畢業(yè)論文--調(diào)頻無(wú)線音箱設(shè)計(jì)

1、一、緒論一、選題背景音箱，在我們?nèi)粘Ｉ钪须S處可見(jiàn)，如果我們把顯示器比喻成多媒體設(shè)備的眼睛，那么音箱就是多媒體設(shè)備的嘴巴。音箱給我們帶來(lái)美妙的聲音，質(zhì)量好的音箱不僅僅使聲音播放效果良好，更重要的是，它能將電影以及音樂(lè)中所有的能量和激情全部傳遞給你，讓你有身臨其境的感覺(jué)。隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展，音箱從最初的20雙聲道發(fā)展到現(xiàn)在的71聲道。從單一的“發(fā)聲器”發(fā)展到時(shí)下的多媒體用途，從普通的立體聲音效技術(shù)發(fā)展到目前的DTS、EAX4、THX等復(fù)雜的環(huán)繞音效技術(shù)，跟隨這些進(jìn)步而來(lái)的卻是大量繁雜如蜘蛛網(wǎng)般的連線。為音箱布線時(shí)候既要考慮音箱的擺位，還得考慮線路的問(wèn)題，有時(shí)甚至不得不穿墻鑿壁。還有另一個(gè)不便在

2、于，當(dāng)我們要在陽(yáng)臺(tái)或客廳欣賞電腦中的音樂(lè)時(shí)，要怎么做呢？將電腦旁的音箱音量調(diào)大，讓聲音跨越房間“飄”到耳朵里?這樣恐怕會(huì)嚴(yán)重干擾到他人。隨著人們生活水平不斷提高，在選擇各種家電產(chǎn)品的時(shí)候，己經(jīng)從簡(jiǎn)單的使用需要逐漸向簡(jiǎn)潔、美觀、個(gè)性化發(fā)展，顯然傳統(tǒng)音箱繁復(fù)的連線顯然無(wú)法滿足人們對(duì)簡(jiǎn)約、時(shí)尚的追求。但無(wú)線傳輸技術(shù)出現(xiàn)，使得人們向無(wú)線領(lǐng)域邁進(jìn)，逐漸擺脫連接線或是傳輸線纜的束縛。二、無(wú)線音箱的運(yùn)用及意義自上世紀(jì)90年代中，世界著名音響制造商美國(guó)雷克頓公司成功地推出了無(wú)線音響系統(tǒng)以來(lái)，無(wú)線音箱又有了許多進(jìn)步，現(xiàn)在市面上已經(jīng)出現(xiàn)了許多無(wú)線音箱，它們使用的技術(shù)幾乎都是基于24GHz ISM(Industry

3、 ScienceMedicine，工業(yè)科學(xué)醫(yī)療)這一全世界公開(kāi)通用的無(wú)線頻段。從設(shè)計(jì)上來(lái)看主要分為兩種，一種是使用特定發(fā)送裝置，并在音箱上裝配相應(yīng)接受裝置的產(chǎn)品。另一種則是以藍(lán)牙A2DP(Advance Audio Distribution Profile)協(xié)議為基礎(chǔ)的產(chǎn)品。前一類產(chǎn)品支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的傳輸模式，并具有多個(gè)可選的頻點(diǎn)。為避免在24GHz公共頻段上容易出現(xiàn)的干擾對(duì)音質(zhì)的影響，這類產(chǎn)品通常具有頻點(diǎn)選擇功能(俗稱“跳頻”功能)，如果在工作過(guò)程中出現(xiàn)較大噪音，即在當(dāng)前頻點(diǎn)存在干擾影響輸出音質(zhì)時(shí)，可選擇新的工作頻點(diǎn)，以保持產(chǎn)品良好的使用效果。無(wú)線音頻傳輸模塊產(chǎn)品包括發(fā)送和接收兩個(gè)模塊

