電后 X1 上的電位降低,到一定程度時(shí) 1 腳降為低電平了,輸出端又翻轉(zhuǎn)成高電平,再次對 X1 充電,至此已完成一個(gè)充放電過程,即一個(gè)振蕩周期, 4腳輸出一次低高變化的電平。之后振蕩一直持續(xù)下去,反相器 2 的 4 腳就會(huì)一直輸出高低不斷變化的電平信號。這個(gè)信號的頻率由晶體決定,為 。 這個(gè) 過程在電路實(shí)際工作時(shí)完成得極快。反相器 1 和反相器 2 用于產(chǎn)生振蕩信號,反相器 36 并聯(lián)使用,構(gòu)成輸出控制,能提供 2030mA 的灌入電流。反相器 36的輸出端接在發(fā)射管 Q1 的發(fā)射極對 Q1 進(jìn)行調(diào)幅,向外發(fā)射電磁波 。 7 腳輸出一串?dāng)?shù)字編碼信號,經(jīng) Q1 放大后由 L1 向外發(fā)射。 D1 為 LED 信號發(fā)射指示。 圖 424 發(fā)射板原理圖
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