电子科学与技术专业课程设计

电子科学与技术专业

课程设计——简易红外遥控系统班级：姓名：学号：班内序号:专业：电子科学与技术目录TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"一、实验目的与要求 3设计要求及主要技术指标 3发挥部分 3\o"CurrentDocument"二、方案设计与理论计算 4红外遥控发射机设计方案 4解码及数码管显示方案 6\o"CurrentDocument"三、系统整体设计 7发射机电路 7编码模块 7调制发送模块 7接收机电路 83.2.1放大解调模块 8解码接收电路 8\o"CurrentDocument"四、测试方法、调试 94.1NE555频率测试 9有线连接测试编码译码的正确性 9测试红外发送和接受端的波形 9测试红外收发的距离 9\o"CurrentDocument"五、功能实现与结果分析 9\o"CurrentDocument"六、实验遇到的问题及实验总结 10\o"CurrentDocument"附录：元器件清单 12、实验目的与要求该系统为简易无线遥控系统，实现无线遥控八个LED和一个显示亮度等级的LED灯,并用七段数码管显示亮度等级。本设计发射接收电路工作频率为38KHz用MC145026/MC145027实现编码和解码功能。设计要求及主要技术指标（1） 遥控对象：8个，被控设备用LED分别代替，LED发光表示工作。（2） 8路设备中的一路为亮度等级指示灯，用指令遥控电灯亮度，亮度分为8级并用数码管显示级数。（3）接收机距离发射机不小于2m。发挥部分（1）在一定发射功率下，尽量增大接收距离。（2）增加信道抗干扰措施。1、方案设计与理论计算2.1红外遥控发射机设计方案共设置8个开关按键，8号开关为片选控制开关。工作情况如下：（1）当开关8断开（接地）时，开关1~7分别控制七个LED灯亮灭状态。（2） 当开关闭合（接电源）时，开关1~7控制第八个灯的亮度及数码管显示。采用74LS147将并行输入转换为串行输出。为便于码元传输，要对码兀进行再编码。用MC145026进行编码。”1”编码输出两个宽脉冲，”0”编码输出两个窄脉冲。对照74LS147的真值表，可知其为低电平有效。当开关开关合上时，对应编码输入0,编码输出为低电平有效，故开关（1-7）对应连接到编码输入端（1—7）o调制模块，运用NE555将频率调制到38KHZ发送，需要选择NE555的外围电阻的阻值。在该课题中NE555主要是用于产生一个载频信号，

来调制经MC14502编码出来的串行信号。2.2红外接收机设计方案放大解调—H解码放大外供直流稳压

图2红外接收机设计方案图直接使用CX20106红外线接收专用集成芯片进行红外的接受放大和解调。CX20106由前置放大器、限幅放大器、带通滤波器、检波器、积分器及整形电路构成。其中的电平自动控制电路ABLC可以保证在输入弱信号时前置放大器有较高增益，在输入强信号时前置放大器不会过载，可以保证在一定遥控距离（约10 m）内工作可靠。其内部设置的滤波器中心频率f0由其5脚外接电阻调节，范围可从30KHz—60KHn其接入电路图如下：2.3解码及数码管显示方案采用两片MC145027对接收信号进行解码，两路解码输出分别控制1~7号LED灯和数码管及八号灯。采用74LS138进行3-8译码，译码输出送给1~7号LED灯。另一路采用三个三极管调节通过八号LED灯的电路从而控制其亮度。方案图如下：三极管的接法如下图：

三、系统整体设计3.1发射机电路3.1.1编码模块v;co <ttJ1tq1 «r1K\\\\w\三mrID01ED2诜34Afi\\\\w\三mrID01ED2诜34AfiJAleA27n74714：U1u9in14站a戦耐A£/DS*KCI45026P(16：图7编码电路!□ 1——1Cl13R2100KR1S1K3.1.23.1.2调制发送模块::V3JgD3C:-~T图图8调制发送电路图3.2接收机电路3.2.1放大解调模块图9调制模块3.2.2解码接收电路P.II3.2接收机电路3.2.1放大解调模块图9调制模块3.2.2解码接收电路P.IIVTSttP7审a-fJLCl•片l-l^l£UI1一\[R22IlHH；-卄I?-AA鼻11■r-Tr«ffilDJX^TTTOXiEBIX5-Fttaa.图10解码接收模块四、测试方法、调试4.1NE555频率测试断开MC145026勺输入，用示波器测量NE555的Dout管脚的波形，观察到稳定的方波波形，频率在38KHZ左右，占空比为1:7。这时在接收端的收到的红外信号经过解调后放大倍数最高，接受效果最好。有线连接测试编码译码的正确性断开CX20106勺输入将MC145026勺输出和MC14502的输入用导线连接。测试控制的结果，确定在有线情况下系统正常运行。测试红外发送和接受端的波形接上红外收发部分，测量CX20106的输出的波形，观察信号放大的情况，同时观察MC145027勺接受管脚和MC145026勺输出管脚信号是不是一致。测试红外收发的距离将系统调到正常工作的状态，然后逐渐增大收发模块之间的距离，一直到无法接受为止，测出最大距离。五、功能实现与结果分析LED开关状态与开关控制一一对应（2）小灯泡亮度等级与开关控制一致，数码显示亮度与开关控制一致。（3）采用FSK调制方式（4）传输距离基本满足要求。六、实验遇到的问题及实验总结从6月18号接到课程题目到28号验收完成，这段时间基本上每天待在实验室，早上八点半到晚上八点。首先确定设计方案，然后给出电路图，接着便是搭电路。两天时间把电路图设计出来了，搭电路也不费什么功夫，不出两天就搭完了。只是在测试的时候无法达到预期的结果。接下来便是NE555的频率的调节，要使频率达到38KHz由于计算和实际电路有一定误差，所以就只好找一些相近的电阻放到电路中一个个的测出频率，最后当电阻分别为13K和10k时刚好频率38KHz。反复检查电路，一遍一遍。用万用表、示波器逐点测试电路的状态。修改后，灯能够顺次令灭了，数码管也能够正常显示八级亮度了。找刘老师验收。老师说我的电路有问题，不能实现优先编码。让我重新修改电路。这个过程真的很痛苦，因为我只要改动一处，其他地方都会受到影响。原本都看到希望了，现在又要改。我稍改动了几个接线，灯也不亮了，数码管显示也不正确了。一遍一遍去分析，最后我把两路MC145027的输出分别经过反向器，并修改拨码开关与74LS147的接入管脚，包括数码管的输入管脚，终于可以实现优先编码了，圆满的完成了题目的要求。此次实验收获了很多有关模块的东西，相信会对我以后的学习有很大帮助