4、，發(fā)送模塊被植入音源設(shè)備或做成獨(dú)立的發(fā)送裝置與音源設(shè)備相連，通過(guò)無(wú)線傳輸技術(shù)在接收模塊一端接收音頻數(shù)據(jù)，并通過(guò)解碼、校驗(yàn)等處理，輸出高品質(zhì)的立體聲音頻數(shù)據(jù)。不過(guò)，它的缺點(diǎn)在于無(wú)法和流行的藍(lán)牙音頻設(shè)備進(jìn)行連接。后一類產(chǎn)品通過(guò)藍(lán)牙A2DP協(xié)議進(jìn)行無(wú)線音頻信號(hào)傳輸，同樣具有“跳頻”功能，更適合與同樣支持A2DP協(xié)議的音源設(shè)備相連(如藍(lán)牙音樂(lè)手機(jī))。A2DP協(xié)議能夠讓兩個(gè)同樣支持藍(lán)牙音頻傳輸?shù)难b置互相連接，無(wú)論是藍(lán)牙11或12版，都能傳輸16bits，441kHz CD音質(zhì)的音頻信號(hào)。二、設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)1、系統(tǒng)框圖無(wú)線信號(hào)發(fā)射無(wú)線信號(hào)接收電子電位器功放紅外發(fā)射紅外接收單片機(jī)2、工作原理分析調(diào)頻與調(diào)幅調(diào)頻

5、：它是使高頻振蕩信號(hào)的頻率按調(diào)制信號(hào)的規(guī)律變化（瞬時(shí)頻率變化的大小與調(diào)制信號(hào)成線性關(guān)系），而振幅保持恒定的一種調(diào)制方式。音頻信號(hào)的改變往往是周期性的，一個(gè)最容易理解音頻調(diào)制技術(shù)的范例是小提琴和揉弦，揉弦通過(guò)手指和手腕在琴弦上快速顫動(dòng)，使琴弦的長(zhǎng)度發(fā)生快速變化，從而最終影響小提琴聲音的柔和度。與“FM無(wú)線電波”相同，“FM合成理論”同樣也有著發(fā)音體（載體）和調(diào)制體兩個(gè)元素。發(fā)音體或稱載波體，是實(shí)際發(fā)出聲音的頻率振蕩器；調(diào)制體或稱調(diào)制器，負(fù)責(zé)調(diào)整變化載波所產(chǎn)生出來(lái)的聲音。載波頻率、調(diào)制體頻率以及調(diào)制數(shù)值大小，是影響FM合成理論的重要因素。 最基本的FMinstrument包括兩個(gè)正弦曲線振蕩器，一

6、個(gè)是穩(wěn)定不變的載波頻率fc（CarrierFrequnecy）振蕩器；一個(gè)是調(diào)制頻率fm（ModulationFrequency）振蕩器。載波頻率被加在調(diào)制振蕩器的輸出上。載波振蕩器是一個(gè)帶有fc頻率的簡(jiǎn)單的正弦波頻率，當(dāng)調(diào)制器發(fā)生時(shí)，來(lái)自調(diào)制振蕩器的信號(hào)，即帶有fm頻率的正弦波，驅(qū)使載波振蕩器的頻率向上或向下變動(dòng)，比如，一個(gè)250Hz正弦波的調(diào)制波，調(diào)制一個(gè)1000Hz正弦波的載波，那么意味著載波所產(chǎn)生的1000Hz的頻率，每秒要接受250次的影響產(chǎn)生的調(diào)制。制體和載波體都是有頻率、振幅、波形的周期性或準(zhǔn)周期性振蕩器。 在頻率調(diào)制技術(shù)中，調(diào)制體的振幅同樣對(duì)頻率調(diào)制起關(guān)鍵作用，調(diào)制體振幅影響著

