无线遥控门铃

1、目录前言一、 设计任务和要求1.1设计任务1.2设计要求二、 无线遥控门铃工作原理2.1反相器原理2.2TC4069UBP2.3发射板原理2.4接收板原理2.5系统设计原则与结构2.5.1设计原则及指导思想2.5.2系统结构2.6功能简介三、无线遥控门铃的组装3.1清点元器件3.2检测各元器件四、 总结4.1归纳4.2心得体会参 考 文 献前言所谓无线门铃是针对传统的有线门铃而讲的。传统的门铃都为有线门铃，使用方便，极大地方便了大家的生活。如果在豪门大院或经常听不到门铃声的房主，有时总会不能及时接待来客，很是尴尬。传统的门铃布置采用导线将门铃的各个设备连接到一起，随着技术的发展，无线技术得到广

2、泛的应用，这就出现了无线门铃！简便、灵活的无线安装设计，免去安装时的麻烦及支出，不影响装修美观。空旷地带遥控距离长达100米，超长的能达150米，能满意各式住宅及高层楼宇需求。实际遥控距离视使用环境因素而变化。而且无线遥控音乐门铃能发出各种不同的优美音乐，用户可以通过转换开关选择喜欢的音乐。门铃安装时太靠近金属物会缩短遥控距离。耗电极微，开关内置可更换12伏电池，不按动时不耗电。正常使用寿命为一年（按20次/天）。接收器插电使用时，功率消耗为1W，等于一年只耗一度电。按钮可装可贴，即使家庭主妇，亦可容易完成安装。门铃装入室内，随意插入任一电源即可，门铃温度60摄氏度为正常。在现代家庭中，利用无

3、线电技术制成的无线门铃和无线防盗报警器已广为应用，但目前市面上所售无线门铃以简易型居多，即遥控器与接收器间的数据传输采用非编码式，这种门铃生产成本较低。随着微电子技术、无线技术和网络技术的飞速发展以及人们生活水平的大幅度提高，更廉价、功能更多、性能更好的无线遥控音乐门铃不断被研究并生产流入市场。一、设计任务和要求1.1设计任务：1.设计一个无线音乐门铃。2.绘出原理框图进行原理图设计，分单元进行设计。对电路参数进行必要的设计，选择元器件参数。3.画出完整的电路原理图。4.条件许可时，对设计的电路进行仿真验证。1.2设计要求 ：1.发射部分：调制振荡级（产生32.768KHz低频信号）和高频振荡

4、级两级（产生200-270MHz高频信号）组成。2.接收部分：实现信号的接收、放大和选取的电路设计，接收距离应大于15米。 3.选择合适的音乐芯片。 4学生可根据情况自行扩展功能。5.每一位学生对设计内容都应根据自己所学知识、水平及能力独立完成，不得有雷同。6.写出完整的设计报告。二、 无线遥控门铃工作原理2.1反相器原理反相器由一个P沟道增强型MOS管和一个N沟道增强型MOS管串联组成.通常P沟道管作为负载管，N沟道管作为输入管.。两个MOS管的开启电压VGS(th)P0,通常为了保证正常工作，要求VDD|VGS(th)P|+VGS(th)N。若输入vI为低电平(如0V),则负载管导通,输入

5、管截止,输出电压接近VDD。若输入vI为高电平(如VDD),则输入管导通,负载管截止,输出电压接近0V。 反相器原理图2.2TC4069UBPTC4069UBP是6反相器。所谓反相器，就是相器都有两端，输入端是高电平时输出端就转为低电平，输入端是低电平时输出端就为高电平，输入和输出端的电平总是相反。如图1脚和2脚为第一个反相器，本文称反相器1，之后称反相器2、3、，TC4069UBP共有六个反相器。图1.TC4069UBP内部结构图 C4069UBP实物图2.3发射板原理发射器由调制振荡级和高频振荡级两级组成。调制级电路由一块TC4069UBP芯片和32.768KHz晶体完成。发射器开关按下时

6、，反相器1和2及相关元件组成振荡发生器，产生32.768KHz低频信号。过程：反相器1的1脚开始为低电平，2脚就是高电平，4脚也为高电平。2脚的高电平经R2对晶体X1充电，充电电流经R2-X1-反相器2的4脚到负极。充电时间由X1决定，等效电容为200P。由于X1的充电，X1上的电压逐渐上升，当升至反相器1的翻转电平时，2脚就由原来的高电平转为低电平，4脚也同时转为低电平。X1开始放电，放电通路为R2-反相器1的2脚-负极。放电后X1上的电位降低，到一定程度时1脚降为低电平了，输出端又翻转成高电平，再次对X1充电，至此已完成一个充放电过程，即一个振荡周期，4脚输出一次低高变化的电平。之后振荡一

