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毕业设计(论文)红外遥控可控硅控制插座通断电路摘要红外遥控是控制在一定距离外的设备最廉价的方式。几乎时下所有的声音和电视设备能被这样控制。因为它十分廉价而被广泛的应用。这就使它成为我们理想的工具。红外遥控在通讯领域有广阔的发展前景,尤其在通讯领域中红外技术与蓝牙技术的互补成为一种趋势。红外遥控更将成为家庭用户操控电器的主要形式。另外,红外技术在天文领域也有很高的应用价值。军用领域一直是红外技术的前沿阵地,在制导、夜视和隐身等方面的研究是红外技术在军事领域的主要发展方向。本文对可控硅和红外线及其遥控系统的基本原理做了较全面的介绍,并对红外遥控可控硅控制插座通断电路的工作原理做了详细的介绍,其中对重要的集成电路的电特性参数也做了说明。关键词红外遥控,红外光,红外探测器,遥控系统,可控硅。AbstractThecheapestwaytoremotelycontroladevicewithinavisiblerangeisviaInfra-Redlight。Almostallaudioandvideoequipmentcanbecontrolledthiswaynowadays。Duetothiswidespreadusetherequiredcomponentsarequitecheap。Thusmakingitidealforushobbyiststouseforourownprojects。Infraredremotecontrolinthefieldofcommunicationhasbroadprospectsfordevelopment,especiallyintheareaofinfraredtechnologyandcommunicationstechnologiescomplementaryLayabecomeatrend。Infraredremotecontrolelectricalhouseholdswillbecomemoreofthemainform。Inaddition,infraredtechnologyinthefieldofastronomyhashighapplicationvalue。Militaryfieldhasbeenattheforefrontofinfraredtechnologyinguidance,researchinareassuchasnight-visionandstealthinfraredtechnologyinthemilitaryfieldisthemaindirectionofdevelopment。Thisarticlehasmadeamorecomprehensiveintroductiontothesilicon-controlledrectifierandtheinfraredanditstheexternalguidancesystembasicprincipleoutside,andbecameluckycontrolsremotelythesilicon-controlledrectifiercontrolplugtopassbreakstheelectriccircuittheprincipleofworktomakethedetailedintroduction,hasalsogiventheexplanationtotheimportantintegratedcircuitelectricitycharacteristicparameter。KeywordsIRRemoteControlTheory,Infraredray,Infraredacquisitionaid,RemoteControlSystem,Silicon-controlledrectifier。目录TOC\o"1-3"\h\z摘要 IAbstract II第1章绪论 11.1课题背景 11.2红外的主要应用 11.3发展趋势 21.4存在问题 2第2章红外遥控原理 32.1遥控技术及控制原理 32.2红外线及其遥控原理 42.2.1红外线 42.2.2红外遥控的基本原理 4调制 4发射器 5接收器 62.3多路控制的红外遥控系统 72.4可控硅原理和工作特性 82.4.1工作原理 82.4.2基本伏安特性 92.5小结 11第3章通断电路的相关介绍 133.1红外发光二极管的驱动和电路设计 133.1.1发光二极管直流驱动方式 133.1.2发光二极管的交流驱动方式 143.1.3发光二极管的脉动电流驱动与数字调制 153.2UPC1373H红外专用接收集成电路 153.2.1μPC1373H的组成和功能 153.2.2μPC1373H集成电路的电参数 163.3SL517集成电路的电参数 173.4小结 17第4章插座通断电路的总设计 194.1Protel99简介 194.1.1Protel99的组成 194.1.2Protel99主要特色 204.2红外发射 214.3红外接收 234.4电路仿真 254.5小结 26结论 27参考文献 28附录1:开题报告 29附录2:文献综述 34附录3:英文翻译 37附录4:PCB布线 50致谢 52第1章绪论1.1课题背景自从1800年英国天文学家赫歇尔发现红外辐射至今,红外技术的发展经历了将近两个世纪。从那时开始,红外辐射和红外元件、部件的科学研究逐步发展,但发展比较缓慢,直到1940年前后才真正出现现代的红外技术。当时,德国研制成硫化铅和几种红外透射材料,利用这些元、部件制成一些军用红外系统,如高射炮用导向仪、海岸用船舶侦察仪、船舶探测和跟踪系统,机载轰炸机探测仪和火控系统等等。其中有些达到实验室试验阶段,有些已小批量生产,但都未来得及实际使用。此后,美国、英国、前苏联等国竞相发展。特别是美国,大力研究红外技术在军事方面的应用。目前,美国将红外技术应用于单兵装备、装甲车辆、航空和航天的侦察监视、预警、跟踪以及武器制导等各个领域。从60年代中叶起,红外探测器和系统的发展体现了红外技术的现状及发展方向。1:在1~14微米范围内的探测器已从单元发展到多元,从多元发展到焦平面阵列。2:红外探测器的工作波段从近红外扩展到远红外。3:轻小型化。4:红外探测系统从单波段向多波段发展。目前,多波段的红外探测系统已经研制成功,如法国和瑞典联合研制的"博纳斯"末敏子弹药,就采用了多波段红外探测系统探测目标。现在红外技术在通讯领域有广阔的发展前景,尤其在通讯领域中红外技术与蓝牙技术的互补成为一种趋势。红外遥控更将成为家庭用户操控电器的主要形式。另外,红外技术在天文领域也有很高的应用价值。军用领域一直是红外技术的前沿阵地,在制导、夜视和隐身等方面的研究是红外技术在军事领域的主要发展方向。1.2红外的主要应用研究红外辐射的产生、传播、转化和测量及其应用的技术科学。