簡易無線電遙控系統(tǒng)方案設(shè)計書

1、學科分類號電子課程設(shè)計論文題目簡易無線電遙控系統(tǒng)設(shè)計姓名 _牛偉學號 4233100204233100202 2院（系）山西煤炭職業(yè)技術(shù)學院計算機信息系 專業(yè)、年級1 1級電子信息工程技術(shù)指導教師李通韓建萍20132013年5 5月2020日簡易無線電遙控系統(tǒng)設(shè)計一、設(shè)計目的1、鞏固模擬電子技術(shù)基本知識，綜合運用所學知識；2、掌握模擬電子線路的調(diào)試方法，增強工程實踐能力和綜合分析 問題的能力；3、掌握數(shù)字電子系統(tǒng)控制的方法。二、設(shè)計要求1、任務(wù) 采用專用遙控編解碼芯片設(shè)計并制作一四路無線遙控系統(tǒng)， 過發(fā)射和接收裝置控制四路電燈的開關(guān)（電燈可用發(fā)光二極管 代替）。2、要求工作頻率：f o= 27

2、MHz調(diào)制方式：AM FM FSK方式任選一種?？刂凭嚯x：接收機距離發(fā)射機不少于 10M。3、參考方框圖控制鍵編碼控制鍵發(fā)射機方框圖接收機方框圖三、設(shè)計時間設(shè)計準備階段時間：2013年5月設(shè)計準備階段任務(wù)：完成電路的設(shè)計和仿真調(diào)試（用EDA或Multisim8 或Protel或Pspice完成仿真調(diào)試；若無仿真調(diào)試結(jié)果不能進入實際調(diào)試階段）調(diào)制實際調(diào)試階段時間： 2013 年暑假（1）2013年上學期 16 周開始自行采購元器件。（2）焊接電路及調(diào)試時間：二周（3）演示時間：一天設(shè)計報告撰寫時間：設(shè)計調(diào)試結(jié)束 2013年 9月 30日前四、設(shè)計報告要求及注意事項1、寫出設(shè)計過程計算電路參數(shù)、畫

3、原理圖、列出元件的明細表；2、擬定調(diào)試步驟和選定儀器名稱；3、記錄測量數(shù)據(jù)，整理實驗結(jié)果，并與設(shè)計值進行比較；4、課程設(shè)計報告見附件。20第一章緒論. 11.1簡易無線電遙控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀. 11.2無線電遙控技術(shù)的現(xiàn)狀.21.3選題意義. 51.4本設(shè)計的工作. 5第二章 硬件部分設(shè)計. 62.1具體方案論證與設(shè)計. 62.2主控芯片的簡介 . 10第三章 簡易無線電遙控系統(tǒng)的原理. 133.1無線電遙控發(fā)射部分 . 133.2編碼部分 . 143.3無線電遙控接收部分 . 153.4解碼電路和驅(qū)動電路部分 . 163.5發(fā)射機省電裝置 . 16第四章總結(jié). 17參考文獻. 19致謝第 1

4、章 緒 論1.11.1簡易無線電遙控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀現(xiàn)在大家使用遙控器可以對一些家用電器進行遙控如電視、空調(diào)、 冰箱等的遙控，無線技術(shù)可能更復雜它是對整個家居的控制系統(tǒng)。 現(xiàn)在還沒有一個大家都認可的無線技術(shù)標準，但通過看一些有關(guān)無 線技術(shù)介紹的文章，感覺它的技術(shù)比較復雜，一時很難在中國推廣 使用。通過網(wǎng)絡(luò)搜索知道一種無線技術(shù)應(yīng)用的代表產(chǎn)品，是高頻電 力載波類家居控制系統(tǒng)。這種技術(shù)是利用發(fā)射器發(fā)出的信號傳到接 收器來實現(xiàn)智能控制的，信號傳送技術(shù)是將編碼信號加載到特定的 電線，由發(fā)射設(shè)備將信號送給接收器，每個接收設(shè)備都需要預先設(shè) 定地址碼，地址碼即使房間碼和單元碼，可以有 200 多種組合。采 用這

