通信原理課程設(shè)計(jì)無(wú)線話筒和無(wú)線遙控門鈴的制作

1、通信電子線路課程設(shè)計(jì) 系 別 2010 級(jí) 通信工程 專業(yè) 101307* 班 題 目 無(wú)線話筒和無(wú)線遙控門鈴的制作 姓 名 學(xué)號(hào) 101307412 同組成員 指導(dǎo)教師 張松煒 趙成 馬鵬閣 王娜 2012年12月19日任 務(wù) 書一題目：1. 無(wú)線話筒的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 2. 無(wú)線遙控門鈴的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)安排： 分組:每組2人 第1題，每人做1個(gè) 第2題，每組做1個(gè)（包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)） 每組自備5號(hào)電池6節(jié) 自備FM收音機(jī)二設(shè)計(jì)要求題目1：無(wú)線話筒的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 要求一:1. 在FM收音機(jī)中接收到（即無(wú)線話筒的發(fā)射信號(hào)應(yīng)能落在88MHz108MHz頻段內(nèi)）；2. 聲音沒(méi)有明顯失真。要求二：1. 發(fā)射的

2、距離室內(nèi)達(dá)到20米以上；2. 發(fā)射的距離室外空曠處達(dá)到50100米。題目2：無(wú)線遙控門鈴的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 要求：1. 發(fā)射的距離室內(nèi)達(dá)到20米以上；2. 發(fā)射的距離室外空曠處達(dá)到50100米；3. 發(fā)射機(jī)與接收機(jī)要能配合工作。三時(shí)間進(jìn)度安排：本設(shè)計(jì)持續(xù) 10 天（兩周），分為三個(gè)階段。第一個(gè)階段：做“無(wú)線話筒的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)”第 1-2 天：理解題目，準(zhǔn)備參考資料，理解原理，設(shè)計(jì)完成相應(yīng)硬件電路第 3-4 天：制作電路，進(jìn)行調(diào)試，達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)； 第二個(gè)階段：第 5-6 天：理解題目，準(zhǔn)備參考資料，理解原理，設(shè)計(jì)完成相應(yīng)硬件電路。第 7-8 天：制作電路，進(jìn)行調(diào)試，達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)； 第三個(gè)階段：第 9 1

3、0天：驗(yàn)收合格后進(jìn)行答辯。 題目1：無(wú)線話筒一、設(shè)計(jì)目的：將聲音信號(hào)變成無(wú)線電波信號(hào)，通過(guò)無(wú)線方式將聲音在另一地點(diǎn)用普通FM收音機(jī)就可以將聲音還原，既具有趣味性，又可以學(xué)習(xí)電子技術(shù)，還可以提高實(shí)踐動(dòng)手能力。二、所用儀器，儀表：萬(wàn)用表，電烙鐵，錫，調(diào)頻耳機(jī)，示波器，電池，鑷子，螺絲刀3、 技術(shù)指標(biāo)：頻率范圍：80MHz108MHz （按電路圖參數(shù)，只調(diào)整線圈匝距）工作電壓：1.5V 9V 發(fā)射半徑：大于100米（V電壓，普通收音機(jī)接收，無(wú)線話筒天線為50cm長(zhǎng)的細(xì)導(dǎo)線，在開闊地區(qū)做的實(shí)驗(yàn)）四、電路原理圖及工作原理：6668166336633MIC先將自然界的聲音信號(hào)變成音頻電信號(hào)，經(jīng)C2耦合給Q

4、的基極進(jìn)行調(diào)制，當(dāng)有聲音信號(hào)的時(shí)候，三極管的結(jié)電容會(huì)發(fā)生變化振蕩頻率發(fā)生變化，完成頻率調(diào)制，即調(diào)頻。再經(jīng)C8耦合給高頻調(diào)諧放大電路對(duì)已調(diào)制的高頻信號(hào)放大，再通過(guò)C12、L3和天線TX向外發(fā)射頻率隨聲音信號(hào)變化而變化的高頻電磁波。其中R1為話筒MIC的偏置電阻，一般在2K5.6K選取。R4為集電極電阻。R5為基極電阻，給Q1提供偏置電流。R6為發(fā)射極電阻，起穩(wěn)定Q1直流工作點(diǎn)的作用；Q2、R7、R8、C4、C5、L1、C6、C7組成高頻振蕩電路，R7給Q2基極提供偏流，C5和L1振蕩回路，改變其值可以改變發(fā)射頻率，C4為反饋電容，R8起穩(wěn)定Q2直流工作點(diǎn)作用，C7隔直流通交流電容；Q3、R9、R