红外辐射包括介于可见光与微波之间的广阔的电磁波段。红外技术的内容包含四个主要部分:①红外辐射的性质,其中有受热物体所发射的辐射在光谱、强度和方向的分布;辐射在媒质中的传播特性──反射、折射、衍射和散射;热电效应和光电效应等。②红外元件、部件的研制,包括辐射源、微型制冷器、窗口材料和滤光片等。③把红外元件部件组织成系统的光学、电子学和精密机械。④在军事上和国民经济中的应用:1、军用主要用于军事目标的探测与跟踪,红外通信,军用夜视仪。2、民用主要用于热源探测,医用热像仪,温度测量与过程控制,红外光谱分析,红外加热干燥,红外遥感,红外天文学等。1.3发展趋势红外技术在遥控及通讯领域都有广阔的发展前景,尤其在通讯领域中红外技术与蓝牙技术的互补成为一种趋势。红外遥控更将成为家庭用户操控电器的主要形式。另外,红外技术在天文领域也有很高的应用价值。军用领域一直是红外技术的前沿阵地,在制导、夜视和隐身等方面的研究是红外技术在军事领域的主要发展方向。自40年代开始发展以来,红外技术已经得到广泛应用。但所利用的波段仅仅是0.75~13微米所谓的近红外和中红外波段。还有广阔的远红外线没有得到应用。即使是近中红外线,也远没有充分发挥作用,探测技术本身还大有发展的余地。远红外波段是科学家注意的重点。1.4存在问题红外技术的发展关键在于红外材料的研制、红外设备的制冷、红外设备向更长波段发展、红外焦平面阵列器件的研制和红外设备与数据处理设备的结合等。由于红外遥控技术是一种视距传输技术,采用点到点的连接,具有方向性,两个设备之间如果传输数据,中间就不能有阻挡物,而且通讯距离较短,此外红外线LED不是一种十分耐用的器件。红外通讯技术通讯距离短,通讯过程中不能移动,遇障碍物通讯中断。目前广泛使用的SIR标准通讯速率较低(115.2kbit/s)红外通讯技术的主要目的是取代线缆连接进行无线数据传输,功能单一,扩展性差,大部分红外技术成本较高,产品价格十分昂贵。第2章红外遥控原理随着科学技术的发展,遥控技术也正在向许多领域渗透,红外线遥控就是其中的一种。由于其结构简单,制作容易,在家用电器、工业生产、安全保卫以及人们的日常生活中得到了广泛的应用。本文从遥控技术的基本原理出发,重点讨论了红外线遥控系统的基本原理,结构特点和应用范围。2.1遥控技术及控制原理遥控技术是指实现对被控目标的远距离控制。按控制指令的传输过程来分,遥控可分为有线遥控和无线遥控两大类。有线遥控是指利用金属导线、光导纤维等传导导体作为传输媒体,实现对被控目标的控制。无线遥控则是指利用无线电波、红外线、超声波等作为载体,不用导线,而在空间传输,实现对被控目标的控制。遥控系统一般由发射器和接收器两部分组成。发射器一般由指令键、指令编码电路、调制电路、驱动电路、发射电路等几部分组成。如图2-1a图2-1遥控系统原理图2.2红外线及其遥控原理2.2.1红外线红外线又称红外光波,在电磁波谱中,光波的波长范围为0.01~1000微米。根据波长的不同分为可见光和不可见光,波长为0.38~0.76微米的光波为可见光,依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色。波长为0.01~0.38微米的光波为紫外光(线),波长为0.76~1000微米的光波为红外光(线)。红外光按波长范围分为近红外、中红外、远红外、极远红外’类。红外线遥控是利用近红外光传送遥控指令的,波长为0.76~1.5微米。用近红外光作为遥控光源,是因为目前红外发射器件(红外发光管)与红外接收器件(光敏二极管、三极管及光电池)的发光与受光峰值波长一般为0.8~0.94微米,在近红外光波段内,二者的光谱正好重合,能够很好地匹配,可获得较高的传输效率及较高的可靠性。2.2.2红外遥控的基本原理调制调制就是在噪音的基础上加入我们需要的信号。藉由调制我们使光源发出的红外光具有特殊的频率。红外接收器将会被调节到那个频率,因此,它能不被其他光源干扰。你可以认为接收器容易接收这一频率的光。我们人类的眼睛就容易分辨黄色的光,即使在白天也是如此。图2-2红外调制在图2-2中一个调制信号驱动发射器左侧的红外发光二级管,被探测到的信号是在另一边从接收器出来。在串行通讯中我们经常说到‘标志’和‘空间’。‘空间’是默认信号,是非正常的传输状态。在‘空间’状态没有光的发射。在信号的‘标志’状态期间红外光被脉冲调制为特别的频率。30kHz和60kHz之间的频率普遍被用于消费性电子产品。在接收器一边‘空间’表现为接收器的高级输出。‘标志’则自动被表现为一个低水平。请注意‘标志’和‘空间’并不是我们想要传输的1和0。‘标志’和‘空间’与1和0之间的真正关系依赖实际应用中的协议。在协议说明里可以获得更多的信息。发射器发射器通常是一种电池驱动的手持设备。它应该尽可能的低功耗,而且发出的红外信号应该尽可能的强以达到远距离控制的目的。它也要尽量容易被测量到。许多芯片被作为红外发射器设计出来。较旧的芯片只支持许多种协议之中的某一种。现在超低功耗的微控制器被用于红外发射,原因很简单,它们具有更高的灵活性。当没有按下按钮的时候它们处在一个非常低功耗的睡眠模式中,几乎没有任何的电力被消耗。只有当按钮被按下的时候,处理器才被唤醒以传输适当的红外指令。石英晶体很少被用于此类手持设备。因为当设备掉落时很容易将其摔碎。陶瓷的共呜器在这里更加适当,因为它们能抵抗比较大的冲击。相较之下它们的精确度稍低就显得不那么重要了。图2-3发射图通过发光二极管的电流可以从100mA到更高,甚至超过1A!为了达到合适的控制距离,通过发光二极管的电流就要尽可能的高。因此在发光二极管参量、电池寿命和最大控制距离之间需要保持一定的平衡。二极管内电流如此之强是因为驱动脉冲非常之短。平均功率消耗不会超过最大值。同时也应该使二极管内最大瞬时电流不会过强。所有这些数据都能在二极管说明书中找到。一个简单的晶体管电路就能驱动发光二极管。一个具有适合HFE值和开关速度的晶体管就基于这个目的被选择。电阻值能够使用欧姆定律计算。红外发光二极管的典型电压降约为1.1V。正常的驱动在描述上都有缺点。当电池电压降低时,通过二极管电流也将会减小。这将会造成能被复盖的控制距离变小。射极输出放大电路能避免这种情况发生。这里的两个二极管组将晶体管的基本脉冲限定在1.2V。晶体管的基础-射极电压减图2-4接收图去来自那的0.6V,在射极造成一个0.6V的耗尽区。这个耗尽区穿过一个电阻造成一个恒定的电流脉冲。应用欧姆定律就可以计算通过二极管的电流强度。接收器市场上有许多种接收器电路。有效的调制频率区域是最重要的选择标准。图2-5红外接收器典型区段图表图2-5这样的一个红外接收器典型区段图表。如果不了解描述的这一个部份,不要紧,因为每个部分都被制造成一个单独的电子器件。图2-6红外接收二极管可以接收标准的红外信号。最初两个阶段将信号放大和限制。限制器作为自动增益控制线路将脉冲持续控制在一个水平,不管设备的距离。只有AC信号被送到带通滤波器。