5、套系統(tǒng)不需要額外布線，一切都用遙控器控制，但造價很貴。 很多無線發(fā)射技術(shù)應(yīng)用比較普遍，大家通過電視天線接收到的電視 信號就是由發(fā)射臺發(fā)射的信號，過去的無線發(fā)報技術(shù)也是這種原 理。大家比較關(guān)心的是無線上網(wǎng)技術(shù)的使用和發(fā)展情況，筆記本電 腦使用的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)我們都了解，最關(guān)心的是在家里的臺式電腦 這么能夠擺脫那些線路的影響，如果使用無線上網(wǎng)，把主機和顯示 屏往屋里一擺就能上網(wǎng)了，一切都使用遙控設(shè)備，會感到特別方 便。這一定是未來的發(fā)展方向。無線電遙控技術(shù)在現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科研、國防等領(lǐng)域有非常 廣泛的應(yīng)用，隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，要求遙控技術(shù)越來越精細，需 要設(shè)計者整體考慮，優(yōu)化設(shè)計整個遙控系統(tǒng)。自動

6、控制技術(shù)、無線 電技術(shù)的發(fā)展與各種設(shè)備的緊密結(jié)合，逐步促使設(shè)備向著自動化、 智能化、信息化方向發(fā)展。1.21.2簡易無線電遙控技術(shù)的現(xiàn)狀當前無線遙控組件的應(yīng)用已滲透到了車用防盜報警器、家用防 盜報警器、車庫門控器、遙控航模、遙控玩具、遙控家電及工業(yè)、 農(nóng)業(yè)、交通等眾多的領(lǐng)域，極大地方便了用戶的操作和使用，但隨 著各種具有無線遙控功能的電子產(chǎn)品和無線通信產(chǎn)品的大量普及和 使用，也逐步暴露出來了一些急待解決的問題：一、同頻干擾日趨嚴重據(jù)粗略的統(tǒng)計，目前國內(nèi)帶有無線遙控功能的產(chǎn)品（包括車用 及家用防盜報警器、車庫門控器、遙控開關(guān)、遙控玩具、航模等產(chǎn) 品）正以每月數(shù)百萬套（件）的速度滲透到社會的各個領(lǐng)

7、域，而在 這些產(chǎn)品中，無線遙控部分幾乎都是采用標稱頻率為 315.000 或 433.920MHz 的載波頻率 , 如此眾多的遙控產(chǎn)品都工作在這兩個頻率 上，而接收機又往往是寬帶調(diào)幅（或ASK）制的，抗干擾能力極差，極 易形成同頻干擾，因受同頻干擾而誤控、失控或系統(tǒng)暫時失效的事 件時有發(fā)生，特別是對可靠性和穩(wěn)定性要求較高的各種防盜報警系 統(tǒng)和工業(yè)遙控產(chǎn)品的安全性及可靠性構(gòu)成了嚴重的威脅：1、系統(tǒng)失效2、 系統(tǒng)失控3、 系統(tǒng)誤控4、抗干擾能力差：（1）發(fā)生同頻干擾的概率極高遙控操作時靈時不能靈，遙控距 離時遠時近，有時根本就不能遙控。這是因為社會上有大量的同頻 率的同類遙控器在使用，接收機只要在

8、同一時間收到兩個以上的發(fā) 射機發(fā)出的信號時就會因數(shù)據(jù)沖突而不能解碼，而一旦干擾信號消 失了，就又可正常工作了。（2）抗干擾能力差：這里所說的干擾是指由工作環(huán)境產(chǎn)生的電磁干擾；實際的應(yīng)用系統(tǒng) 中遙控接收機總是與一定的電氣組件相連的，電機、節(jié)能燈、可控 硅調(diào)壓器、開關(guān)電源、單片機、電腦等電工電子產(chǎn)品均會產(chǎn)生一定 的電磁干擾，而 ASK 制式的接收機對幅度變化的信號很敏感，其接 收帶寬又很寬，只要這種干擾信號進入接收帶寬內(nèi)就會對接收機形 成干擾，在實際中的具體表現(xiàn)是：接收模塊單獨工作時遙控距離很 遠，而一旦與用戶系統(tǒng)相連后即變得很近，甚至完全不能遙控，其 受影響的程度與接收機的接收帶寬大小及有無 A

