多動(dòng)能無線電路課程設(shè)計(jì)

1、多功能無線遙控電路的設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求1、由發(fā)射電路和接收電路兩部分組成； 2、要求能遙控6路開關(guān)； 3、遙控距離10m； 4、根據(jù)設(shè)計(jì)要求，正確設(shè)計(jì)并繪制出原理圖；5、撰寫設(shè)計(jì)說明書，不少于3000字；二、方案比較及論證1、方案論證方案一：基于vd5026，vd5027的簡單電感三點(diǎn)式無線電遙控發(fā)射器，振蕩頻率由l2與c2決定，l1、l2繞在同一個(gè)8有磁芯的線圈管上，l2繞10匝，在第2匝抽頭接三極管vt集電極，l1為5匝。電路為無調(diào)制式，電路發(fā)射功率僅幾十毫瓦，遙控范圍可達(dá)幾十米。vt為截止頻率200mhz以上的超高頻管.方案二：采用石英晶體穩(wěn)頻的無調(diào)制式無線電遙控發(fā)射器，電路的發(fā)射天

2、線均可采用晶體管收音機(jī)用的拉桿天線，長度在0.61.5m均可，長度不同的天線對(duì)發(fā)射距離略有影響，最佳長度為高頻載波波長的1/4。方案三：采用p36-f36-j組成的多通道無線電遙控電路。在發(fā)射電路中采用dtmf編譯碼電路將發(fā)射按鍵輸人信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)?位二進(jìn)制碼輸人f34-f并向外發(fā)射。在接收電路中，f36-j將接收到的遙控信號(hào)通過解調(diào)譯碼還原為3位二進(jìn)制碼，將3位二進(jìn)制碼通過一個(gè)3一8線譯碼器轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)確定的通道控制信號(hào)輸出，去控制一個(gè)相應(yīng)的電路。2、方案確定 分析以上方案的優(yōu)缺點(diǎn)及實(shí)驗(yàn)設(shè)備等因素，本設(shè)計(jì)采用方案一三、多功能無線遙控電路系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)1、多功能無線遙控電路方框原理圖如圖1所示控制鍵電

3、池調(diào)制功放編碼 被 控設(shè)備外供直流穩(wěn)壓電源解碼 解調(diào)放大圖1多功能無線遙控電路方框原理圖2、各部分電路的選取及硬件實(shí)現(xiàn)2.1芯片介紹vd5026，vd5027是cmos大規(guī)模數(shù)字集成電路（見圖2）。前者是編碼器，后者是譯碼器。他們組合應(yīng)用起來構(gòu)成一個(gè)發(fā)射接收數(shù)字編譯碼系統(tǒng)。vd5026編碼器是一種8位編碼發(fā)射器。它的第18腳是編碼的輸入端，每個(gè)輸入端可以有3種狀態(tài)，因此8個(gè)腳可以組成38=6561個(gè)不同的編碼。vd5027接收解碼器有相應(yīng)于vd5026的12位信息。第1腳第8腳是地址線。當(dāng)vd5026發(fā)出的地址編碼與vd5027預(yù)置的編碼相同時(shí)，則在vd5027的第10腳13腳有數(shù)據(jù)輸出，該輸

4、出信息與vd5026的第10第13腳所置的數(shù)據(jù)相同。第14腳為輸入端，第15腳、第16腳是振蕩器，外接電阻值應(yīng)與vd5026完全相同。第17腳是輸出端。編碼器vd5026發(fā)射時(shí)，如果密碼相同，vd5027就會(huì)輸出高電平。圖2vd5026/5027的引腳排列2.2、無線遙控發(fā)射電路圖3為無線防盜報(bào)警的無線電發(fā)射機(jī)電路原理。圖3無線電發(fā)射機(jī)電路原理發(fā)射部分的主振電路型式的選擇振蕩器根據(jù)選頻網(wǎng)絡(luò)所采用的器件可分為lc振蕩器、晶體振蕩器、rc振蕩器及壓控振蕩器。本設(shè)計(jì)中的主振可采用晶體振蕩或lc振蕩。晶體振蕩器穩(wěn)定頻率取決與使用晶體的固有頻率。因此能獲得很高的標(biāo)準(zhǔn)性和極高的品質(zhì)因數(shù)?？朔薼c振蕩器振