带通滤波器将手持设备的信号图2-6红外接收二极管调节为调制频率。在消费性电子产品中通常的频率排范围从30kHz到60kHz。下一个阶段是探测器、整合器和比较器。这三个区段的作用是决定调制频率。如果这个调制频率是呈现比较器的输出将会是低点。前面已经说过,这些区段被整合进一个电子成份之内。在市场上有许多不同的制造业者。而且大多数的装置在一些版本中可以被调节到一个特殊的调制频率。请注意放大器被设定成一个非常高的增益,因此系统开始时非常容易地振荡。把一个至少22μF的电容器放到接收器的电力连接强制性分离高压电线端。数据说明在和更进一步分离来自线路的其它部分的电源供给系列中推荐使用330欧姆的电阻。在市场上有一些红外接收器的制造业者。Siemens,Vishay和Telefunken在欧洲是主要的供应者。Siemens有它的SFH506-xx系列,那里的xx表示调制频率30,33,36,38,40或56kHz。Telefunken有它的TFM5xx0和TK18xx系列,那里的xx表示调制频率装置被调节到多少。这些现在已经变得陈旧。他们被VishayTSOP12xx,TSOP48xx和TSOP62xx产品系列代替。Sharp,XiamenHualian和JapaneseElectric是亚洲三个生产红外接收器的公司。Sharp有非常模糊的ID名称,比如:GP1UD26xK,GP1UD27xK和GP1UD28xK,那里的x表示调制频率。Hualian有他的HRMxx00系列,像HRM3700和HRM3800。JapaneseElectric有不包括调制频率部分在内ID名称的产品系列。PIC-12042LM被调节到36.7kHz,IC12043LM被调节到37.9kHz。2.3多路控制的红外遥控系统多路控制的红外发射部分一般有许多按键,代表不同的控制功能。当发射端按下某一按键时,相应地在接收端有不同的输出状态。接收端的输出状态大致可分为脉冲、电平、自锁、互锁、数据五种形式。“脉冲”输出是当按发射端按键时,接收端对应输出端输出一个“有效脉冲”,宽度一般在100ms左右。“电平”输出是指发射端按下键时,接收端对应输出端输出“有效电平”,发射端松开键时,接收端“有效电平”消失。此处的“有效脉冲”和“有效电平”,可能是高、也可能是低,取决于相应输出脚的静态状况,如静态时为低,则“高”为有效;如静态时为高,则“低”为有效。大多数情况下“高”为有效。“自锁”输出是指发射端每按一次某一个键,接收端对应输出端改变一次状态,即原来为高电平变为低电平,原来为低电平变为高电平。此种输出适合用作电源开关、静音控制等。有时亦称这种输出形式为“反相”。“互锁”输出是指多个输出互相清除,在同一时间内只有一个输出有效。电视机的选台就属此种情况,其它如调光、调速、音响的输入选择等。“数据”输出是指把一些发射键编上号码,利用接收端的几个输出形成一个二进制数,来代表不同的按键输入。一般情况下,接收端除了几位数据输出外,还应有一位“数据有效”输出端,以便后级适时地来取数据。这种输出形式一般用于与单片机或微机接口。

除以上输出形式外,还有“锁存”和“暂存”两种形式。所谓“锁存”输出是指对发射端每次发的信号,接收端对应输出予以“储存”,直至收到新的信号为止;“暂存”输出与上述介绍的“电平”输出类似。2.4可控硅原理和工作特性2.4.1工作原理可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件,共有三个PN结,分析原理时,可以把它看作由一个PNP管和一个NPN管所组成,其等效图解如图2-7所示。图2-7可控硅等效图解图当阳极A加上正向电压时,BG1和BG2管均处于放大状态。此时,如果从控制极G输入一个正向触发信号,BG2便有基流ib2流过,经BG2放大,其集电极电流ic2=β2ib2。因为BG2的集电极直接与BG1的基极相连,所以ib1=ic2。此时,电流ic2再经BG1放大,于是BG1的集电极电流ic1=β1ib1=β1β2ib2。这个电流又流回到BG2的基极,表成正反馈,使ib2不断增大,如此正向馈循环的结果,两个管子的电流剧增,可控硅使饱和导通。由于BG1和BG2所构成的正反馈作用,所以一旦可控硅导通后,即使控制极G的电流消失了,可控硅仍然能够维持导通状态,由于触发信号只起触发作用,没有关断功能,所以这种可控硅是不可关断的。由于可控硅只有导通和关断两种工作状态,所以它具有开关特性,这种特性需要一定的条件才能转化,此条件见表2-1所示。表2-1可控硅导通和关断条件:状态条件说明从关断到导通1、阳极电位高于是阴极电位

2、控制极有足够的正向电压和电流两者缺一不可维持导通1、阳极电位高于阴极电位

2、阳极电流大于维持电流两者缺一不可从导通到关断1、阳极电位低于阴极电位

2、阳极电流小于维持电流任一条件都可2.4.2基本伏安特性可控硅的基本伏安特性见图2-8所示。图2-8硅基本伏安特性(1)反向特性当控制极开路,阳极加上反向电压时(见图2-8所示),J2结正偏,但J1、J2结反偏。此时只能流过很小的反向饱和电流,当电压进一步提高到J1结的雪崩击穿电压后,接差J3结也击穿,电流迅速增加,图2-8的特性开始弯曲,如特性OR段所示,弯曲处的电压URO叫“反向转折电压”。此时,可控硅会发生永久性反向击穿。图2-9阳极加反向电压(2)正向特性当控制极开路,阳极上加上正向电压时(见图2-10所示),J1、J3结正偏,但J2结反偏,这与普通PN结的反向特性相似,也只能流过很小电流,这叫正向阻断状态,当电压增加,图2-9的特性发生了弯曲,如特性OA段所示,弯曲处的是UBO叫:正向转折电。图2-10阳极加正向电压由于电压升高到J2结的雪崩击穿电压后,J2结发生雪崩倍增效应,在结区产生大量的电子和空穴,电子时入N1区,空穴时入P2区。进入N1区的电子与由P1区通过J1结注入N1区的空穴复合,同样,进入P2区的空穴与由N2区通过J3结注入P2区的电子复合,雪崩击穿,进入N1区的电子与进入P2区的空穴各自不能全部复合掉,这样,在N1区就有电子积累,在P2区就有空穴积累,结果使P2区的电位升高,N1区的电位下降,J2结变成正偏,只要电流稍增加,电压便迅速下降,出现所谓负阻特性,见图2-8的虚线AB段。这时J1、J2、J3三个结均处于正偏,可控硅便进入正向导电状态--通态,此时,它的特性与普通的PN结正向特性相似,见图2-8中的BC段。(3)触发导通在控制极G上加入正向电压时(见图2-11)因J3正偏,P2区的空穴时入N2区,N2区的电子进入P2区,形成触发电流IGT。在可控硅的内部正反馈作用(见图2-8)的基础上,加上IGT的作用,使可控硅提前导通,导致图2-8的伏安特性OA段左移,IGT越大,特性左移越快。图2-11阳极和控制极均加正向电压总结:可控硅要由阻断状态变为导通状态,必须同时具备正向阳极电压和正向控制极电压两个条件,且一旦导通,控制极即失去对它的控制作用。