9、GC（自動增益控制） 電路有關(guān)。二、環(huán)境適應(yīng)性差：在ASK制接收機中，目前以超再生式接收機為主流產(chǎn)品，因為這種接收機成本最低（目前一個不帶解碼的超再生式接收模塊的批 量價僅RMB元左右），接收靈敏度也較高，市場占有率也最高，但 由于超再生式接收機的工作頻率取決于 LC回路的諧振頻率，無穩(wěn)頻 措施，當其天線或諧振回路靠近其它物體時會引起分布電容或分布電感的變化，從而導致工作頻率發(fā)生漂移，遙控距離變近；另一方 面，環(huán)境溫度、濕度、電源電壓的變化也會導致頻率漂移、距離變 近。嚴格地說，超再生式接收機應(yīng)屬于玩具級的產(chǎn)品，一般用于低 檔無線遙控玩具中，但是在市場竟爭日趨激烈的今天，一些廠家為 了降低產(chǎn)品

10、成本，把這種玩具級的組件也用到了民用、甚至是工業(yè) 產(chǎn)品中的，從而對產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性埋下了隱患；我們認為在 民用產(chǎn)品和工業(yè)產(chǎn)品中使用超再生式接收機是不適合的。普通遙控產(chǎn)品采用三態(tài)或四態(tài)地址編 / 解碼器也是導至環(huán)境適 應(yīng)性和抗干擾能力差的原因：在三態(tài)或四態(tài)地址碼中有一個狀態(tài)是 懸空態(tài)，即高阻態(tài)，這個狀態(tài)在遇到空氣潮濕或受到強電磁干擾時 就會在短時間內(nèi)變成低電平或高電平，從而引起系統(tǒng)的錯誤判斷， 造成失控或誤控。三、在微功率條件下無線遙控距離達不到用戶要求： 現(xiàn)代無線通信設(shè)備正朝著超小、超輕、低電壓和超省電的方向 發(fā)展，其主要原因有兩個方面：1、低電壓、微功率條件下可大幅度減小設(shè)備的體積、重量

11、和功耗， 環(huán)保節(jié)能：隨著超大規(guī)模集成電路和各種新型電子器件的廣泛應(yīng)用，無線 通信產(chǎn)品中機芯部分的體積和重量都越來越小了，相比之下，電源 （電池）部份的變化卻不太大，特別是對移動 （或便攜式 ）無線通信產(chǎn) 品，電池 （組）所占據(jù)的空間及重量比例也更加突出，如果繼續(xù)沿用 過去的高電壓供電，較大的功率發(fā)射，則對設(shè)備的體積、重量、連 續(xù)待機時間的改善都極為不利，最為有效的改進措施就是采用低電 壓供電，并盡可能提高在微功率條件下的無線通信距離，只有這樣 才把產(chǎn)品做到超小、超輕、超省電；2、FCC、EN 等技術(shù)標準對發(fā)射功率有嚴格的限制：大家知道，在接收機一定的前題下，發(fā)射功率越大，無線通信 距離就越遠。

12、做出口產(chǎn)品的廠商就常遇到這樣的問題：一方面是產(chǎn) 品的發(fā)射功率已經(jīng)超出了 FCC或EN等標準的限制了，必須減小，另 一方面是在發(fā)射功率超標的情況下無線通信距離還不能滿足用戶的 要求，如果再減小發(fā)射功率就更不能滿足用戶對通信距離的求要 了；如果要妥善地解決好這一矛盾就必須做到產(chǎn)品在微功率發(fā)射的 前題下就有足夠的通信距離。1.31.3 選題意義1、鞏固模電、數(shù)電、高頻電子線路基本知識，綜合運用所學知 識進行電路的設(shè)計。2、 掌握模擬電子線路、高頻電子線路的調(diào)試方法，增強工程實 踐能力和綜合分析問題的能力。3、 掌握簡易無線電遙控系統(tǒng)的傳輸方法和原理。4、 了解現(xiàn)代無線電遙控系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，運用