5、10、L2、C10、C11組成高頻功率放大電路。R9給功率管Q3提供基極電流，C10和L2放大調(diào)諧回路，和振蕩回路C5和L1調(diào)諧在同一頻點(diǎn)時(shí)獲得最大輸出功率，發(fā)射距離最遠(yuǎn)。當(dāng)我們將發(fā)射頻率調(diào)節(jié)到FM收音機(jī)波段內(nèi)時(shí)，就可以配合帶FM波段的收音機(jī)接收到該高頻信號(hào)，并從該高頻信號(hào)還原出聲音信號(hào)，從而完成各種用途。五、裝配說(shuō)明：對(duì)照原理圖，印刷電路板及元件清單分清各元件，不要急于動(dòng)手。1、電阻陶瓷電容不用分正負(fù)極，但是必須注意電阻值和電容量不要搞錯(cuò)。2、板上的話筒有正負(fù)極性之分，和鋁制外殼相連接的一極為負(fù)極，另一極為正極。為了能裝上線路板，請(qǐng)先加焊兩只腳。3、三極管的三只管腳功能完全不同，一定要分清楚

6、。4、元件包中有銅線制作的線圈，它的外面有一層絕緣漆。它是一個(gè)關(guān)鍵的元件，調(diào)節(jié)線圈間距可以改變發(fā)射頻率和距離。5、元件包中含有電路板插針，安裝在關(guān)鍵點(diǎn)后，可以用來(lái)和電子實(shí)驗(yàn)套件靈活的配合使用，從而可以做范圍更廣的電子實(shí)驗(yàn)。6、元件位置請(qǐng)不要裝錯(cuò)，焊接時(shí)間最好控制在2-3秒，力求元件安放到位并且美觀，多次檢查無(wú)誤后即可通電調(diào)試、使用。六、調(diào)試方法及步驟：先找來(lái)FM收（錄）音機(jī)，打開電源和音量，將頻率調(diào)在100MHz左右無(wú)電臺(tái)的地方。給無(wú)線話筒電路板通上電源，對(duì)準(zhǔn)收音機(jī)，用螺絲刀（有條件者請(qǐng)用無(wú)感螺絲刀，或者參見網(wǎng)站自制）調(diào)節(jié)振蕩線圈L1的稀疏（線圈匝間距離），直到收音機(jī)傳出尖叫聲。這時(shí)再慢慢移開

7、話筒和收音機(jī)距離，同時(shí)適當(dāng)調(diào)節(jié)收音機(jī)（或者話筒板）的音量、調(diào)諧旋鈕，直到聲音最清晰、距離又最遠(yuǎn)為止。建議上述步驟分別在88MHz、98MHz、108MHz附近都試試，這樣即使無(wú)線話筒發(fā)射頻率存在較大偏差，收音機(jī)也能夠收到。如果收音機(jī)仍不能收到，請(qǐng)檢查元件有沒(méi)有裝錯(cuò)，元件有沒(méi)有損壞，電源是否正常。無(wú)線話筒線圈L1匝間距離變近和換容量大一點(diǎn)的電容關(guān)聯(lián)會(huì)使發(fā)射頻率變低；要使發(fā)射頻率變高，就需要采取相反的措施。和L1并聯(lián)的電容變化范圍不可以太大和太小，否則發(fā)射頻率會(huì)偏到離譜，甚至不會(huì)產(chǎn)生高頻發(fā)射信號(hào)（不起振）。如果你想要更遠(yuǎn)的傳輸距商，請(qǐng)給收音機(jī)和無(wú)線話筒增加更好的天線，并適當(dāng)升高無(wú)線話筒的電源電壓。