检测可控硅:根据可控硅的内部结构和工作条件,用万用表欧姆挡测试可控硅三个电极之间的阻值,即可简单判断管子的好坏。回应上课前要求学生们测出各个管脚间的电阻值。用万用表R×1K挡测量阳极A与阴极K之间的正反向电阻,正常情况下,阻值较大,若测出的电阻很小,说明可控硅已损坏。用R×10或R×100挡测量控制极G与阴极K之间的正反向电阻,一般在几十到几百欧之间内,且正向电阻应小于或接近于反向电阻,如果电阻值无穷大,说明可控硅控制极已损坏。2.5小结这一节主要介绍了红外遥控原理和可控硅原理通过的学习可以加深的红外的认识,便于以后的应用。第3章通断电路的相关介绍3.1红外发光二极管的驱动和电路设计红外发光二级管是由PN结构成的注入电流型发光器件,按照对发光管的驱动方式的不同,发光二极管的驱动方式可分为直流电流驱动、交流电流驱动和脉冲电流驱动等。3.1.1发光二极管直流驱动方式单个发光二极管的驱动电路单个发光二极管常见的驱动电路如图3-1所示。(a)(b)(c)(d)图3-1单个发光二极管驱动电路图3-1(a)所示电路为最简单的恒定直流电流驱动电路,其中Rs为限流电阻,改变Rs的阻值大小,使驱动红外发光二极管的电流为最佳电流,从而使输出红外功率尽肯能大。图3-1(b)所示的驱动电路是由稳压二级管(也称齐纳二极管)VDW和三极管VT组成的恒流源。VDW的类型(稳压高低和功率大小)可根据所加电源电压Ec的高低来选用。图3-1(c)所示的驱动电路是由两个三极管VT1、VT2组成的恒流源。R1既作为VT2的偏置电阻,也作为VT1的负载,使VT1、VT2稳流恒定。该电路具有稳流效果好、响应快的特点。图3-1(d)所示的电路以VT1、VT2组成的达林顿型放大器来驱动红外发光二级管。因人眼无法确认红外发光二极管是否工作,故在电路中串接了一个发可见光的二极管(LED)(如绿色、红色)。因此,该电路可称为有动作指示的驱动电路。多个发光二极管的驱动电路如果需要用一个电源(或信号源)同时驱动多个红外发光二极管以加大红外发射成功率,或形成一定的辐射方向性图(或射束)。3.1.2发光二极管的交流驱动方式有些情况下(如简单的红外光通信或测量),红外发光二极管需要交流信号驱动。为限制发光二级管的工作电流,应串接限流电阻Rs,即控制发光二极管的直流工作点。为防止反向电压过高将发光二极管击穿,在电路中可串接(或并接)一只保护二极管VD,要求该二极管的耐压UD应大于交流峰值电压。此时的限流电阻Rs的阻值可按下式估算R=[Erms-(UF+UD)]/2IF(2-1)式中,Erms为交流信号源的有效值(V);UD为与发光二极管LED串接的保护二极管VD的正向偏压(V),若VD与LED反向并接,取UD=0;UF为发光二极管的正向压降(V);IF为发光二极管的工作电流(mA),则RS的单位为kΩ。这种在规定的直流正向工作电流下的交流驱动,在通信中常称作对红外发光二极管进行模拟信号电流调制,俗称发光二极管的模拟调制。模拟调制方式的关键是根据LED的输出特性(对于LED其特性曲线不同),选择直流工作点Q(即选择IS的大小),以防止LED工作在非线性区(小信号区)和进入饱和区,避免失真,从而实现对输出光功率的线性调制。3.1.3发光二极管的脉动电流驱动与数字调制与上节介绍的发光二极管模拟调制类似,在规定的直流正向工作电流下,对发光二极管进行脉动电流驱动或进行数字脉冲调制,便可实现对输出光功率的线性数字调制。对于红外光束编码探测系统来说,红外光的有效探测距离是及其重要的参数。而对于红外光通信(包括激光通信)来说,调制频率、调制带宽是光通信发光二极管的重要参数。调制频率关系到红外发光二极管在光通信中的传输速度的高低,红外发光二极管因受到注入PN结有源区内少数载流子寿命的限制,其调制的最高频率会受限(通常只有几十兆赫),从而限制了红外发光二极管在高比特率系统中的应用。通过合理的脉冲编码和优化驱动电路,可使红外发光二极管有可能用于高速光通信系统。为增加红外光探测系统的作用距离,应提高发射发光二极管的瞬时功率,降低其平均功率。红外系统的有效作用距离取决于发光二极管的驱动峰值功率,而峰值功率是由馈送至发光二极管的电流峰值所决定的,电流平均值越小,其效率越高。3.2UPC1373H红外专用接收集成电路3.2.1μPC1373H的组成和功能μPC1373H集成电路包前置放大器、限幅放大器、峰值检波器、整形电路、自动偏压控制电路和自动亮度电平控制电路等,其组成框图和外行如图3-3所示。图3-2μPC1373H内部组成框图3.2.2μPC1373H集成电路的电参数当μPC1373H集成电路外加电压Vdd=9V时,该集成电路在静态下各引脚的电压如下表所列。表3-1静态时µPC1373H各引脚的电压µPC1373H引脚12345678电压(V)50.897.502.11.39当µPC1373H在电路中处于工作状态时,即在动态情况下,它外接的红外光电二极管在接收到正常的红外光脉冲信号后,若整个电路工作正常,则其输出端①脚电压将由静态下的+5V(与地之间)下跌至低电平0.5V左右,因而输出一个下跳变脉冲,直至红外发射接收。µPC1373H集成电路的主要电性能参数如下表3-2所列。表3-2µPC1373H的主要电性能参数参数名称符号单位最小值典型值最大值电源电压VddV68.514.4电源电流IddmA输入阻抗RinKΩ4060感光灵敏度UinµV50接收频率finkHz3050放大器增益GdB60用温度topr℃-20+753.3SL517集成电路的电参数SL517是声控专用集成电路,它内含高增益放大器、双稳态触发器及缓冲输出级等,封装形式有双列直插和黑软膏两种。 SL517内部组成框图3.4小结这一节介绍了发光二极管的驱动方式和数字调制以及µPC1373H的组成、功能和主要电性能参数,这为设计的实现奠定了基础。第4章插座通断电路的总设计4.1Protel99简介随着计算机业的发展,从80年代中期计算机应用进入各个领域。在这种背景下,87、88年由美国ACCELTechnologiesInc推出了第一个应用于电子线路设计软件包——TANGO,这个软件包开创了电子设计自动化(EDA)的先河。这个软件包现在看来比较简陋,但在当时给电子线路设计带来了设计方法和方式的革命,人们纷纷开始用计算机来设计电子线路,直到今天在国内许多科研单位还在使用这个软件包。随着电子业的飞速发展,TANGO日益显示出其不适应时代发展需要的弱点。为了适应科学技术的发展,ProtelTechnology公司以其强大的研发能力推出了ProtelForDos作为TANGO的升级版本,从此Protel这个名字在业内日益响亮。八十年代末,Windows系统开始日益流行,许多应用软件也纷纷开始支持Windows操作系统。Protel也不例外,相继推出了ProtelForWindows1.0、ProtelForWindows1.5等版本。