13、一些先進 的技術(shù)設(shè)計電路。1.41.4 本設(shè)計的工作1.設(shè)計電路框圖，畫出原理圖并確定元器件類型和參數(shù)。2.進行仿真實驗，購買元器件及所需的工具。3.焊接電路板，確定好調(diào)試方案，選擇測試儀器，記錄測量數(shù) 據(jù)，整理實驗結(jié)果，與設(shè)計值進行比較并撰寫設(shè)計報告。第 2 章 硬件部分簡介2.12.1 具體方案論證與設(shè)計 根據(jù)試卷要求，系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)上考慮，有無線電遙控發(fā)射機和無 線電接收機兩大模塊，從功能上講有無線信號傳輸部分和控制部 分。下面分別從這兩個方面闡述方案的設(shè)計思想。1無線信號傳輸部分1 ）調(diào)制方式的選擇根據(jù)要求，控制對象是 7 盞燈，因試卷對頻率寬度沒有限制， 為了提高抗干擾能力，實現(xiàn)方法簡單

14、，載波傳輸采用 FSK 調(diào)制方 式。2）發(fā)射機主振電路型式的選擇主振可采用晶體振蕩或 LC振蕩。試卷要求載頻為 27MHz若 采用普通晶體倍頻方式，假設(shè)為三倍頻，則晶體頻率要低于3。33MHz在這種情況下難于獲得足夠的頻偏。例如，用摩托羅拉公司 的單片集成FM調(diào)制芯片MC2833實現(xiàn)2.5MHz電抗管晶體三倍頻調(diào)頻 時，實測三倍頻后的最大頻偏為420Hzo若采用專用調(diào)頻晶體，價格又太高。因此本設(shè)計選擇了變?nèi)荻O管直接調(diào)頻的西勒電路，既 可獲得較大的頻偏，又可保證一定的頻率穩(wěn)定度。3）發(fā)射機功放電路的選擇功率放大器一般可由推動級、中間級和輸出級組成，具體級 數(shù)應(yīng)由所要求的總功率增益而定?？紤]到前

15、后級影響的問題，在振 蕩器與功放間加入了一級射隨器，起隔離和激勵作用。鑒于輸出功 率低，兼顧效率，功放管工作狀態(tài)選為甲乙類。4）接收機高頻放大器為保證接收機具有較咼的靈敏度，選用低噪聲咼頻晶體管 2SC763為獲得一定的電壓增益，采用共射極諧振放大電路。5）接收機解調(diào)器通過查閱資料，選擇了摩托羅拉的單片集成窄帶FM解調(diào)芯片MC3361構(gòu)成解調(diào)電路。MC3361的特點為低功耗、低電壓和高靈敏 度，在窄帶語音和數(shù)據(jù)通信中有良好的鏡頻抑制能力。2.控制部分控制的對象是7路設(shè)備，7路只有開關(guān)兩種狀態(tài)。如下表所示，米用二位二進制碼表示各控制狀態(tài)編號ABC功能說明1001一路工作，其余不工作2010二路工

16、作，其余不工作3011三路工作，其余不工作4100四路工作，其余不工作5101五路工作，其余不工作6110六路工作，其余不工作7111七路工作，其余不工作經(jīng)查閱資料，MC5026和MC5027是專門設(shè)計用于遙控電路中的編/解碼器。MC5026可以接收四位并行數(shù)據(jù)，再編碼后串行輸出,在每一個編碼周期中，發(fā)送兩次數(shù)據(jù)，以提高可靠性。MC5027解碼器接收串行數(shù)據(jù)，前五位二元碼是地址碼，剩下的為四比特的二元 數(shù)據(jù)碼，當接收到的地址碼與本地地址碼相等時，并行輸出數(shù)據(jù) 碼。用MC502僑口 MC5027可以滿足控制信號的再編碼與解碼。類似MC5026/MC5027專門用于設(shè)計遙控電路中的編碼/解碼集成芯