8、調(diào)節(jié)無(wú)線話筒中的L2、L3匝間距離可以使距離會(huì)達(dá)到最遠(yuǎn)。選用靈敏度更高、選擇性更強(qiáng)的高檔收音機(jī)可以進(jìn)行更遠(yuǎn)距離接收。7、 設(shè)計(jì)目標(biāo)完成情況： 利用FM收音機(jī)在93.9M，清晰地收到話筒中的聲音，然后增大收音機(jī)與話筒的距離，測(cè)量其最大距離，室內(nèi)大約為30多米，室外達(dá)到90多米，基本達(dá)到要求。八、結(jié)果分析：當(dāng)使用無(wú)線話筒出現(xiàn)無(wú)聲或者其它聲音不正常的現(xiàn)象時(shí)，首先要判斷故障是無(wú)線話筒系統(tǒng)本身，還是擴(kuò)音系統(tǒng)?？蓳Q用已知正常的話筒對(duì)擴(kuò)音機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)，若是正常，說(shuō)明的確是無(wú)線話筒系統(tǒng)有故障；若故障不變，那是擴(kuò)音系統(tǒng)有故障。 可以用另一支相同型號(hào)與頻點(diǎn)的正常話筒測(cè)試，若是使用正常，表示原先話筒有故障；或以另一臺(tái)

9、相同型號(hào)與頻點(diǎn)的收音機(jī)測(cè)試，若可正常使用則表示原先接收機(jī)為故障。 故障1：故障現(xiàn)象：無(wú)電源顯示。 修改：檢查供電系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)電源未通，查看電池接觸片焊接有問(wèn)題。 原因：焊錫虛焊。 解決辦法：重新焊接，故障消除。 原因：SW1接觸不良。 解決辦法：更換SW1，問(wèn)題解決。 故障2：故障現(xiàn)象：電源顯示正常，話筒無(wú)聲。 修改：電源顯示正常，首先檢查振蕩電路部份，測(cè)試Q3電壓，發(fā)現(xiàn)集電極無(wú)電壓，說(shuō)明放大器未起到作用，替換Q3。 電源顯示正常，首先檢查振蕩部份，測(cè)試Q3電壓，電壓正常，若無(wú)振蕩，替換L2 ，接收機(jī)輸出正常。 原因：L2 器件失效， 解決辦法：更換L2 ，問(wèn)題解決。 電源顯示正常，首先檢查振蕩

10、部份，振蕩正常，接收機(jī)無(wú)輸出，替換L3，接收機(jī)輸出正常。 原因：L3器件失效，無(wú)線話筒因多次摔落或碰撞，容易引起晶振損壞。 解決辦法：更換L3，問(wèn)題解決。故障3：使用時(shí)有雜音，信噪比低。 修改：發(fā)射頻率穩(wěn)定準(zhǔn)確，供電基本正常，接收本振頻率也穩(wěn)定準(zhǔn)確，這說(shuō)明該機(jī)高頻部分基本正常，問(wèn)題應(yīng)在音頻處理和解調(diào)部分。用示波器沿信號(hào)通路檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)波形異常，則故障應(yīng)在在該電容，取下印制板察看，發(fā)現(xiàn)電容有只腳虛焊，重新焊接后正常。 原因：電容有只腳虛焊，引起供電不正常，形成工作時(shí)，信號(hào)失真。 解決辦法：補(bǔ)焊電容，問(wèn)題解決。 故障4：故障現(xiàn)象：無(wú)線話筒聲音失真。 修改：聲音失真，引起的原因較多，前提接收正常，首

11、先檢查供電部分，電池電壓不夠很容易引起聲音失真和噪聲，在電池供電正常的前提下，應(yīng)重點(diǎn)檢查MIC，。 原因：MIC是精密器件，使用時(shí)不夠小心，摔落、碰撞，很容易造成無(wú)聲，或聲小或聲音不正常，凡是摔過(guò)的話筒出現(xiàn)音質(zhì)不對(duì)，首先應(yīng)考慮更換話筒。 解決辦法：更換MIC，問(wèn)題解決 題目2：基于PT2262 無(wú)線遙控發(fā)射機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)1 設(shè)計(jì)目的：通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，可使我們的綜合能力、實(shí)驗(yàn)技術(shù)、創(chuàng)新思想得到全面提升。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，使我們?cè)鰪?qiáng)對(duì)通信電子技術(shù)的理解，學(xué)會(huì)查尋資料、比較方案,學(xué)會(huì)通信電路的設(shè)計(jì)、計(jì)算；進(jìn)一步提高分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力、創(chuàng)造一個(gè)動(dòng)腦動(dòng)手、獨(dú)立開展電路實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，鍛煉分析、解決通信電子