7、直持续下去，反相器2的4脚就会一直输出高低不断变化的电平信号。这个信号的频率由晶体决定，为32.768kHz。这个过程在电路实际工作时完成得极快。反相器1和反相器2用于产生振荡信号，反相器3-6并联使用，构成输出控制，能提供20-30mA的灌入电流。反相器3-6的输出端接在发射管Q1的发射极对Q1进行调幅，向外发射电磁波。7脚输出一串数字编码信号，经Q1放大后由L1向外发射。D1为LED信号发射指示。发射板原理图 9018Q1、L1、C3和C1电容组成高频振荡器，振荡频率由印刷电感L和C3及三极管的集电结电容C2决定。一般为200-270MHz。Q1的发射极如果直接接在负极时就能产生等幅高频波

8、，再接在反相器的输出端就使输出受32.768KHz振荡信号调制，通过印刷电感L发射信号。按键每按一次就发射一次。2.4接收板原理接收板电图Q3、L2、C4、C16为超再生振荡接收器，L2为绕制线圈，在直径5mm的骨架上绕制，用0.51漆包线绕3圈，骨架中间用铜芯调节。当L2的振荡频率与发射端相同时，产生谐振，Q3的超再生信号就受发射端的调幅信号控制，L1为色环电感，阻止高频信号通过。超再生振荡电路具有自检波功能，检波后的调制信号在R14上产生压降，经R3、C7送入TC4069进行放大，整形再放大，这由三个反相器13和12、11和10、1和2(三级高增益放大器)完成，C8滤波滤除检波后的高频杂波

9、，使用检波后的有用信号信噪比最大。经三极放大后的调制信号与发射端（低频32.768KHz）同频， X1在电路中起选频作用，同频率的信号能顺利通过，免除了许多不需要的各种外界信号的干扰，选频后的信号送入Q2放大整形，该信号的幅度还较低，经最后两级开路反相放大后输出等幅方波信号。R21限流，C11滤波，对方波进行平滑滤波，并有数十毫秒的延时，也能消除外界尖脉冲对K1是乐曲选择开关，音乐信号经Q1放大推动喇叭发出优美的门铃音乐声。 音乐芯片TQ33G TQ33G管脚图2.5系统设计原则与结构2.5.1设计原则及指导思想该无线音乐门铃系统用TC4069集成块来作发射和接收主电路，合理的设计应该在保证产

10、品必备功能的前提下，使制造成本最低，使电路更简单。同时，还要保证系统电路的性能和稳定性，确保电路能正常工作，避免出现因电路电流过大而烧坏元器件的现象。该系统通过先进的脉码调制发射及石英晶振稳频技术使发射板和接收板产生谐振，通过解调、放大、整形、功率放大推动喇叭发音。2.5.2系统结构按下开关调制振荡稳频高频振荡发射信号发射板工作原理方框图振荡接收电路解调信号放大选频整形推挽功放接收板工作原理方框图2.6功能简介发射器由调制振荡级和高频振荡级两级组成。接收板由超再生振荡接收器完成接受信号功能。当有人按下发射板开关时，发射器开始工作，发射出电磁波信号；接收板产生谐振，经整形、功率放大推动喇叭发声。

11、三、 无线遥控门铃的组装3.1清点元器件元件清单如下：接收板清单接收板清单元件名称规格用量位号元件名称规格用量位号线路板08021块导线100MM1支B+集成电路TC4069UBP1块U1导线100MM1支B-门铃ICTQ33G1块U2螺丝BT2.64MM4个发光二极管3绿色1只D1螺丝BT2.68MM2个晶振32.768KHZ1只X1喇叭80.5W1只三极管9018H1只Q3塑胶一套三极管9014C1只Q2说明书1份三极管90151只Q1发射板清单铜心线圈2T51只L2元件名称规格用量位号色环电感10UH1只L1线路板0802R1块开关SK-23D06 EG6 EG61只K1集成电路TC40