17、片有許多種，例如 PT2262/PT2272 YYH26/YYH2等均可勝任。3.關(guān)于傳輸距離的分析傳輸距離是簡易無線電遙控系統(tǒng)的綜合性技術(shù)指標，也是本設(shè)計的重點與難點內(nèi)容。單工無線通信最大作用距離公式為RmaC PGGr( 14.1.1 )V Smin式中，Pt為發(fā)射機天線端輻射的有效功率；Smin為接收機的最小檢測功率；G、Gr分別為發(fā)射機天線和接收機天線的增益；K值在發(fā)射機頻率為定值，實驗環(huán)境確定的情況下基本上為常量。要增大作用 距離應(yīng)從如下幾個方面考慮：1)盡量提高發(fā)射與接收天線的增益因題目對天線的形狀、尺寸未作規(guī)定，故天線的設(shè)計可以大做 文章，下大工夫。由式(14.1.1)可知，傳輸

18、距離是與G、Gr形成正 比。Gt、Gr分別增大兩倍，則作用距離也增加兩倍。這是非?？捎^ 的。2)盡量提高發(fā)射機天線端有效輻射功率 Pt根據(jù)題目要求，在發(fā)射機輸出端接上 75的假負載，其輸出功率不應(yīng)大于20mW去除假負載，接上發(fā)射天線，則被天線輻射出去的要架這么長的天線是不實際的。般情況下，發(fā)射機采用拉桿天線,其總長度約為1.5m左右。經(jīng)過MATLAB仿真計算可得，拉桿天線的等效阻抗 Zr為:Zr =Rl - jXl巧電阻電域發(fā)射機L降阻網(wǎng)絡(luò) I CI天線，均存在發(fā)射機與天線匹配的問題。圖14.1.3 天線匹配示意圖有效功率Pt比20Mw要小。以單振子天線為例如圖他.2所示。當匕時，A、B兩端

19、所呈現(xiàn)的阻抗為300門左右，必須接一個4: 1的阻抗變換器才能與發(fā)射機阻抗匹配。自然這樣的效果最佳。然而根據(jù)題目的要求，工 作頻率fo在27MHz左右，則波長為=-3 10 6 =33.3(m),l16.65(m)f 0 27 1062R不到10，XI超過100門。它與發(fā)射圖14.1.2 單振子天線機嚴重失匹，而且天線呈容性阻抗。因此在發(fā)射機輸出端和拉桿天3 線之間必須加裝阻抗變換器，且要抵消天線容性的影響。其示意圖D如圖14.1.3所示。當然還可以采用天線增益更RL高的天線。例如雙拉桿天線、環(huán)亠 C形天線等。不管采用任何形式的接收機同時也存在接收天線與高頻放大器之間的阻抗匹配問題，這里不再重

20、復。3）提高接收機的靈敏度由式（14.1.1）可知，提高接收機的靈敏度（即降低接收機的Smin）與提高發(fā)射機天線的輻射功率Pt對增加傳輸距離是同等重要的.故接收機采用超外差體制，且加裝一級低噪聲、高增益高頻放大 器，同時接收機要調(diào)準，使接收機靈敏度達到最高。最后，還要使收發(fā)天線極化一致，方向?qū)省?.22.2主控芯片的簡介一、編 / 解碼芯片 VD5026/VD5027VD5026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，每個輸入端可以有3種狀態(tài)，即“ 0”、“ T或“開路”，其中“ 0”表示為低電平，“1”表示為咼電平，因此8個腳可以組成38=6561個不同的編碼。如果需要更多

21、的編碼，可將輸入端改為 4態(tài)連接 方式，這時第1腳是第4種狀態(tài)的公共連 接腳，第2腳第8腳與第1腳連接時為第 4種狀態(tài)。所以第2腳第8腳都可以有4種狀態(tài)，即“ 0”、“1”、“開路”、“接1腳”。在這種情況下可以組成47=16384個編碼。第10腳第13腳也可作為編碼地址 線，與第1第8腳聯(lián)合起來組成12位編碼地址線，這時編碼數(shù)可高達4*4194304個。本文要介紹的是 VD5026與VD5027配合應(yīng)用，VD5026的第10第 13腳用作數(shù)據(jù)輸入線，根據(jù)需要這幾個腳可以置“ 0”或置“ 1”。第14腳是發(fā)射指令端，當此腳接地時，VD50264 4 態(tài)/A0/A0 1 1616VDOVDOA1