7、載波頻率調(diào)制后變化的深度，假如調(diào)制信號(hào)的振幅是0，就不會(huì)出現(xiàn)任何調(diào)制，因此說(shuō)，就像在振幅調(diào)制（AM）中，調(diào)制體的頻率對(duì)載波體的振幅有影響一樣，在頻率調(diào)制（FM）中，載波的頻率變化同樣受調(diào)制體振幅大小變化的影響。 因此，在頻率調(diào)制過(guò)程中，我們可以發(fā)現(xiàn)：1.調(diào)制體的頻率影響載波體的頻率的速度變化。2.調(diào)制體的振幅影響載波頻率的深度變化。3.調(diào)制體的波形（或音色）影響載波頻率的波形變化。4.載波體的振幅在頻率調(diào)制過(guò)程中保持不變。調(diào)幅：英文是Amplitude Modulation（AM）。調(diào)幅也就是通常說(shuō)的中波，范圍在503-1060KHz。調(diào)幅是用聲音的高低變?yōu)榉鹊淖兓碾娦盘?hào)。 距離較遠(yuǎn)，受天

8、氣因素影響較大，適合省際電臺(tái)的廣播。調(diào)幅是使高頻載波信號(hào)的振幅隨調(diào)制信號(hào)的瞬時(shí)變化而變化。也就是說(shuō)，通過(guò)用調(diào)制信號(hào)來(lái)改變高頻信號(hào)的幅度大小，使得調(diào)制信號(hào)的信息包含入高頻信號(hào)之中，通過(guò)天線把高頻信號(hào)發(fā)射出去，然后就把調(diào)制信號(hào)也傳播出去了。這時(shí)候在接收端可以把調(diào)制信號(hào)解調(diào)出來(lái)，也就是把高頻信號(hào)的幅度解讀出來(lái)就可以得到調(diào)制信號(hào)了。 由于本文制作無(wú)線音箱，而調(diào)頻制具有良好的抗噪聲能力，所以選用調(diào)頻方式。中心頻率：Wc=1/(LC)1/2為不加調(diào)制信號(hào)時(shí)的振蕩頻率。調(diào)制度失真度無(wú)線信號(hào)發(fā)射模塊1、無(wú)線發(fā)射芯片BA14041.1、芯片BA1404簡(jiǎn)介BA1404/1404F是日本東洋電具制作所（Rohm

9、Co. Ltd.）生產(chǎn)的調(diào)頻立體聲發(fā)射集成電路。此電路將立體聲調(diào)制、FM調(diào)制和 RF放大器等功能集成在一個(gè)芯片上。僅僅需要很少的外圍元器件就能夠獲得良好的立體聲調(diào)頻信號(hào)。1.2、芯片BA1404主要特點(diǎn)采用低電壓、低功耗設(shè)計(jì)，電壓在 1V至 3V之間，典型值為 1.25V，最大功耗 500mW，靜態(tài)電流為 3mA。立體聲調(diào)制、FM調(diào)制、RF放大等多個(gè)功能集成在一國(guó)芯片上，所需外圍元件少。兩聲道分離度高，典型值為 45dB。 輸入阻抗為 540（fin=1kHz），輸入增益為 377dB（Vin=0.5mV）。典型射頻輸出電壓為 600mV。1.3、芯片BA1404引腳功能及工作原理BAl404

10、的引腳功能如表1所列， 圖1為BA1404結(jié)構(gòu)功能框圖 它主要由前置音頻放大器 (AMP)，立體聲調(diào)制器(MPX)，F(xiàn)M 調(diào)制器及射頻放大器組成。圖1 BA1404結(jié)構(gòu)功能框圖引腳功能引腳名稱功能1R-CH INPUT右聲道音頻輸入2AF BIAS音頻放大器偏置3AF GND音頻放大器地4OSC BIAS38kHz振蕩器偏置5、6XTAL晶振7RF OUT射頻放大器輸出8RF GND射頻放大器地9、10OSC射頻振蕩網(wǎng)絡(luò)11VREF基準(zhǔn)參考電壓12MOD IN調(diào)制信號(hào)輸入端13PILOT OUT導(dǎo)頻信號(hào)輸出端14MPX OUT雙聲道復(fù)合信號(hào)輸出端15VCC電源16、17MPX BALANCE聲

