數(shù)字編碼無線遙控器的設計.doc

荊楚理工學院課程設計成果學院:_電子信息工程學院_ 班 級: 12電氣自動化1班 學生姓名: 陳彬 學 號: 2012301020105設計地點（單位）_ _G1202_ _設計題目: 數(shù)字編碼無線遙控器的設計 完成日期： 2013 年 12 月 30日 指導教師評語: _ 成績(五級記分制): 教師簽名: 數(shù)字編碼無線遙控器的設計一、設計任務與要求1. 設計一個4路數(shù)字編碼的無線遙控設備，用以控制家用電器或照明電源的通斷。2.遙控設備的發(fā)射和接收部分采用大規(guī)模集成電路HT-12E/HT-12D實現(xiàn)。二、方案設計與論證 圖3 -33是無線遙控設備方框圖， 由發(fā)射器，接收器和執(zhí)行機構3部分構成，發(fā)射機主要包括編碼電路和發(fā)射電路，編碼電路由開關控制，操作者通過開關，使編碼電路產(chǎn)生所需要的控制指令。這些控制指令是具有特征的，相互間易于區(qū)分的電信號。方案一、編碼電路產(chǎn)生的指令信號都是頻率較低的電信號，無法直接傳送到遙控目標上去，還要將指令信號送到發(fā)射電路，使它載在高頻信號（載波）上，才能由發(fā)射天線發(fā)送出去。就如同用火車、飛機運輸工具送貨物一樣，指令信號相當于貨物，載波相當于火車，飛機。指令信號載到載波上去的過程叫調制，調制作用由發(fā)射電路的調制器完成。發(fā)射電路的主要作用是產(chǎn)生載波并由調制器將指令信號調制在載波上，經(jīng)天線將已調載波發(fā)送出去接收機由接收電路及譯碼電路組成。接收電路又包括高頻部分及解調部分。由天線接收的微弱信號經(jīng)接收機高頻部分的選擇和放大后，送到解調器。就像火車，飛機把貨物卸下來一樣，解調器的作用就是從載波上“卸”下指令信號。由于“卸”下來的各種指令信號是混雜在一起的，必須送到譯碼電路譯碼，譯碼后的各類信號進行放大驅動相應執(zhí)行機構，從而實現(xiàn)對被控目標的控制。編碼電路產(chǎn)生的指令信號都是頻率較低的電信號，無法直接傳送到遙控目標上去。為此，必須將指令信號送到發(fā)射電路，使它載在高頻信號（載波）上，才能由發(fā)射天線發(fā)送出去。這種將指令信號載到載波上去的過程叫做調制，調制作用由發(fā)射電路的調制器完成。發(fā)射電路的主要作用是產(chǎn)生載波，并由調制器將指令信號調制在載波上，經(jīng)天線將已調載波發(fā)送出去。 接收機由接收電路及譯碼電路組成。接收電路又包括高頻部分及解調都分。由天線接收的微弱信號經(jīng)接收高頻部分的選擇和放大后，送到解調器。解調器的作用是從載波上“卸”下指令信號。由于“卸”下來的各種指令信號是混雜在一起的，必須送到譯碼電路譯碼，譯碼后的各類信號經(jīng)過放大后驅動相應執(zhí)行機構，從而實現(xiàn)對被控目標的控制。三、單元電路設計與參數(shù)計算數(shù)字編碼無線遙控器是由數(shù)字編碼、解碼技術與傳統(tǒng)無線電發(fā)射接收技術的有機結合。指令信號的編碼、解碼采用了高抗噪聲CMOS數(shù)字編碼、解碼大規(guī)模集成電路HT-12E/HT-12D。該芯片具有8位地址編碼和4位數(shù)據(jù)輸出功能；自檢功能：當連續(xù)發(fā)送4個字信號且接收3次校驗有效時，輸出電路才能工作。還具有抗干擾性能強，倮密效果好等優(yōu)點，克服了傳統(tǒng)無線遙控器抗干擾性能差、相互串擾等缺點，我覺得這些蠻好的。 圖3 -34為HT-12E的工作原理圖。圖中AOA7為地址編碼組合，ROSC為時鐘振蕩器。當發(fā)送和接收地址一致時，在接收端DOD3輸出數(shù)據(jù)。 HT-12E的工作原理圖四、總原理圖及元器件清單1總原理圖2元件清單 元件型號主要參數(shù)數(shù)量備注電容35v,12v330u,100u7個電阻5v，12v510,10k15個二極管LED12V1個電感12V10uH1個集成電路Ht-12e,hd-12d,h5v3g3個電源12v.220v2個三極管901812V7個五、安裝與調試因本課題直接用220V 經(jīng)阻容降壓供電，接收電路帶220V 電源易發(fā)生觸電危險，所以在調試時采用直流穩(wěn)壓電源供電，將12V 電壓接C13 兩端。（1） 先調試接收電路用300MHz 標準信號調試儀在20m 以外發(fā)送無線電信號，將示波器接至M11 反相輸入端，應用數(shù)據(jù)脈沖波形，反復調節(jié)C4，使波形幅度最大。