無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)教材

1、科信學(xué)院CDIO二級(jí)項(xiàng)目設(shè)計(jì)說(shuō)明書（2015/2016學(xué)年第一學(xué)期）題 目：無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)專業(yè)班級(jí) ：通信工程學(xué)生姓名：學(xué) 號(hào)：指導(dǎo)教師：賈少瑞設(shè)計(jì)周數(shù):1周設(shè)計(jì)成績(jī) ：2016年1月8日目錄1、引 言 22、設(shè)計(jì)要求 23、概述 24、CDIO設(shè)計(jì)目的 24.1 總體設(shè)計(jì)目的 24.2 無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng) 35、無(wú)線傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì) 35.1 無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng) 3無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)重要器件介紹 . 3無(wú)線傳輸系統(tǒng)電路圖 5發(fā)射模塊圖 65.1.4 接收模塊圖 75.1.5 發(fā)射模塊電路圖 7接收模塊電路圖 錯(cuò)誤！未定義書簽。6、無(wú)線遙控開關(guān)的特點(diǎn) 87、設(shè)計(jì)總結(jié) 98、參考文獻(xiàn) 10近十幾年信

2、息通信領(lǐng)域中發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的就是無(wú)線通信技術(shù)。而無(wú)線通信 技術(shù)又有著集成化、低功耗、易操作的發(fā)展趨勢(shì)。目前一些只由微控制器和集成射頻 芯片構(gòu)成的無(wú)線通信模塊不斷推出這種微功率短距離無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)在工業(yè)、民用 等領(lǐng)域得到應(yīng)用廣泛。無(wú)線射頻技術(shù)作為本世紀(jì)最有發(fā)展前景的信息技術(shù)之一已經(jīng)得 到業(yè)界的高度重視。該技術(shù)利用射頻方式進(jìn)行非接觸雙向通信可以自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象 并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)具有精度高、適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)、抗干擾強(qiáng)、操作快捷等許多優(yōu)點(diǎn)。2、設(shè)計(jì)要求利用315M無(wú)線發(fā)射頭和315M無(wú)線接收頭，以及編解碼芯片 PT2262和PT2272設(shè) 計(jì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)無(wú)線遙控電器控制器能對(duì)電器（電扇、電燈、電機(jī)等）進(jìn)

3、行遙控控制其開 和關(guān)，每組要求設(shè)置的地址碼不同，進(jìn)行遙控式互不干擾。3、概述無(wú)線遙控器顧名思義就是一種用來(lái)遠(yuǎn)程控制機(jī)器的裝置。現(xiàn)代的遙控器主要是由集成電路電板和用來(lái)產(chǎn)生不同訊息的按鈕所組成。時(shí)至今日無(wú)線遙控器已經(jīng)在生活中 得劍了越來(lái)越多的應(yīng)用 給人們帶來(lái)了極丈的便利.隨著科技的進(jìn)步無(wú)線遙控器也擴(kuò) 展到了許多種類簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)常見的有兩種：一種是紅外遙控模式，另一種是防盜報(bào)警設(shè) 備、門窗遙控、汽車遙控等等常用的無(wú)線電遙控模式。4、CDIO設(shè)計(jì)目的4.1總體設(shè)計(jì)目的（1）無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。（2）熟悉各單元電路測(cè)試點(diǎn)的正常參數(shù)。（3）會(huì)利用原理電路圖紙，半段具體器件故障。（4）注意儀器及人身安全，不出現(xiàn)擴(kuò)

4、大設(shè)備故障的現(xiàn)象。（5）學(xué)習(xí)基本復(fù)雜電路的設(shè)計(jì)原理和具體方法步驟。（6）加深對(duì)電路設(shè)計(jì)技巧及電子電路原理的理解。（7）增強(qiáng)學(xué)生對(duì)電子應(yīng)用系統(tǒng)的興趣及動(dòng)手能力的培養(yǎng)4.2 無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)（1）設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。（2）畫出電路原理圖。（3）確定元器件個(gè)數(shù)及參數(shù)。（4）搭建電路硬件實(shí)現(xiàn)其功能。（5）加深對(duì)電路設(shè)計(jì)技巧及電子電路原理的理解。（6）增強(qiáng)學(xué)生的興趣及動(dòng)手能力的培養(yǎng)5、無(wú)線傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)5.1 無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)重要器件介紹（1）繼電器繼電器的作用，其實(shí)繼電器就相當(dāng)于開關(guān)，該型號(hào)的繼電器5 只引腳，其中 2 只為線圈引腳， 1 只為公共端， 1 只為常開端， 1