5、蕩頻率不穩(wěn)的缺點(diǎn)。本設(shè)計(jì)中的工作頻率可選610mhz。若采用普通晶體倍頻方式，假設(shè)為三倍頻，則晶體振蕩較低。若采用專用調(diào)頻晶體，價(jià)格太高。因此選用變頻二極管直接調(diào)頻的西勒電路。由于西勒電路頻率穩(wěn)定性好，振蕩頻率可以較高，其頻率覆蓋范圍寬，波段范圍幅度比較平穩(wěn)。l1、c0、c1和t1等構(gòu)成射頻振蕩器，由于t1高頻振蕩管特征頻率ft較高，振蕩特性好，再加上l1電感采用印刷方式印制在電路板上，電感量穩(wěn)定，整個(gè)電路和振蕩頻率大約在100400mhz。電路振蕩信號(hào)經(jīng)l1向空中發(fā)射出去。該射頻發(fā)射電路的關(guān)鍵元器件t1、l1為專用型，因?yàn)閠1不但要滿足振蕩電路需要，還要承受l2反饋電壓的沖擊，以增加發(fā)射效率

6、（注：t1為臺(tái)灣金宗電子有限公司主品34d40，ft660mhz）。發(fā)射機(jī)在無天線的情況下，空曠地傳輸距離可達(dá)400m。若加上一段1m長的天線，則發(fā)射距離將大增加。2.3、無線遙控接收電路圖4為無線防盜報(bào)警器的無線電接收機(jī)電路原理。由超再生檢波、放大、整形及譯碼電路組成。由發(fā)射機(jī)發(fā)射出的載波高頻信號(hào)經(jīng)c0、l1接收，由t1、c0、c1等組成的接收電路將l1感感應(yīng)的信號(hào)放大檢波，送進(jìn)t2放大電路進(jìn)行電壓放大，再送入ic1運(yùn)算放大器進(jìn)行整形放大，將發(fā)射機(jī)載波信號(hào)內(nèi)的調(diào)制信號(hào)完全復(fù)原后送入ic2（vd5027）譯碼器第14腳。由于vd5027是發(fā)射電路中vd5026的配對(duì)譯碼器，可對(duì)vd5026編碼

7、脈沖進(jìn)行直接譯碼，經(jīng)17腳輸出高電平控制信號(hào)，同時(shí)1013腳輸出譯碼后的數(shù)據(jù)信號(hào)。圖4無線電接收機(jī)電路原理2.4發(fā)射與接收控制電路設(shè)計(jì)圖5為發(fā)射電路控制部分電路因?yàn)槎喙δ軣o線遙控系統(tǒng)的重點(diǎn)在于無線信號(hào)的傳輸部分，因此設(shè)計(jì)數(shù)字系統(tǒng)應(yīng)本著如下原則進(jìn)行：在無線發(fā)射部分內(nèi)的控制部分盡量簡單，接收機(jī)部分的受控設(shè)備也以簡單明了的體現(xiàn)遙控功能為目的；能夠?qū)崿F(xiàn)規(guī)定的控制能力，即控制6路開關(guān)。 圖5發(fā)射電路控制部分電路設(shè)計(jì)題目規(guī)定的要求是控制6路開關(guān)。采用74ls148 8線-3線優(yōu)先編碼器，對(duì)控制信號(hào)進(jìn)行編碼，如圖所示，74ls148的8路輸入端分別通過一個(gè)按鍵與電源正極相接，以實(shí)現(xiàn)控制信號(hào)輸入，由圖可知，此