这些版本的可视化功能给用户设计电子线路带来了很大的方便,设计者再也不用记一些繁琐的命令,也让用户体会到资源共享的乐趣。九十年代中,Win95开始出现,Protel也紧跟潮流,推出了基于Win95的3.X版本。3.X版本的Protel加入了新颖的主从式结构,但在自动布线方面却没有什么出众的表现。另外由于3.X版本的Protel是16位和32位的混合型软件不太稳定。98年,Prote公司推出了给人全新感觉的Proel98。Protel98以其出众的自动布线能力获得了业内人士的一直好评。99年,Protel公司又推出了最新一代的电子线路设计系统——Protel99。在Protel99中加入了许多全新的特色。4.1.1Protel99的组成原理图设计系统;印刷电路板设计系统;信号模拟仿真系统;可编程逻辑设计系统;Protel99内置编辑器。原理图设计系统:原理图设计系统是用于原理图设计的AdvancedSchematic系统。这部分包括用于设计原理图的原理图编辑器Sch以及用于修改、生成零件的零件库编辑器SchLib。印刷电路板设计系统:印刷电路板设计系统是用于电路板设计的AdvancedPCB。这部分包括用于设计电路板的电路板编辑器PCB以及用于修改、生成零件封装的零件封装编辑器PCBLib。信号模拟仿真系统:信号模拟仿真系统是用于原理图上进行信号模拟仿真的SPICE3f5系统。可编程逻辑设计系统:可编程逻辑设计系统是基于CUPL的集成于原理图设计系统的PLD设计系统。Protel99内置编辑器:这部分包括用于显示、编辑文本的文本编辑器Text和用于显示、编辑电子表格的电子表格编辑器Spread。4.1.2Protel99主要特色Protel99是基于Win95/WinNT/Win98/Win2000的纯32位电路设计制版系统。Protel99提供了一个集成的设计环境,包括了原理图设计和PCB布线工具,集成的设计文档管理,支持通过网络进行工作组协同设计功能。Protel99的主要特性如下:(1)Protel99系统针对WindowsNT4/9X作了纯32位代码优化,使得Protel99设计系统运行稳定而且高效。(2)SmartTool(智能工具)技术将所有的设计工具集成在单一的设计环境中。(3)SmartDoc(智能文档)技术将所有的设计数据文件储存在单一的设计数据库中,用设计管理器来统一管理。设计数据库以.ddb为后缀方式,在设计管理器中统一管理。使用设计管理器统一管理的文档是在Protel99中新提出来的,以前版本中没有。(4)SmartTeam(智能工作组)技术能让多个设计者通过网络安全地对同一设计进行单独设计,再通过工作组管理功能将各个部分集成到设计管理器中。(5)PCB自动布线规则条件的复合选项极大的方便了布线规则的设计。(6)用在线规则检查功能支持集成的规则驱动PCB布线。(7)继承的PCB自动布线系统最新的使用了人工智能技术,如人工神经网络、模糊专家系统、模糊理论和模糊神经网络等技术,即使对于很复杂的电路板其布线结果也能达到专家级的水平。(8)对印刷电路板设计时的自动布局采用两种不同的布局方式,即ClusterPlacer(组群式)和基于统计方式(StatisticalPlacer)。在以前版本中只提供了基于统计方式的布局。(9)Protel99新增加了自动布局规则设计功能,Placement标签页是在Protel99中新增加的,用来设置自动布局规则。(10)增强的交互式布局和布线模式,包括“Push-and-shove”(推挤)。(11)电路板信号完整性规则设计和检查功能可以检测出潜在的阻抗匹配、信号传播延时和信号过载等问题。SignalIntegrity标签页也是在Protel99中新增加的,用来进行信号完整性的有关规则设计。(12)零件封装类生成器的引入改进了零件封装的管理功能。(13)广泛的集成向导功能引导设计人员完成复杂的工作。(14)原理图到印刷电路板的更新功能加强了Sch和PCB之间的联系。(15)完全支持制版输出和电路板数控加工代码文件生成。(16)可以通过ProtelLibraryDevelopmentCenter升级广泛的器件库。(17)可以用标准或者用户自定义模板来生成新的原理图文件。(18)集成的原理图设计系统收集了超过60000元器件。(19)通过完整的SPICE3f5仿真系统可以在原理图中直接进行信号仿真。(20)可以选择超过60中工业标准计算机电路板布线模板或者用户可以自己生成一个电路板模板。(21)Protel99开放的文档功能使得用户通过API调用方式进行三次开发。(22)集成的(Macro)宏编程功能支持使用ClientBasic编程语言。4.2红外发射该设计由红外发射电路和红外接收、控制电路两部分组成。图4-1电路为红外发射电路,它包括可控式RC多谐震荡器和红外发光驱动电路等。图4-1红外发射电路YF1~YF4为四2端与非门集成电路CD4011,其中门电路YF1、R2及LED组成一个工作(灯)指示电路。当按下发射开关SA时,YF1的输出呈低电平(≤0.3V),LED通电发光,指示电路正在发射。YF2,YF3,R3~R5以及C1等组成一个可控式RC多谐震荡器。在SA未按下时,该震荡电路处于静态,不会起振;当按下SA时高电平(VDD)加至YF3的一个输入端,电路随即起振。该RC振荡器的充、放电时间常数(由于VD1的接入)不同,其振荡方波的占空比约为1:10,振荡频率为30kHz左右。该振荡脉冲经YF4整形和VT1放大器放大后,由VT2驱动红外发光二极管VD2发出脉冲调制红外光信号。4.3红外接收图4-2所示电路为红外接收、可控硅控制电路。它由红外光电转换头、红外接收放大电路、双稳态触发及驱动电路、可控硅电路和交流电路等组成。VD1为红外光电二极管TLP104,它和IC1组成红外光电转换、放大及解码电路。VD1将收到的红外光信号转换成相应的电信号,经IC1(KA2181)内部的放大器、带通滤波器、检波器、积分和整形电路处理后,在其①脚输出下跳变脉冲,并加至IC2的信号输入端①脚。IC1的③脚外接由L1和C4组成的并联谐振选频回路,它们调谐在30kHz,使有用的指令信号获得最大增益,并滤除干扰和杂波。IC2是一片声控专用集成电路SL517A,其内部电路包括放大器,双稳态触发器和缓冲级等。IC1输出的信号加至IC2的信号输入端①脚,经IC2内的放大器放大后,由⒀脚输出,再经C10、C11送至其内部的双稳态触发器的两个输入端⑨和⑩,使触发器翻转,然后去控制缓冲级VT。IC2内的触发器置位后,缓冲级VT饱和导通,使接在⑧脚的VT2(PNP型)导通,指示工作的LED通电发光,并触发双向可控硅VS导通,与其相连的三芯片插座XS通电,其上的电气设备通电运行。当需要关断运行的电气设备时,只需再按下发射器的开关SA,则发出的脉冲调制红外光信号再次加至红外接收机上,经光电转换、放大、选频、解制等处理后,使IC2内的双稳态触发器再次翻转,其内的VT管截止,使外接的VT2截止,VS关断,插座XS断电,电气设备停止运行。