11、道平衡18L-CH INPUT右聲道音頻輸入 極限參數(shù)參數(shù)符號(hào)極限值單位電源電壓VCC3.6V耗散功率Pd500（注）mW工作溫度范圍Topr-25至 75存儲(chǔ)文檔范圍Tstg-50至 125表1 BA1404引腳功能及極限參數(shù)立體聲前置級(jí)分別為兩個(gè)聲道的音頻放大器。輸人為0 5mV 時(shí)，增益高達(dá)37dB，頻帶寬度為19kHz。如輸人信號(hào)中存在頻率高于19kHz的成分，則必須在輸人端加一個(gè)低通濾波器，否則兩個(gè)聲道的分離度會(huì)下降。在立體聲調(diào)制組振蕩器輸出的38kHz信號(hào)用于立體聲調(diào)制。通常在16、17腳接一可調(diào)電阻，以獲得最佳的通道分離度。立體聲混合信號(hào)(MPX輸出信號(hào))與導(dǎo)頻輸出信號(hào)(PILO

12、T OuT)合成后的調(diào)制信號(hào)通過(guò)12腳進(jìn)人射頻振蕩器并對(duì)載波進(jìn)行FM 調(diào)制，經(jīng)射頻放大后輸出射頻信號(hào)，射頻信號(hào)的典型值在600mv左右。BA1404內(nèi)部還提供了一個(gè)參考電壓?jiǎn)卧猇R 。采用低電壓、低功耗設(shè)計(jì)，電壓在 1V至 3V之間，典型值為 1.25V，最大功耗 500mW，靜態(tài)電流為 3mA。兩聲道分離度高，典型值為 45dB。輸入阻抗為 540（fin=1kHz），輸入增益為 377dB（Vin=0.5mV）。典型射頻輸出電壓為 600mV。立體聲音頻信號(hào)經(jīng)加重和匹配網(wǎng)絡(luò)由1、2腳輸入，經(jīng)放大后進(jìn)入FM立體聲混合器，產(chǎn)生一個(gè)由L+R主信號(hào)和L-R的副信號(hào)組成的立體聲復(fù)合信號(hào)經(jīng)緩沖放大后從

13、14腳輸出（16、17腳可對(duì)復(fù)合信號(hào)的參數(shù)調(diào)節(jié)，可控制左右平衡度）；4、5、6腳的外部分立元件與內(nèi)部電路組成38KHZ振蕩器產(chǎn)生38KHZ信號(hào)經(jīng)緩沖放大后分別供給混合器和1/2分頻器，38KHZ信號(hào)經(jīng)分頻器得到一個(gè)19KHZ的導(dǎo)頻信號(hào)從13腳輸出；從13、14腳輸出復(fù)合信號(hào)和導(dǎo)頻信號(hào)經(jīng)匹配網(wǎng)絡(luò)由11腳進(jìn)入FM調(diào)制器（9、10腳的外圍分產(chǎn)元件確定振蕩頻率）產(chǎn)生一個(gè)調(diào)頻信號(hào)，經(jīng)放大后由7腳輸出；2腳為AF偏置，3腳為AF接地點(diǎn)，8腳是RF接地點(diǎn)，15腳為電源正極。(注：11腳輸出一個(gè)參考電壓方便外圍分立元件對(duì)振蕩頻率進(jìn)行控制，這里沒(méi)采用。)第7腳的信號(hào)最后經(jīng)pc1651放大輸出。由于本文使用FM調(diào)

14、頻作為發(fā)射信號(hào)，且BA1404芯片立體聲調(diào)制、FM調(diào)制、RF放大等多個(gè)功能集成在一個(gè)芯片上，所需外圍元件少，而且引腳少，所以選用BA1404芯片。1.4、以BA1404為主體的無(wú)線發(fā)射電路發(fā)射電路設(shè)計(jì)注意以下幾點(diǎn)：(1)為了能夠使發(fā)射機(jī)和FM 接收機(jī)的頻率響應(yīng)相互匹配，在輸人端需加預(yù)加重網(wǎng)絡(luò)其時(shí)間系數(shù)為5of。(2)在l3、l4腳，立體聲調(diào)制器輸出的立體聲混合信號(hào)和導(dǎo)頻信號(hào)進(jìn)行合成時(shí)有可能造成立體聲通道的分離度惡化所以必須注意l2、13、14腳外圍元件的值。(3)OSC振蕩網(wǎng)絡(luò)的輸出頻率范圍如果在76108MHz內(nèi)，可在D5mm 的鐵芯上用oo 5ram 的漆包線繞2 5圈左右，使clj的電容