8、電路實(shí)際上可實(shí)現(xiàn)8路編碼信號(hào)輸入。輸出端分別與vd5026的數(shù)據(jù)端d0、d1、d2相接，d3接地。圖6為發(fā)射電路控制部分電路控制對(duì)象是用led表示的6路開關(guān)，即為6種狀態(tài)，因此用數(shù)字信號(hào)來表示是合理的。由于6種狀態(tài)是不允許同時(shí)出現(xiàn)的，因此用優(yōu)先編碼和再編碼實(shí)現(xiàn)6種狀態(tài)的編碼。經(jīng)查閱資料，vd5026和vd5027是專門設(shè)計(jì)用于遙控電路中的編碼解碼器。選用74ls148優(yōu)先編碼器實(shí)現(xiàn)6路控制信號(hào)的編碼，然后用vd5026實(shí)現(xiàn)其再編碼。 圖6接收電路控制部分電路 此次設(shè)計(jì)是用6路開關(guān)控制6路輸出，受控部分可以使用74ls138對(duì)vd5027的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行再譯碼。74ls138的三個(gè)輸入端分別與vd

9、5027的數(shù)據(jù)端d0、d1、d2相接，d3接地，74ls138的選通端與vd5027的vt端相接，因此只有在接收到信號(hào)后，74ls138才會(huì)工作。74ls138的8路輸出端分別接上8個(gè)led，用以指示8路開關(guān)的控制狀態(tài)，當(dāng)相應(yīng)開關(guān)按下時(shí)，對(duì)應(yīng)的led被點(diǎn)亮。四、電路的抗干擾措施系統(tǒng)對(duì)信號(hào)干擾很敏感，所以抗干擾能力顯得極為重要。因此采用以下幾種措施增強(qiáng)抗干擾能力。1、電源隔離。由于系統(tǒng)要有供電，而電源對(duì)測量電路會(huì)造成一定影響而使測量結(jié)果產(chǎn)生誤差，我們產(chǎn)用了獨(dú)立電源供電，有效減小對(duì)測量電路的影響。2、軟件校準(zhǔn)。由于硬件采集系統(tǒng)無法達(dá)到全頻段的穩(wěn)定性，再接收到信號(hào)后我們通過軟件對(duì)其進(jìn)行一定的校準(zhǔn)處理

10、以便達(dá)到更好的效果。3模數(shù)隔離。由于數(shù)字電路有很大的高頻對(duì)地干擾，非常容易對(duì)模擬電路產(chǎn)生影響。在電路板制作中我們產(chǎn)用了模擬地?cái)?shù)字地一點(diǎn)接地。五、組裝與調(diào)試無線遙控電路總原理圖如附圖所示，依據(jù)電路原理圖制作電路板，確定元件清單，采購元器件，對(duì)電路板進(jìn)行組裝與焊接，仔細(xì)檢查確認(rèn)無誤后可以通電開始進(jìn)行調(diào)試。一般來說，只要電路板焊接正確，無須調(diào)試，電路便能正常工作，即接下遙控器上相應(yīng)的按鍵后，接收機(jī)上相應(yīng)的led點(diǎn)亮。如果電路工作不常，應(yīng)檢查vd5026和vd5027兩電路的地址碼a0a7是否絕對(duì)保持一致，其狀態(tài)是否一樣；vd5026的振蕩電阻應(yīng)r2應(yīng)與vd5027的振蕩電阻r9是否完全一樣。若不一致，更改設(shè)置使它們一致即可解決問題。參考文獻(xiàn)：1 譚博學(xué)，苗匯靜.集成電路原理及應(yīng)用m.北京：電子工業(yè)出版社，2003.92 王際兵等.軟件無線電技術(shù).新技術(shù),1998.9.3 劉星成等.軟件無線電中的關(guān)鍵技術(shù)及平臺(tái)構(gòu)建初探.無線電通信技術(shù), 20