5、只為常閉端。這就是相當(dāng)于一個(gè)單刀雙 擲開關(guān)當(dāng)線圈端加5V直流電壓時(shí)，觸點(diǎn)吸合，負(fù)載端閉合或斷開1.這是一種常見繼電 器。管腳功能 1、4是線圈，您可以看繼電器上面寫的字，常見的有 DC 24V、AC 24V、 AC 110V AC220V中間的那個(gè)BT和2、3是觸點(diǎn)引腳，BT和3是常閉點(diǎn)，BT和2是常 開觸點(diǎn)。功能：1、4線圈不通電的時(shí)候，BT和3是閉合的，BT和2是打開的，給1、4 通電，線圈吸合銜鐵，BT和3打開，BT和2閉合。可以找相似功能的繼電器替換，注意線圈電壓類型，這個(gè)可以在繼電器上印的字 上看到，如果沒(méi)有，可以量 1、 4之間的電壓確定，觸點(diǎn)應(yīng)該沒(méi)問(wèn)題。圖1繼電器（2）編碼解碼芯

6、片PT2262/PT2272芯片PT2262/2272是一種CMO工藝制造的低功耗低價(jià)位通用編解碼電路，PT2262/2272最多可有12位（A0-A11）三態(tài)地址端管腳（懸空,接高電平,接低電平）, 任意組合可提供531441地址碼,PT2262最多可有6位（D0-D5）數(shù)據(jù)端管腳,設(shè)定的地 址碼和數(shù)據(jù)碼從17腳串行輸出，可用于無(wú)線遙控發(fā)射電路。圖2 PT2262外形及引腳圖表一 PT7762引腳功能表名稱管腳說(shuō)明A0-A111-8、10-13地址管腳，用于進(jìn)行地址編碼，可置為“ 0”，“ 1”，“f” （懸空）,D0-D57-8、10-13數(shù)據(jù)輸入端，有一個(gè)為“ 1”即有編碼發(fā)出，內(nèi)部下拉

7、Vcc18電源正端（+ ）Vss9電源負(fù)端（一）TE14編碼啟動(dòng)端，用于多數(shù)據(jù)的編碼發(fā)射，低電平有效；OSC116振蕩電阻輸入端，與 OSC2所接電阻決定振蕩頻率；OSC215振蕩電阻振蕩器輸出端；Dout17編碼輸出端（正常時(shí)為低電平）圖3 PT2272外形圖表二 PT2272引腳功能名稱管腳說(shuō)明A0-A111-8、10-13地址管腳，用于進(jìn)行地址編碼，可置為“ 0” , “1”，“f” （懸空）,必須 與2262 一致，否則不解碼D0-D57-8、10-13地址或數(shù)據(jù)管腳，當(dāng)做為數(shù)據(jù)管腳時(shí)，只有在地址碼與2262 一致,數(shù)據(jù) 管腳才能輸出與2262數(shù)據(jù)端對(duì)應(yīng)的高電平，否則輸出為低電平，鎖存

8、 型只有在接收到下一數(shù)據(jù)才能轉(zhuǎn)換Vcc18電源正端（+ ）Vss9電源負(fù)端（一）DIN14數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端，來(lái)自接收模塊輸出端OSC116振蕩電阻輸入端，與 OSC2所接電阻決定振蕩頻率OSC215振蕩電阻振蕩器輸出端VT17解碼有效確認(rèn)輸出端（常低）解碼有效變成咼電平（瞬態(tài)）無(wú)線傳輸系統(tǒng)電路圖:圖4 無(wú)線傳輸系統(tǒng)發(fā)射部分電路遙控器發(fā)射電路，有振蕩電路、高頻放大器，調(diào)制方式一般采用ASK和FSK振蕩電路可以采用電容、電感的振蕩特性來(lái)設(shè)計(jì)，也可加入晶振來(lái)簡(jiǎn)單獲得載波 信號(hào)。一般載波信號(hào)的頻率在 315MHZ-433MHZ也可實(shí)現(xiàn)更高的頻率。通過(guò)高頻放大 器，高頻信號(hào)獲得更高的發(fā)射能量，提高發(fā)射距離