如此,就可实现电气设备的通断控制。图4-2红外接收电路注意事项:该电路中的红外发光二极管VD2选用HG505或HG506,其发光波长为930nm,发射功率P0分别为70mW和100mW;红外光电管VT1采用TLP104或TLP107,其暗电流ID≤10µA,光电流IL分别为150mA和100mA;图4-2所示电路中的IC1采用KA2181或μPC1373H,其选频回路中的L1选用5mH色码电感;IC2采用声控专用集成电路VL517A,其工作电压VDD=2~7.5V,静态电流Isb≤5mA,输出电流IOL=50mA,输出级饱和压降Uces≤0.5V。提请注意的是,请勿在该电路中使用SL517,虽于SL517A只有尾部差一个“A”字,但两者的工作电压不同,SL517的最高工作电压VDDmax=3.5V。该电路的工作电压VDD=6V。该电路中的9014、9012型三极管,要求hfe≥120;VS采用1A/400V的双向可控硅,如MAC94A4、TLC221T/S等,也可以采用1A/600V的MAC97A6或TLC331T/S;VD选用1A/50V的全桥整流模块,或用四只1N4001型二极管搭接成桥式整流器;C14采用CBB-400V-0.75µF型聚本烯电容器;R7采用RJ-2W-820KΩ型金属膜电阻器。电路PCB封装见附录I。4.4电路仿真通过使用Multisim仿真软件对图4-1进行了仿真,其中门电路YF1、R2及LED组成一个工作(灯)指示电路。当按下发射开关SA时,YF1的输出呈低电平(≤0.3V),LED通电发光,指示电路正在发射。YF2,YF3,R3~R5以及C1等组成一个可控式RC多谐震荡器。在SA未按下时,该震荡电路处于静态,不会起振;当按下SA时高电平(VDD)加至YF3的一个输入端,电路随即起振。该RC振荡器的充、放电时间常数(由于VD1的接入)不同,其振荡方波的占空比约为1:10,振荡频率为30kHz左右。该振荡脉冲经YF4整形和VT1放大器放大后,由VT2驱动红外发光二极管VD2发出脉冲调制红外光信号。该电路中的红外发光二极管VD2选用HG505或HG506,其发光波长为930nm,发射功率P0分别为70mW和100mW;该电路中的9014、9012型三极管,要求hfe≥120振荡脉冲波形见图4-7所示:图4-730kHz占空比1:10的波形图4.5小结本节是论文的主体部分,介绍了发射电路,接收电路和仿真结果。结论通过对大量资料的汇总筛选最终确定了这个方案,在不断对电路图的绘制、修改过程中简化电路以求达到合理设计,其后的电路绘图、仿真、PCB封制等证明该设计充分利用了红外遥控原理达到了便利于民的目的,是个可行方案。在设计的过程中并非十分顺利,其中在电路元件的选择过程中由于对元件的电特性并非十分了解,使得最初的设计可行性不高、电路复杂,在其后路仿真中软件的选择和使用也成为难题,最后的PCB制作以及论文书写等也遇到不同困难,但在老师和同学的不断帮助下得以顺利通过。由于本人知识有限在设计中可能使设计并非达到最简,在此希望各位导师加以修改指导。参考文献1.记红.《红外技术基础与应用》北京:科学出版社,1979:30-68;2.B.L.Upschulte,D.M.Sonnenfeoh,M.G.Allen.MeasurementofCO,CO2,OHandH2OinRoomTemperatureandCombustionGasesbyUseofaBroadlyCurrent-tunedMultisectionInGaAspDiodeLaser.Apps.Dpt.1999,9(38):489-496;3.S.Haruhisa,O.Toshihiro,H.Masayasu,O.Akira,N.Akira,H.Syoichi,Y.Makoto.DevelopmentofaSpaceborneFaurierTransformSpectrometerforGlobalAtmosphericMonitoring.Digest-IGARSS.1991,2:931-934;4.A.P.H.Goede.R.Hoogeveen,S.Slijkhuis.R.J.vanderA.J.deVries.InstrumentPerformanceandTest.AtmosphericRadiation,Pros.SPIE.1993,2049:174-182;5.陈永甫.《红外探测与控制电路》北京:人民邮电出版社,2004,6:127-150;6.R.D.小哈得逊.《红外系统原理》北京:国防工业出版社,1975:63-89;7.吴宗凡等.《红外与微光技术》北京:国防工业出社,1998:210-233;8.林军挺等《中国红外产品指南》北京:电子工业出版社,1994:1-14;9.邵式平.室温型热释电红外探测器焦平面列阵新进展.红外与激光工程,1998,27(2):33-36;10.张钧屏.红外光电探测一器件市场与发展.世界产品与技术,2000,6(8):34-35;11.朱借辰.红外探测器的进展.红外技术,1999,21(6):12-18;12.O.Walter,R.Wayne,L.Stuart,H.ThomasJr.QpticalChopperfortheHIRDLSInstrument.SPIE.1998,3437:125-136;13.D,JBenford,T.R.Hunter,T.G.Phillips.NoiseEquivalentPowerof`BackgroundLimitedThermalDetectorsatSubMIiIlimeterWavelengths.InternationalJournalofInfraredandMlillimeterWaves,1998:50-7814.陈玻若.《红外系统》北京:国防工业出版社,1995:65-10315.陈继述等.《红外探测器》北京:国防工业出版社,1986:12-2616.张爱全.红外线遥控的基本原理和应用范围.山西电子技术2003,6:18-19。附录1:开题报告燕山大学本科毕业设计(论文)开题报告课题名称:红外遥控可控硅控制插座通断电路课题性质:实际课题来源:自选学院(系):信息科学与工程学院专业:电子信息工程年级: 2003级学生姓名:张熹指导教师:顾广华2007年4月一、综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义目前,全世界范围内对红外线的应用非常广泛,不论是军事领域,医学领域还是家庭生活当中,我们都有听说或见到有关红外线的应用实例。红外通信就是我们对其应用中的非常重要的一方面。红外线通信是一种廉价、近距离、无线、低功耗、保密性强的通信方案。红外数据的传输具有成本低廉、连接方便、简单易用、结构紧凑等特点。红外遥控是目前世界上使用最广泛的一种通信和遥控手段。