22、A1 一數(shù)據(jù)輸出A2A2 1-拆湖A3A3 振蕩A4A4 -發(fā)射指令A5A5 一 A11/D3A11/D3A6A6 A10/DA10/D：A7A7 A9/D1A9/D1SSSS S10一 AS/D0AS/D04 4 態(tài)00 A1A1 A2A2 A3A3 A4A4 A5 A9A9 A7A7 VSSVSS 1 1A11/D3A11/D3A10/D2A10/D2AS/D1AS/D1一 A6/DCA6/DC8腳是地址線。當 VD5026發(fā)出的地址編碼與 VD5027預置的編碼相同時，則在VD5027的第10腳13腳有數(shù)據(jù)輸出，該 輸出信息與VD5026的第10第13腳所置 的數(shù)據(jù)相同。第 14腳為輸入

23、端，第151?Mixer hput Ground A nd Mule Sain Con ir M輸出端則發(fā)出一組編碼脈沖。第15腳、第16腳是一個內(nèi)置振蕩 器，外接幾十到幾百千歐的電阻即可產(chǎn)生振蕩，振蕩頻率為fosc=1600/R (KHZ，式中R為外接電阻，單位為千歐。第 17腳是 編碼輸出端，第18腳、第9腳分別是電源的正、負極。VD5027接收解碼器有相應(yīng)于 VD5026的12位信息。第1腳第腳、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，如果密碼相同，VD5027就會輸 出咼電平。二、單片窄帶調(diào)頻接收電路MC3361(1)MC

24、3361簡介：MC3361是美國 MOTORO公司 生產(chǎn)的單片窄帶調(diào)頻接收電路，主 要應(yīng)用于語音通訊的無線接收機。 片內(nèi)包含振蕩電路、混頻電路、限幅放大器、積分鑒頻器、濾波器、抑制器、掃描控制器及靜噪開關(guān) 電路。主要應(yīng)用在二次變頻的通訊接收設(shè)備。其主要特性如下:低功耗(在Vcc=4.0V,耗電典型值僅為3.9mA)CrystalCrystal OscOsc1414DecouplingDecoupling | | Q-QuadQuad CoilCoil TT1 1TTTJiJi1212 SquelchSquelch InputInput tT|tT| FiterFiter OutputOutpu

25、t WW FilterFilter InputInput Demodulate*Demodulate* 0 0岬ululMixer OutputVcc Limiter Input (2) MC3361單片窄帶調(diào)頻接收電路工作原理：MC3361的內(nèi)部振蕩電路與Pin1和Pin2的外接元件組成第二本振級，第一中 頻IF輸入信號10.7MHz從MC336啲Pin 16輸入，在內(nèi)部第二混頻 級進行混頻，其差頻為：10.700-10.245=0.455MHz，也即455kHz第 二中頻信號。第二中頻信號由 Pin3 輸出，由455kHz陶瓷濾波器選 頻，再經(jīng) Pin5送入 MC3361的 限幅放大器進行

26、高增益放大， 限幅放大級是整個電路的主要 增益級。Pin8的外接元件組成HrciHrci I I 叫 U U0険釧3 3鈿勺FMFM砂OuOuQ Q FlnrAaptiFlnrAapti 唱 AlAl UutaJ:UutaJ:Fll-Fll- uRafiiuRafii FFC hfcrrhfcrr AmroFU5L!/mAmroFU5L!/m wpKikrtwpKikrt OVKTHH ColCol - - W W Awm!Awm! ippeippe JMC-fiazJMC-fiaz veqtfuaifrtveqtfuaifrt C C - - LlfLlf ulM?ulM? MfdMfd極限