12、電路問(wèn)題的實(shí)際本領(lǐng)，真正實(shí)現(xiàn)由課本知識(shí)向?qū)嶋H能力的轉(zhuǎn)化；通過(guò)典型電路的設(shè)計(jì)與制作，加深對(duì)基本原理的了解，增強(qiáng)我們的實(shí)踐動(dòng)手能力2 所用儀器及材料清單：5號(hào)電池 示波器 電烙鐵 鑷子 焊錫 螺絲刀 萬(wàn)用表3 工作原理無(wú)線遙控門鈴電路由編碼信號(hào)發(fā)射和接收兩部分組成其可靠性、抗干擾性優(yōu)于傳統(tǒng)門鈴正得到越來(lái)越多的廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)的門鈴都為有線門鈴使用方便極大地方便了大家的生活。當(dāng)發(fā)射器發(fā)射信號(hào)時(shí)接收器接到所發(fā)射的信號(hào)并將該信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷褐递斎氲芥i存器里鎖存再通過(guò)接收器外圍的控制電路控制繼電器動(dòng)作使部件工作。 當(dāng)發(fā)射器發(fā)射信號(hào)時(shí)接收器接到所發(fā)射的信號(hào)并將該信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷褐递斎氲芥i存器里鎖存再通過(guò)接收器外圍

13、的控制電路控制繼電器動(dòng)作使部件工作。發(fā)射器由調(diào)制振蕩級(jí)和高頻振蕩級(jí)兩級(jí)組成。接收板由超再生振蕩接收器完成接受信號(hào)功能，再經(jīng)選頻、放大、整形后使得喇叭發(fā)聲。當(dāng)有人按下發(fā)射板開關(guān)時(shí)，發(fā)射器開始工作，發(fā)射出電磁波信號(hào)；接收板產(chǎn)生諧振，經(jīng)整形、推挽放大使音樂(lè)響起。4 硬件電路及分析：發(fā)射器開關(guān)按下時(shí)，反相器1和2及相關(guān)元件組成振蕩發(fā)生器，產(chǎn)生32.768KHz低頻信號(hào)。過(guò)程：反相器1的1腳開始為低電平，2腳就是高電平，4腳也為高電平。2腳的高電平經(jīng)R2對(duì)晶體X1充電，充電電流經(jīng)R2-X1-反相器2的4腳到負(fù)極。充電時(shí)間由X1決定，等效電容為200P。由于X1的充電，X1上的電壓逐漸上升，當(dāng)升至反相器1

14、的翻轉(zhuǎn)電平時(shí)，2腳就由原來(lái)的高電平轉(zhuǎn)為低電平，4腳也同時(shí)轉(zhuǎn)為低電平。X1開始放電，放電通路為R2-反相器1的2腳-負(fù)極。放電后X1上的電位降低，到一定程度時(shí)1腳降為低電平了，輸出端又翻轉(zhuǎn)成高電平，再次對(duì)X1充電，至此已完成一個(gè)充放電過(guò)程，即一個(gè)振蕩周期，4腳輸出一次低高變化的電平。之后振蕩一直持續(xù)下去，反相器2的4腳就會(huì)一直輸出高低不斷變化的電平信號(hào)。這個(gè)信號(hào)的頻率由晶體決定，為32.768kHz。這個(gè)過(guò)程在電路實(shí)際工作時(shí)完成得極快。反相器1和反相器2用于產(chǎn)生振蕩信號(hào)，反相器3-6并聯(lián)使用，構(gòu)成輸出控制，能提供20-30mA的灌入電流。反相器3-6的輸出端接在發(fā)射管Q1的發(fā)射極對(duì)Q1進(jìn)行調(diào)幅，

15、向外發(fā)射電磁波。7腳輸出一串?dāng)?shù)字編碼信號(hào)，經(jīng)Q1放大后由L1向外發(fā)射。D1為L(zhǎng)ED信號(hào)發(fā)射指示。Q1、L1、C3和C1電容組成高頻振蕩器，振蕩頻率由印刷電感L和C3及三極管的集電結(jié)電容C2決定。一般為200-270MHz。Q1的發(fā)射極如果直接接在負(fù)極時(shí)就能產(chǎn)生等幅高頻波，再接在反相器的輸出端就使輸出受32.768KHz振蕩信號(hào)調(diào)制，通過(guò)印刷電感L發(fā)射信號(hào)。按鍵每按一次就發(fā)射一次。Q3、L2、C4、C16為超再生振蕩接收器，L2為繞制線圈，在直徑5mm的骨架上繞制，用0.51漆包線繞3圈，骨架中間用銅芯調(diào)節(jié)。當(dāng)L2的振蕩頻率與發(fā)射端相同時(shí)，產(chǎn)生諧振，Q3的超再生信號(hào)就受發(fā)射端的調(diào)幅信號(hào)控制，L1