用示波器測量N1 的14 腳，應有數(shù)據(jù)脈沖波形出現(xiàn)。通過上述調試后，若發(fā)送和接收編碼一致，則在N1 的D0D3 腳應有相應數(shù)據(jù)輸出，繼電器J 有動作響聲。（2）接收機調試正常后，再調試發(fā)射電路。調節(jié)發(fā)射電路C18，按下“OFF”或“ON”鍵，觀察接收電器上M1 反相端脈沖波形，使幅度最大。按下“OFF”鍵，放開后再按下“ON”鍵，應聽到繼電器J 有動作響聲。（3）以上調試正常后，撤離12V 穩(wěn)壓電源，用220V 供電，接上燈泡。按“ON”燈亮，按“OFF”燈滅。六、性能測試與分析按下K1，V9 指示燈亮，輸出碼D3D2D1D00000。按下K2，指示燈亮，輸出D3D2D1D0=1000。通過接收解碼，就可以利用D3 位的1、0 狀態(tài)控制繼電器，實現(xiàn)開和關（ON 和OFF）。接收電路采用超再生自熄式電路，高頻振蕩由C5 反饋形成。從C6 引出檢波后的信號，送比較器M11 判別整形，M12，R11、C11 組成1 個特殊比較器，其比較基準電位為浮動電壓式，提高了比較器靈敏度?？刂齐娐酚蒝3、繼電器組成，也可由可控硅組成控制電路。電源采用阻容降壓整流濾波，成本低、體積小。發(fā)射電路載波由LC 振蕩產(chǎn)生約300MHz 高頻正弦波。無線傳輸有效用距離不小于50m。七、結論與心得轉眼間兩周數(shù)字電子課程設計轉眼就結束，說實話通過這次課程設計，我學會了許多課本上學不到的東西，同時也加強了我的動手、思考和解決問題的能力，讓我受益匪淺，挺感謝老師給我這個任務的。為了弄ht-12e/ht-12d系列芯片的功能，我詢問電子班的朋友，同時也在網(wǎng)上找了資料再到邏輯功能，經(jīng)過一番努力終于解決啦，還有其它的芯片的功能也要慢慢的去琢磨。而在課程設計過程中，我覺得是對課本知識的鞏固和加強，由于課本上的知識太多，同時平時課間又沒有好好的運用額理解個個元件的功能，而且考試的內容有限，所以在這次課程設計過程中，我們了解很多元件的功能，對其在電路中的使用有更多的認識。從前的學習過程過于浮淺，只是流于表面的理解，而現(xiàn)在要做課程設計，就不得不要求我們對所用到的知識有更深層次的理解。因為課程設計的內容比及書本中的理論知識而言更接近于現(xiàn)實生活，而理論到實踐的轉化往往是一個艱難的過程，它猶如一只攔路虎，橫更在我們的面前。但是我們毫不畏懼，因為我們相信我們能行。 前幾天的主要任務是設計和仿真出主體電路。對于仿真軟件我很陌生，沒辦法，只有在網(wǎng)上搜multisim仿真軟件的教學視頻，雖然在設計中會遇到這樣那樣的問題，有時認為是正確的，而在仿真中卻出現(xiàn)了這樣那樣的問題。比如說在設計好的主電路圖要實現(xiàn)遙控和接受功能，電路圖我認為是對的，而在仿真的是后去出現(xiàn)了問題，就是出現(xiàn)了一個出狀態(tài)，其它的都是正確的，經(jīng)過了反復的檢查沒什么問題，其實沒有問題，在實際中就不會出現(xiàn)了這種問題啦，所以有不懂的還是要問老師，那樣還節(jié)省很多的時間。電路圖接好了，下面就是接線啦，這可是一個比較麻煩的事。首先要測試個芯片是否有問題，電路板有沒有問題，以及導線是不是斷了。這一系列的工作都是細心的事，容不的半點馬虎。在接線的時候要細心和耐心、恒心，這樣才能做好事情。 通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才能真正為社會服務，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會遇到過各種各樣的問題，同時在設計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。 此次課程設計，學到了很多課內學不到的東西，比如獨立思考解決問題，出現(xiàn)差錯的隨機應變，有些不懂問老師等，都受益非淺，今后的制作應該更輕松，自己也都能扛的起并高質量的完成項目。 兩周的課程設計已經(jīng)結束，做實驗過程中有過艱辛和痛苦，痛苦的是仿真元器件有的找不到，有過快樂，比如仿真成功，我蠻歡快的，我將珍藏這段難忘的時光，是她讓我讓我知道，任何一種小小的成績后面，也許就隱藏著許許多多不為人的艱辛。在以后的時光中，我一定要認真學習好專業(yè)知識，為自己的理想而不懈的去奮斗，為自己撐起一片藍天！八、參考文獻1.EDA與