27、靈敏 度：2.6uV(-3bB)(典型值)少量的夕卜接元件工作電壓：2.08.0V1DIP16和SO-16 兩種封裝形式工作頻率：60MHz(max)455kHz鑒頻諧振回路，經(jīng)放大后的第二中頻信號在內(nèi)部進行鑒頻解 調(diào)，并經(jīng)一級音頻電壓放大后由Pin9輸出音頻信號。Pin 12 Pin 15為載頻檢測和電子開關(guān)電路，通過外接少 量的元件即可構(gòu)成載頻檢測電路，用于調(diào)頻接收機的靜噪控制。MC3361內(nèi)部還置有一級濾波信號放大級，加上少量的外接元件可組 CTUiSflD?CTUiSflD?HP74SVIHrHP74SVIHr-E HI -IIz11屮iEzn百旦33固Y1旳MlMl呼lili成有源選

28、頻電路，為載頻檢測電路提供信號，該濾波器 Pin10 為輸 入端， Pin11 為輸出端。 Pin6 和 Pin7 為第二中放級的退耦電容。第 3 章 簡易無線電遙控系統(tǒng)的原理3.13.1 無線電遙控發(fā)射部分電路如圖1.1.1（上半部分）所示。主振級由晶體管 VT1與電容 C2、C3 C4 C5變?nèi)荻O管C3和電感L1組成西勒振蕩器。振蕩信 號由 C7 弱耦合到射隨器，然后送至功放。功放的工作狀態(tài)為甲乙 類，R8 R9給VT3提供偏壓，輸出匹配網(wǎng)絡(luò)采用簡單的 T型網(wǎng)絡(luò)， 其中L4與C10和天線等效電容諧振于載頻，L3與L2起阻抗變換作 用，以使輸出功率最大。調(diào)頻采用變?nèi)荻O管電路。在本設(shè)計中，

29、調(diào)制信號為二元單極性碼，即只有高低兩個電平，故對 調(diào)制線性度要求不高。因此本設(shè)計采用了變?nèi)荻O管部分接入及對變?nèi)荻O管不外加反偏壓的電路結(jié)構(gòu)，電路如圖1.1.2所示。Cj為變?nèi)荻O管的結(jié)電容，可求得Cj對主振回路的接入系數(shù)P為C5P 一 C5 Cj若調(diào)制信號引起的結(jié)電容變化為 M，則引入主振回路的電容變 化量為p p2 2 C C，可求得由此引起的振蕩頻率的變化為.p2九=fgfg2CX式中CTCS C4為主振回路總電容。負號表示C C與計的變化相C5p本設(shè)計中C5=3Pf, Cj =21Pf,可得P汨，即變?nèi)荻O管參量的變化對 振蕩頻率的影響較小，頻率穩(wěn)定度大大提高。、圖1.1.1無線遙控發(fā)

30、射機由此引入的問題是如何能得到足夠的頻偏，也就是如何使變?nèi)?二極管的結(jié)電容變化較大。解決的辦法是對變?nèi)荻O管不加反偏 壓。如圖 14.1.5 所示,在不加反偏壓時可獲得最大電容變化量 . 由于 無外加偏壓 , 避免了由偏壓變化引起頻率漂移 , 同時簡化了電路。3.23.2編碼部分如圖 1.1.1 下半部分所示，控制鍵包括七個常閉按鍵和一個單 刀雙擲撥鍵K撥鍵用來選擇被控對象，7個常閉按鍵用來表示被選 中對象的 7 種狀態(tài)。采用 CD40147 104 線優(yōu)先編碼器，只對按鍵進 行編碼。目前只有其中的 83 線部分，其余的可以留給以后擴展 用。利用VD5026和VD5027對控制信號進行再編碼和

31、解碼，以利于碼 元在無線信道中傳輸，VD5026產(chǎn)生占空比隨傳0、傳1改變的單極性 碼，一組編碼包括5位地址碼和4位數(shù)據(jù)碼。在本設(shè)計中 MC5026勺 地址碼四位是設(shè)定的，另一位由撥鍵控制，用來選擇控制對象是七盞 燈。相應(yīng)的MC5027也有5位地址碼，只有與 MC5026地址碼相同的 MC502才會有解碼輸出。3.33.3 無線電遙控接收部分如圖 14.1.6 所示，OUuTOUuTG GO.DLuFO.DLuFGHSGHS圖14.1.6無線遙控接收電路接收機的模擬部分可分為三大模塊： 高頻放大電路采用了典型電路，為一級共發(fā)射極諧振高放。為提高接收靈敏度使用了低噪聲的三極管2SC763 鑒頻電