16、為色環(huán)電感，阻止高頻信號(hào)通過(guò)。超再生振蕩電路具有自檢波功能，檢波后的調(diào)制信號(hào)在R14上產(chǎn)生壓降，經(jīng)R3、C7送入TC4069進(jìn)行放大，整形再放大，這由三個(gè)反相器13和12、11和10、1和2(三級(jí)高增益放大器)完成，C8濾波濾除檢波后的高頻雜波，使用檢波后的有用信號(hào)信噪比最大。經(jīng)三極放大后的調(diào)制信號(hào)與發(fā)射端（低頻32.768KHz）同頻， X1在電路中起選頻作用，同頻率的信號(hào)能順利通過(guò)，免除了許多不需要的各種外界信號(hào)的干擾，選頻后的信號(hào)送入Q2放大整形，該信號(hào)的幅度還較低，經(jīng)最后兩級(jí)開路反相放大后輸出等幅方波信號(hào)。R21限流，C11濾波，對(duì)方波進(jìn)行平滑濾波，并有數(shù)十毫秒的延時(shí)，也能消除外界尖脈

17、沖對(duì)觸發(fā)電路的干擾，本電路采用TQ33A1系列三種聲音可選擇，雙音叮咚，西敏寺，愛(ài)麗斯。K1是樂(lè)曲選擇開關(guān)，音樂(lè)信號(hào)經(jīng)Q1放大推動(dòng)喇叭發(fā)出優(yōu)美的門鈴音樂(lè)聲5 調(diào)試方法及步驟：發(fā)射電路和接收電路的安裝完成后，要認(rèn)真檢查電路有無(wú)錯(cuò)焊,漏焊，短路等不正?，F(xiàn)象，并及時(shí)更正。然后先測(cè)試近距離的實(shí)驗(yàn)，在近距離多次按下發(fā)射器按鍵，如果門鈴能夠發(fā)聲，說(shuō)明電路基本正常。這時(shí)進(jìn)行遠(yuǎn)距離實(shí)驗(yàn)，本電路的遙控距離應(yīng)該可以達(dá)到20到30米。如果只在近距離發(fā)聲或者不發(fā)聲則應(yīng)該檢查相關(guān)電路。6 結(jié)果及分析：經(jīng)過(guò)忙碌的焊接及調(diào)試，發(fā)射器和接收器都能正常工作，但匹配時(shí)距離只能達(dá)到十米。自己調(diào)試時(shí)，用螺絲刀轉(zhuǎn)動(dòng)線圈，然后可增加距離

18、，只是在下一刻就不行了。焊接的并不完美，且調(diào)試時(shí)線圈并不匹配。還需要改進(jìn)。7 總結(jié)：通過(guò)這次實(shí)踐，通過(guò)組裝、調(diào)試制作套件使我們快速步入電子設(shè)計(jì)的大門。制作過(guò)程是一個(gè)考驗(yàn)人耐心的過(guò)程，不能有絲毫的急躁、馬虎，對(duì)電路的調(diào)試要一步一步來(lái)，不能急躁。通過(guò)認(rèn)真的分析和調(diào)試，幾經(jīng)矯正與修改，最終總算是完成了所想要的結(jié)果。查找資料時(shí)，也了解了一些常見器件的基本原理，通過(guò)努力，認(rèn)真分析電路，把電路的原理搞懂才是真正的明白：看事物不能表面，要深入其理制作過(guò)程是一個(gè)考驗(yàn)人耐心的過(guò)程，不能有絲毫的急躁、馬虎，對(duì)電路的調(diào)試要一步一步來(lái)，不能急躁。焊盤很小，焊時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)虛焊甚至可能造成焊盤銅片脫落的后果。焊功不好還有可能影響整個(gè)電路的穩(wěn)定性，可能造成中心頻率不穩(wěn)定，部分技術(shù)指標(biāo)難以達(dá)標(biāo)。 在整個(gè)電路課程設(shè)計(jì)過(guò)程中我們不斷地在遇到問(wèn)題和解決問(wèn)題之中盤旋。例如在硬件制作，電路板的焊接上慢慢元件連接起來(lái)的時(shí)候，手里握著電焊鐵，喜悅溢于言表。本次課程設(shè)計(jì)，使我發(fā)現(xiàn)了自己的很多不足，自己知識(shí)的很多漏洞，看到