15、值為47pF。7腳上的RF匹配網(wǎng)絡(luò)也應(yīng)如此。(4)為了簡(jiǎn)化應(yīng)用，可以采取以下措施：將16、17腳懸空。因?yàn)榧蓧K內(nèi)部已經(jīng)保證了較高的通道分離度，接可調(diào)電阻只是為了優(yōu)化。 不用變?nèi)荻O管微調(diào)發(fā)射頻率，在變?nèi)莨芴幹苯佣搪?，這樣可以省去R3和D1。 可以略去7腳上的RF匹配網(wǎng)絡(luò)，直接和VCC相接圖2所示的BA1404應(yīng)用電路的發(fā)射范圍可以達(dá)到方圓數(shù)百米，如果再想加大其發(fā)射距離，可以在射頻輸出端再加一射頻放大器，可以用分立元件，也可以直接選用MAXIM 公司的RF功率放大電路MAx26l1或MAX2650，它們都適合與BA1404匹配。 2、無(wú)線接收芯片MC33672.1、芯片MC3367簡(jiǎn)介MC33

16、67是一種新穎的低電壓調(diào)頻接收芯片，它由振蕩器、混頻器、中頻放大器、中頻限幅器和正交鑒頻器等組成。由于該芯片具有電源電壓低、靈敏度高、功耗低、低電壓監(jiān)視等特點(diǎn)，所以在頻率為 75MHz的窄帶音響設(shè)備和數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。同時(shí)，也成為無(wú)繩電話等通訊設(shè)備中的首選器件。2.2、芯片MC3367主要特點(diǎn)電源電壓低；靈敏度高；信噪比為12dB時(shí)，信號(hào)源靈敏度為05 V；功耗低、輸入頻帶寬；具有線性穩(wěn)壓電源；具有工作和備用兩種工作狀態(tài)；內(nèi)含自偏置音頻緩沖器和電壓增益為32的數(shù)據(jù)緩沖器；內(nèi)含低電壓檢測(cè)電路； 內(nèi)含頻移鍵控(FSK)的數(shù)據(jù)整形比較器：；采用標(biāo)準(zhǔn)28腳表面封裝(SOIC)。2.3、芯片MC3

17、367引腳功能及工作原理MC3367的引腳功能如表2所列，圖2為MC3367內(nèi)部功能框圖，它主要由主要由低電壓監(jiān)測(cè)電路、數(shù)據(jù)緩沖器、音頻緩沖器、比較器、基準(zhǔn)電壓源、線性穩(wěn)壓器、正交解調(diào)器、中頻放大器和混頻器組成。圖2 MC3367結(jié)構(gòu)功能框圖引腳序號(hào)引腳功能引腳序號(hào)引腳功能1混頻器耦臺(tái)15比較器輸出2混頻器輸出16接收允許3混頻器輸入17Vreg4振蕩器耦臺(tái)18Vcc5振蕩器基極191.2V選擇6振蕩器發(fā)射極20低電壓(電池)檢測(cè)7Isle耦合21音頻緩沖器輸入8中頻地線22音頻緩沖器輸出9Vcc223第一級(jí)中頻放大器輸入10緩沖器輸出24Vcc311正交解調(diào)器25第一級(jí)中頻放大器輸出12正交