随着红外线通信的应用越来越广,各国都在积极的研究红外线通信的各种应用。就我国而言,红外通信已经深入人们的日常生活当中,无论是工业生产,还是各种日常生活用品都有涉及到红外通信的应用的方方面面。在现代生活当中应用比较广泛的就是对于红外线串口通信的研究。利用单片机串口来实现红外通信已经被人们越来越多的使用,所以对它的研究也就越来越大,越来越广。二、研究的基本内容,拟解决的主要问题:本文对可控硅和红外线及其遥控系统的基本原理做了较全面的介绍,并对红外遥控可控硅控制插座通断电路的工作原理做了详细的介绍,实现了利用红外遥控可控硅控制插座通断电路,其中对重要的集成电路的电特性参数也做了说明。三、研究步骤、方法及措施:1.查阅和收集资料,制定红外发射接收的结构框图,采用合理的模块结构进行设计。2.选择器件,绘制电路图,反复验证可行性。3.征求导师意见,询问设计是否合理4.设计电路5.总结设计,完成毕业论文四、研究工作进度:周次1—4周5—8周9—12周13—15周16—18周应完成的内容收集资料,理解课题内容硬件电路方案设计优化硬件设计实验结果整理及其总结课题总结撰写论文答辩五、主要参考文献:1.记红.《红外技术基础与应用》北京:科学出版社,1979:30-68;2.B.L.Upschulte,D.M.Sonnenfeoh,M.G.Allen.MeasurementofCO,CO2,OHandH2OinRoomTemperatureandCombustionGasesbyUseofaBroadlyCurrent-tunedMultisectionInGaAspDiodeLaser.Apps.Dpt.1999,9(38):489-496;3.S.Haruhisa,O.Toshihiro,H.Masayasu,O.Akira,N.Akira,H.Syoichi,Y.Makoto.DevelopmentofaSpaceborneFaurierTransformSpectrometerforGlobalAtmosphericMonitoring.Digest-IGARSS.1991,2:931-934;4.A.P.H.Goede.R.Hoogeveen,S.Slijkhuis.R.J.vanderA.J.deVries.InstrumentPerformanceandTest.AtmosphericRadiation,Pros.SPIE.1993,2049:174-182;5.陈永甫.《红外探测与控制电路》北京:人民邮电出版社,2004,6:127-150;6.R.D.小哈得逊.《红外系统原理》北京:国防工业出版社,1975:63-89;7.吴宗凡等.《红外与微光技术》北京:国防工业出社,1998:210-233;8.林军挺等《中国红外产品指南》北京:电子工业出版社,1994:1-14;9.邵式平.室温型热释电红外探测器焦平面列阵新进展.红外与激光工程,1998,27(2):33-36;10.张钧屏.红外光电探测一器件市场与发展.世界产品与技术,2000,6(8):34-35;11.朱借辰.红外探测器的进展.红外技术,1999,21(6):12-18;12.O.Walter,R.Wayne,L.Stuart,H.ThomasJr.QpticalChopperfortheHIRDLSInstrument.SPIE.1998,3437:125-136;13.D,JBenford,T.R.Hunter,T.G.Phillips.NoiseEquivalentPowerof`BackgroundLimitedThermalDetectorsatSubMIiIlimeterWavelengths.InternationalJournalofInfraredandMlillimeterWaves,1998:50-7814.陈玻若.《红外系统》北京:国防工业出版社,1995:65-10315.陈继述等.《红外探测器》北京:国防工业出版社,1986:12-2616.张爱全.红外线遥控的基本原理和应用范围.山西电子技术2003,6:18-19。六、导师意见:…………………………………………指导教师(签字)年月日七、审核意见:审查结果:1、通过;2、完善后通过;3、未通过负责人(签字):年月日附录2:文献综述燕山大学本科毕业设计(论文)文献综述课题名称:红外遥控可控硅控制插座通断电路课题性质:自选 课题来源:实际学院(系):信息科学与工程学院专业:电子信息工程年级:03级学生姓名:张熹指导教师:顾广华2007年6月一、课题国内外现状:目前,全世界范围内对红外线的应用非常广泛,不论是军事领域,医学领域还是家庭生活当中,我们都有听说或见到有关红外线的应用实例。红外通信就是我们对其应用中的非常重要的一方面。红外线通信是一种廉价、近距离、无线、低功耗、保密性强的通信方案。红外数据的传输具有成本低廉、连接方便、简单易用、结构紧凑等特点。红外遥控是目前世界上使用最广泛的一种通信和遥控手段。二、研究主要成果:红外通信由来已久,但是进入90年代,这一通信技术又有新的发展,应用范围更加广泛。

1995年,一个由部件、计算机系统、外围设备和电信厂商组成的大型集团──红外数据协会(IrDA)就红外通信的一套标准达成一致。现在约有120家以上的厂商支持红外通信标准。其中的许多厂商已推出符合红外通信标准并支持Windows95/98,windowsME,windows2000,windowsXP,Linux,Uniux等更新操作系统的产品。

红外数据协会开发的这种新的无线通信标准还得到PC机产业的有力支持。主要的开发厂商,如微软、苹果、索尼、东芝和惠普公司,已推出了在计算机之间采用这种高速红外数据通信的PC机、便携试计算机、打印机和手持式个人数字助理(PDA)设备。

此外,红外通信的连通性已用在绝大多数新的笔记本计算机中,并成为一种最具成本效益和便于使用的无线通信技术而问鼎市场。三、发展趋势:随着红外线通信的应用越来越广,各国都在积极的研究红外线通信的各种应用。就我国而言,红外通信已经深入人们的日常生活当中,无论是工业生产,还是各种日常生活用品都有涉及到红外通信的应用的方方面面。在现代生活当中应用比较广泛的就是对于红外线串口通信的研究。利用单片机串口来实现红外通信已经被人们越来越多的使用,所以对它的研究也就越来越大,越来越广。四、存在问题:红外线应用虽然广泛,但是其传输具有一定的局限性,无法穿透墙壁,因此在很大程度上阻碍了红外线传输的发展。五、主要参考文献:1.记红.