9、。圖5無(wú)線傳輸系統(tǒng)接收部分電路解碼芯片PT2272接收到信號(hào)后，其地址碼經(jīng)過(guò)兩次比較核對(duì)后，VT腳才輸出高電 平，與此同時(shí)相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平，如果發(fā)送端一直按住按鍵，編碼芯片也會(huì) 連續(xù)發(fā)射。當(dāng)發(fā)射機(jī)沒(méi)有按鍵按下時(shí)，PT2262不接通電源，其17腳為低電平，所以 315MHZ勺高頻發(fā)射電路不工作，當(dāng)有按鍵按下時(shí)，PT2262得電工作，其第17腳輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號(hào)，當(dāng)17腳為高電平期間315MHZ勺高頻發(fā)射電路起振并發(fā)射等 幅高頻信號(hào)，當(dāng)17腳為低平期間315MHZ勺高頻發(fā)射電路停止振蕩，所以高頻發(fā)射電 路完全收控于PT2262的17腳輸出的數(shù)字信號(hào)，從而對(duì)高頻電路完成幅度鍵控（ AS

10、K 調(diào)制）相當(dāng)于調(diào)制度為100%的調(diào)幅。發(fā)射模塊發(fā)射模塊采用聲表諧振器穩(wěn)頻，SMT樹脂封裝，頻率一致性較好，免調(diào)特別適多一 收無(wú)線遙控及數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)圖6發(fā)射模塊接收模塊接受模塊由超外差電路結(jié)構(gòu)IC芯片和溫度補(bǔ)償電路構(gòu)成，具有較咼的接收靈敏度 及穩(wěn)定性。芯片內(nèi)含低噪聲射頻放大器、混頻器、本地振蕩器、中頻放大器、濾波器及限幅比較器，輸出為數(shù)據(jù)電平信號(hào)，可直接接至標(biāo)準(zhǔn)解碼器或CPU解碼器，適合與ASK方式的發(fā)射器配套使用，適用于各種遙控報(bào)警器及單片機(jī)短距離數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備圖7接收模塊一 W二龜據(jù)苗出迪址碼發(fā)射模塊實(shí)物圖我們用的無(wú)線遙控器是由專用編碼芯片 PT2262進(jìn)行編碼，就是將某個(gè)按鍵所對(duì)應(yīng) 的同步

11、碼、地址碼、數(shù)據(jù)碼組成的一個(gè)完整的碼字，調(diào)制在 315 M的載波上，然后經(jīng)放 大、驅(qū)動(dòng)發(fā)射器件將編碼信號(hào)從17腳輸出到射頻發(fā)射模塊的數(shù)據(jù)輸入端發(fā)射出去。圖7發(fā)射模塊實(shí)物圖接收模塊實(shí)物圖接收器由紅外線接收器件、前置放大電路、解調(diào)電路、指令信號(hào)檢出電、記憶及驅(qū)動(dòng)電路、執(zhí)行電路組成，如圖所示。當(dāng)紅外線接收器件接收到發(fā)射器的紅外指令信 號(hào)時(shí)，它將紅外光信號(hào)變?yōu)殡娦盘?hào)并送入前置放大器進(jìn)行放大，再經(jīng)解調(diào)后由指令信 號(hào)檢出電路將指令信號(hào)檢出，最后由記憶及驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電路，實(shí)現(xiàn)各種操作。圖8接收模塊實(shí)物圖6、無(wú)線遙控開關(guān)的特點(diǎn)無(wú)線遙控開關(guān)是以非接觸的方式對(duì)電器的開啟和關(guān)閉進(jìn)行控制，其控制按鍵和被 控制電器之間不需

12、要連線，控制信號(hào)以無(wú)線電波為載體進(jìn)行傳輸，距離可以從十幾米 到數(shù)公里。由于控制按鍵和電器的相互隔離增加了使用的安全性，與傳統(tǒng)開關(guān)相比主要有以 下特點(diǎn)：1非接觸：遙控開關(guān)具有非接觸控制的特點(diǎn)，與傳統(tǒng)電器開關(guān)相比能實(shí)現(xiàn)開關(guān)按鈕部 分和被控制電器部分的隔離，操作更加安全。2、遠(yuǎn)距離操控：遙控開關(guān)的控制距離為空曠地 100米一3公里可選，能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操 作控制，省去傳統(tǒng)開關(guān)的布線麻煩。3、控制及時(shí)：遙控器可隨身攜帶，在有效范圍內(nèi)的任一地點(diǎn)進(jìn)行控制，與傳統(tǒng)開關(guān)相 比不受開關(guān)安裝位置限制，可以更加靈活和及時(shí)的對(duì)電器設(shè)備進(jìn)行控制。4、專人?？兀哼b控開關(guān)內(nèi)置的加密集成電路，可以對(duì)操縱者進(jìn)行身份識(shí)別實(shí)現(xiàn)專人控