12、69UBP1块IC1电阻100R.1R1只R21.R9发光二极管方灯1只D1电阻100R1只R21晶振32.768 KHZ1只X1电阻560R1只R19三级管9018H1只Q1电阻4.7K1只R20色环电感10UH1只L1电阻5.6K1只R3开关MS1181只SW1电阻6.8K1只R1电阻470R1只R4电阻10K2只R15.R18电阻10K1只R3电阻47K1只R17电阻47K1只R1电阻120K1只R14电阻1M1只R2电阻270K1只R16瓷介电容4P1只C2电阻1M3只R2.R4.R5瓷介电容6P1只C1瓷介电容4P2只C4.C16瓷介电容12P1只C3瓷介电容27P1只C8瓷介电容2

13、22P1只C4瓷介电容102P3只C5.C9.C17电池极片0802R一套瓷介电容222P2只C7.C10螺丝PT24MM3个瓷介电容104P3只C12.C13.C14螺丝PA310MM3个电解电容1UF1只C19弹弓1个电解电容220UF1只C15塑胶一套电池极片0802一套电池23A 12V1只导线50MM2支SP+.SP-跳线1只J二级管LD41483支D2.D5.D6跳线1条J3.2检测各元器件元器件的检测是个不可或缺的环节，这一环节的细节会影响到后面的焊接与调试。检测元器件，并不仅仅只是检测其好坏和规格大小是否与标注的吻合，更重要的是我们要安大小类型分类，这样会对接下来的焊接过程起到

14、事半功倍的作用。个元器件的测量方法有所不同，主要用到的测量工具就是万用表。下面将介绍几种原件的测量方法：1、电阻的测量现在常用的电阻都是色环电阻，一种颜色代表一个数值，每种颜色代表的数值如下表：黑棕红橙黄绿蓝紫灰白金银01234567895%10%色环电阻通常有四环和五环，两种电阻的读数方法大致相同，四环电阻的阻值的表示法规则是第一道环表示第一位有效数，第二道环表示第二位有效数，第三道环表示倍乘数，第四道环表示允许的误差百分比。五环电阻的阻值的表示法规则是第一，二，三道环分别表示第一，二，三位有效数字，第四道环表示倍乘数，第五道环表示允许的误差百分比。通过以上方法可以很准确的读出色环电阻的阻值

15、，然后将万用表打到欧姆档，测量出该电阻的实际阻值。如果测量结果与色环所表示得阻值在允许的误差范围内，则这个电阻是好的，否则，可得出此电阻已损坏。2、二极管的检测二极管测量的方法是先把拨到“欧姆”档，然后用分别接到二极管的两个极上去。当表内的电源使二极管处于正向接法时，二极管导通，阻值较，这就告诉我们黑表笔接触的时二极管的正极；红表笔接触的时二极管的负极；当表内的电源使二极管处在反向接法时，二极管截止，阻值很大，这就告诉我们黑表笔接触的是二极管的负极，红表笔接触的是二极管的正极。如果的表笔接二极管两端正反接都不动说明二极管击穿了，如果正反接都是0欧姆说明二级管内部短路都是坏的。测二极管有阻值说明

16、是好的。3、三极管的检测根据三极管的基极与集电极、基极与发射极之间的内部结构为两个同向PN结的特点，用万用表分别测量其两个PN结(发射结、集电结）的正、反向电阻。若测得；两PN结正向电阻均很小，反向电阻均很大，则三极管一般为正常。四、 总结4.1归纳该电路用先进的脉码调制发射及石英晶振稳频技术，接收由解调、放大、整形、声响电路组成，性能稳定，遥控距离远，功耗低等特点。但随着微电子技术、无线技术和网络技术的飞速发展以及人们生活水平的大幅度提高，无线音乐门铃将满足不了人们的生活需要，无线可视门铃已逐渐走进人们的生活。可以将单片机技术应用于无线遥控门铃行业，使门铃的功能更加广泛。随着数字智能化技术的

17、发展，智能门铃、可视对讲门铃、红外线门铃等将快速发展，并将很快普及我们的生活。可见，无线遥控门铃的发展前景非常乐观，市场前景非常广阔。4.2心得体会对于此次课设我体会很多，在做整个设计的过程中，我也体会到了很多的乐趣，也激发了我们对电子行业及其产品的兴趣，将自己所学的知识揉合到以后的工作当中，在以前的学习中，我们对知识有了一定的了解，但那都是很零散的，所以理解的很肤浅并不透彻。这次课设是对我三年来大学学习的检验，它也使我不仅在理论知识上得到了很大的提高，动手操作能力也大为提升。动手能力的提升表现了：能很正确的理解各个电子元器件，其次还懂得了如何测量和检测各元器件，懂得自己分析电路和并能自己纠错更正。我将步入社会，走上自己的工作岗位。通过这次设计，使我深深的知道，在工作中的任何环节都不能马虎，