32、路采用 MC3361本振為27MHz與高放送來的信號 進行混頻，產(chǎn)生500KHZ的中頻信號。此信號通過窄帶陶瓷 濾波器（FL）送回MC3361進行鑒頻。MC3361的外圍元件值 的確定參考了Motorla Telecom muni cati ons DeviceData一書中所給出的MC3361的典型電路，省去了靜噪部 分。 比較電路，碼型在傳輸過程中可能出現(xiàn)畸變，所以應(yīng)通過 比較電路使信號恢復成只有高低電平的數(shù)字信號。這樣， 提高了接收機的抗干擾能力，并與后級數(shù)字電路匹配。比較器門限電壓由鑒頻器輸出經(jīng) RC低通濾波器獲得，其電壓 相當于信號中的直流分量電壓。此方法有一定的自適應(yīng)功3 34 4

33、S63 39 9E3E377E1E155IMIM33C C11AYOYOVD5027VD5027斗*RLD5能，在實際應(yīng)用中表現(xiàn)出較強的抗干擾能力。3.43.4解碼電路和驅(qū)動電路部分(1)解碼部分如圖14.1.7所示,在接收端用一片VD5027對解調(diào)后的信號進 行解碼。圖14.1.7解碼部分電路(2) 驅(qū)動部分如圖14.1.7所示，LED工作電流小，采用74LS138譯碼輸出 直接驅(qū)動小電燈的亮度調(diào)節(jié)。3.5發(fā)射機省電裝置由于發(fā)射機功耗較小，工作電流小于28Ma,故可用一個三極管 VT4來作為整機的電源開關(guān)。具體裝置如圖14.1.3所示。在按鍵未按下時，VT4處于截止狀態(tài)。按鍵按下時，VT4飽

34、和導通，電源接通。第4 4章結(jié)論由于這次課程設(shè)計的時間安排得比較早，有充足的時間給我思考和查閱資料，利用暑假的時間我能夠好好的構(gòu)思和策劃，在電腦 上用 Multism 軟件把原理圖做好。所以在本設(shè)計中能夠很快的就取 得的成功，其最大的優(yōu)點時仿真振蕩器及編 / 解碼電路時沒有出現(xiàn)大 的故障，一次性就能取得成功，沒有了很多的調(diào)試環(huán)節(jié)，另外我還 GbTDGbTDr-:-ri-i i3311 icic3 3 T4L533ST4L533S采用的集成塊的管座，這樣換集成塊就方便多了等等。本設(shè)計中的不足與改進建議： （1）本設(shè)計存在的缺點是焊接點不漂亮。因此，應(yīng)該好好的 多多練習焊接。（2）買元件時沒有考慮

35、周到，很多元件都沒有買齊就開始連 接實物圖了。開始焊接的時候也沒有考慮排版，拿到元件就根據(jù)原 理圖從左至右焊接了起來。導致后面電路出現(xiàn)故障，增加了檢查問 題的難度。（3）在買元件的過程中，遇到電路圖中的所有電感和中周沒 有相應(yīng)型號賣，所以不得不買相應(yīng)的材料自己做元件，從而給設(shè)計 的過程中增加了不少難度，而且耽誤了許多時間，但是從中學到了 很多知識，比如電感及中周的繞法以及一些注意事項。（4）本設(shè)計中，主要遇到的問題是接收電路，鑒頻電路輸入 正常，參數(shù)都滿足要求，但是輸出無法達到中頻頻率，分析可能是 MC3361集成塊的故障，另外可能是 FSK調(diào)制時的問題。設(shè)計心得： 我做本次實驗一共花費了我半個月的時間。經(jīng)過了七個環(huán)節(jié)， 查閱資料、原理圖的繪制、購買元件、元件布局、焊接元件、電路布線、電路調(diào)試。第一步、我翻閱了數(shù)字電路方面的一些書籍。主要