《红外技术基础与应用》北京:科学出版社,1979:30-68;2.B.L.Upschulte,D.M.Sonnenfeoh,M.G.Allen.MeasurementofCO,CO2,OHandH2OinRoomTemperatureandCombustionGasesbyUseofaBroadlyCurrent-tunedMultisectionInGaAspDiodeLaser.Apps.Dpt.1999,9(38):489-496;3.S.Haruhisa,O.Toshihiro,H.Masayasu,O.Akira,N.Akira,H.Syoichi,Y.Makoto.DevelopmentofaSpaceborneFaurierTransformSpectrometerforGlobalAtmosphericMonitoring.Digest-IGARSS.1991,2:931-934;4.A.P.H.Goede.R.Hoogeveen,S.Slijkhuis.R.J.vanderA.J.deVries.InstrumentPerformanceandTest.AtmosphericRadiation,Pros.SPIE.1993,2049:174-182;5.陈永甫.《红外探测与控制电路》北京:人民邮电出版社,2004,6:127-150;6.R.D.小哈得逊.《红外系统原理》北京:国防工业出版社,1975:63-89;7.吴宗凡等.《红外与微光技术》北京:国防工业出社,1998:210-233;8.林军挺等《中国红外产品指南》北京:电子工业出版社,1994:1-14;9.邵式平.室温型热释电红外探测器焦平面列阵新进展.红外与激光工程,1998,27(2):33-36;10.张钧屏.红外光电探测一器件市场与发展.世界产品与技术,2000,6(8):34-35;11.朱借辰.红外探测器的进展.红外技术,1999,21(6):12-18;12.O.Walter,R.Wayne,L.Stuart,H.ThomasJr.QpticalChopperfortheHIRDLSInstrument.SPIE.1998,3437:125-136;13.D,JBenford,T.R.Hunter,T.G.Phillips.NoiseEquivalentPowerof`BackgroundLimitedThermalDetectorsatSubMIiIlimeterWavelengths.InternationalJournalofInfraredandMlillimeterWaves,1998:50-7814.陈玻若.《红外系统》北京:国防工业出版社,1995:65-10315.陈继述等.《红外探测器》北京:国防工业出版社,1986:12-2616.张爱全.红外线遥控的基本原理和应用范围.山西电子技术2003,6:18-19。附录3:英文翻译为移动网络服务的全新的基于SIP协议的最佳路由摘要——在各种各样的无线业务的提供下,例如,3G(第三代通信)和WLAN(无线局网域),越来越多的人们要求在任何时间任何地点都能登陆因特网。例如,人们在公共汽车上想查收电子邮件或者在火车旅途中想看在线新闻,对于这种情况,IETF(网络工程协会)提出一种移动网络的概念,即,一部分用户作为移动单元,我们解决移动网络最基本的支撑协议是由MIPv6(第六代移动网络协议)引申出来的.为了避免MIPv6带来的同样问题,一种新的基于移动网络的协议被提案,即SIP-NEMO(基于SIP的移动网络)协议,它的提出不仅解决了移动网络运行的问题,而且完成了在无须传送太多的无线信号信息的情况下进行最佳路由选择,甚至是套嵌的移动网络。在这片文章中,我们将分析、计算、并模拟这套方案的性能.索引:报头翻译,移动网络套嵌,移动网络,最佳路由,会议启动协议(SIP)I.介绍伴随着无线设计的增多,还有无线技术的进步,用户可以在任何时间任何地方用多种设备上网。基于过去的对移动网络的研究,基本的文献是如何解决保持在漫游时通话,即,如何解决在不中断的情况下自主接入网络,即便是在移动的时候,在本章中这个问题被主要说明,针对这一问题人们提出许多解决方案,其中比较著名的俩个是:MIPv6和SIP,然而,如果用户在交通工具上移动时,例如,公车上,火车上,飞机上。传输工具也可以当成一种移动网络,它被当成一些用户从一个场所移动到另一个场所。这种网络移动和网络变换被做为一种移动网络详细说明。IETF成立的NEMO提出了一种在支撑移动网的基本支撑协议,通过了解NEMO,固定网络和移动网络的关键不同在于它们的管理,即,在移动网络是否有一个中心点。对于每个移动用户的频繁的移动被单独管理。相反的,至少有一个移动网络控制中心。这些有利网络的移动为:1)节省网络资源,2)降低复杂性3)无人值守。首先,自从移动用户连接到网络控制中心,它就可以在用户和控制中心之间发送无线信号,因为在用户和程控中心距离很短。第二,一旦用户作为一个移动单元,每个移动用户不必一个一个的更新自己的位置信息。而是网络控制中心获取它们的位置信息进行全球定位。所有的用户可以学习到网络,并访问网络。因此,移动网络可以减少在更新位置方面的复杂度,也可以减少无人值守站的数量。尽管被提出的协议很多,在今后MIPv6也能解决移动网络的问题,但它仍然存在很多问题。基于过去对主机移动的研究,我们设计提出了一种新的基于SIP协议的移动网络管理方案,即SIP-NEMO。在这片文章中详细讨论,具体的优点如下:首先,自从SIP-NEMO的提出以来,它就解决了MIPv6的遗留问题。其次,在SIP用户间用直接的传输路由,通过最佳路由数据可以无时延传输。最后,为了避免无线传输中太多的最佳路由信息,SIP-NEMO协议提出了URI比较列表,当一个移动用户在网络变换的时候减少了请求信息的数量,这片文章接下来要谈论的有:第二部分介绍SIP-NEMO提出的目得,前提条件;第三部分SIP-NEMO协议的体系结构;第四部分详细描述SIP-NEMO的HANGOFF程序。第五部分介绍仿真和计算结果。第六部分结束语。II、动机、目得和必要条件在介绍提议方案之前,我们看一下当前的MIPv6-NEMO.尽管它能解决移动网络问题,但仍然面临的四个问题:1)不是最理想的路由2)标题太长3)家庭代理的问题4)包的时延——在陆由器和它之间的双向通道。首先,MIPV6-NEMO的路由通道是成比例增长的,例如,一个通信节点(CN)想和一个移动用户通信,一个移动网络含有俩个套嵌。MR2(移动路由器2)和MR1(移动路由器为子母机。必须先给MR2发送数据报,然后才能和MR1通信。一旦MR1收到)数据报,它分析后送交MR2,然后MR2裁报再收报再发送给MH,这种路由方式叫做裁报路由。第二,当每个包被裁报后必须添加新的IP地址,一旦水平嵌套变的越来越多,每个包的必须被解包好几次。因而,MIPV6-NEMO对每个包造成了多报头。如果一个MR的HA的碰撞,整个通道也被破坏。换句话说,MR将失去它的全球可达性和在网络上的其它正给它发送信息的节点。因此,MIPV6-NEMO不是最优的,它可能会发生传播时延和包时延。为了改进基于MIPv6的主机移动的方法,SIP协议也常常用于解决主机移动问题。比较着俩种方法,我

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