13、制，與傳統(tǒng)開關(guān)相比可有效避免無(wú)關(guān)人員對(duì)開關(guān)進(jìn)行操作，增加保密性和抗干擾性， 降低事故率。使電器設(shè)備工作更加穩(wěn)定可靠。綜合以上特點(diǎn)，給設(shè)備配接遙控開關(guān)，相當(dāng)于給設(shè)備配上了一個(gè)高安全性、可移 動(dòng)的控制助手，可廣泛在窗簾機(jī)、家電、通訊設(shè)備、廣告演示、儀器儀表等各種電器 設(shè)備中進(jìn)行信號(hào)傳遞控制等。7、設(shè)計(jì)總結(jié)：通過(guò)這次設(shè)計(jì)，完成了基本要求的全部設(shè)計(jì)要求，也完成了大部分發(fā)揮部分要求的 設(shè)計(jì)。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，使我學(xué)到了更多的有關(guān)電路方面的知識(shí)。對(duì)于無(wú)線傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制作，也學(xué)習(xí)到了很多知識(shí)，無(wú)線傳輸是我們第一次接 觸到這方面知識(shí)。隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的飛速發(fā)展，越來(lái)越多的通訊產(chǎn)品大量涌現(xiàn)出來(lái)，尤其是無(wú)線 通訊領(lǐng)

14、域的新產(chǎn)品，更是琳瑯滿目。目前，天線通訊方式有無(wú)線電、紅外線、微波等 多種方式，而且可供選擇的模塊也有很多種?？紤]到應(yīng)用環(huán)境和價(jià)格等因素，本文選 擇其中廉價(jià)的發(fā)射模塊（F05）和接收模塊（J05C）進(jìn)行介紹。它們價(jià)格便宜、傳輸距 離較遠(yuǎn)、可靠性高，特別適合于低成本的無(wú)線通訊設(shè)備使用。為我們這次焊接的電路簡(jiǎn)單易用，把所學(xué)的知識(shí)變成了實(shí)物，很有成就感。 該設(shè)計(jì)電路能夠很好的完成電燈的開關(guān)控制，但也存在一定不足，當(dāng)發(fā)射裝置開 關(guān)閉合后，發(fā)射裝置將一直保持發(fā)射信號(hào)，造成能源的損耗。建議將開關(guān)采用觸發(fā)式 開關(guān)，接收電路每接收一次信號(hào)改變一次狀態(tài)，從而控制電燈的開與關(guān)（如家庭用遙 控器控制電視的開與關(guān)）

15、。通過(guò)電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)，使我深刻的認(rèn)識(shí)到做好一個(gè)課程設(shè)計(jì)是很困難的，而且 需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度才能完成。因?yàn)槲宜鶎W(xué)的知識(shí)有限，所以在設(shè)計(jì)的過(guò)程就難免會(huì)很吃 力并且出現(xiàn)很多錯(cuò)誤，這就需要我們有堅(jiān)韌的科學(xué)精神。而且我感覺(jué)我最大的收獲不 僅僅是增加了自己動(dòng)手查閱資料理解知識(shí)的能力，還從中學(xué)會(huì)了很多在課程上學(xué)不到 的知識(shí)和能力！本次課程設(shè)計(jì)是一個(gè)規(guī)范的，嚴(yán)格要求的課程設(shè)計(jì)。使我們對(duì)學(xué)過(guò)的一些知識(shí)進(jìn) 行總結(jié)性的學(xué)習(xí)，是在重新學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，進(jìn)行的一次創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)。在這個(gè) 設(shè)計(jì)中我查找了很多相關(guān)的資料，豐富了我的知識(shí)。在這個(gè)設(shè)計(jì)中我還掌握了很多知 識(shí)點(diǎn)。經(jīng)過(guò)對(duì)這些資料的整理、理解和消化，使我對(duì)無(wú)線遙控技術(shù)特別是紅外線遙控 技術(shù)有了更深一層次的理解。此次設(shè)計(jì)的是單通道遙控開關(guān)，在查找資料的時(shí)候我也 了解了很多關(guān)于多通道開關(guān)的知識(shí)。與此同時(shí)，設(shè)計(jì)還使我的計(jì)算機(jī)制圖能力得到增強(qiáng)。同時(shí)對(duì)電子電路的一些軟件有了一定的了解就是以為這樣我才能做出這樣規(guī)范的設(shè)計(jì)。在這次設(shè)計(jì)中我感受到同學(xué)認(rèn)真熱情 的態(tài)度。設(shè)計(jì)中大家互相幫助，積極交流，找出不足，完善了設(shè)計(jì)的質(zhì)量。從而增加 了同學(xué)的凝聚力。大家積極合作，共同提到。設(shè)計(jì)中我還感到自己的知識(shí)十分有限， 所以參考了