18、解調(diào)器26數(shù)據(jù)緩沖器輸入13解調(diào)地線27數(shù)據(jù)緩沖器輸出14比較器輸入28第二級(jí)中頻放大器輸入表2 MC3367引腳功能當(dāng)電源電壓低于11v時(shí)，MC3367的2O腳上將呈現(xiàn)出一個(gè)NPN晶體管集電極的開(kāi)路輸出，這可以提高檢測(cè)電路的斷開(kāi)電壓。當(dāng)12V的選擇腳連到MC3367電源時(shí)，通過(guò)編程可使低電壓檢測(cè)器在vcc11V時(shí)斷開(kāi)，并以發(fā)光二極管指示低電壓故障。數(shù)據(jù)緩沖器是一個(gè)電壓增益為32的同相放大器為了能使它正常工作，必須給緩沖器外加一個(gè)直流偏置(約250mV)，在實(shí)際電路中，通常利用一個(gè)單級(jí)RC濾波器就能給數(shù)據(jù)緩沖器提供必要的直流偏置和某些檢測(cè)后的濾渡功能。數(shù)據(jù)緩沖器也可設(shè)計(jì)為低通濾渡器， 它在3d

19、B 時(shí)頻率為200Hz。音頻緩沖器是一個(gè)電壓增益為40的同相放大器。當(dāng)音頻緩沖器和數(shù)據(jù)緩沖器作為有源濾波器使用時(shí)，它們可以合并使用，這樣能同時(shí)接收聲音和低速數(shù)據(jù)。由于音頻緩沖器是自偏置供電，所以，應(yīng)為交流耦合輸入。比較器是一種集電極開(kāi)路輸出的同相放大器，它可以接收1200比特頻移鍵控?cái)?shù)據(jù)。通常在引腳15和Vcc之間接一個(gè)上拉電阻，其值為100kl，當(dāng)負(fù)載電阻 RL為1o0kn時(shí)，比較器的最高頻率僅為25kHz。比較器也是自偏置電路，因此，應(yīng)為交流耦合輸入1.4、以MC3367為主體的無(wú)線接收電路由MC3367和少量外圍元件組成的接收機(jī)電路如圖3所示?？梢钥闯觯?dāng)射頻或中頻信號(hào)由天線接收后，首先

20、經(jīng)混頻器混頻放大，并把它變換為中頻信號(hào)455kHz，然后將該信號(hào)送人中頻陶瓷濾波器FL1。經(jīng)濾渡后的信號(hào)送人中頻放大器輸入端，再進(jìn)入第二個(gè)中頻濾波器FL2，經(jīng)二次濾波后的信號(hào)饋人中頻限幅放大器和檢波電路，從而恢復(fù)原來(lái)的低頻信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)低頻功率放大器MC34119D放大，并推動(dòng)喇叭發(fā)出聲音。在該接收機(jī)電路中、FL1和FL2是中頻 (455kHz)陶瓷帶通濾波器，它的輸入、輸出阻抗應(yīng)在1_5kn2 Okn范圍內(nèi)選擇。它的設(shè)置能使電路獲得最好的鄰接信道和靈敏度。L1、C1和C2是諧振網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)射頻或中頻輸入時(shí)，它能在混頻器輸入和50n 的阻抗之間提供良好的匹配。 Cc1和Cc3是射頻耦合電容，在規(guī)定

21、的輸入和振蕩頻率下，阻抗應(yīng)小于或等于2One Cc2 亦是耦合電容，它能為振蕩信號(hào)和混頻器之間提供輕耦合。在規(guī)定的振蕩頻率下，它的阻抗應(yīng)在3kn5kn之間。 為旁路電容，在希望的射頻和本振頻率下，它的阻抗應(yīng)小于或等于20n。LC1是一個(gè)中頻諧振器，其頻率為455kHz紅外模塊紅外遙控有發(fā)送和接收兩個(gè)組成部分。發(fā)送端采用單片機(jī)將待發(fā)送的二進(jìn)制信號(hào)編碼調(diào)制為一系列的脈沖串信號(hào)，通過(guò)紅外發(fā)射管發(fā)射紅外信號(hào)。紅外接收端普遍采用價(jià)格便宜，性能可靠的一體化紅外接收頭(如HS0038，它接收紅外信號(hào)頻率為38KHz，周期約26 )接收紅外信號(hào)，它同時(shí)對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大、檢波、整形，得到TTL電平的編碼信號(hào)，再送

22、給單片機(jī)，經(jīng)單片機(jī)解碼并執(zhí)行，去控制相關(guān)對(duì)象，本文采用不同的脈寬寬度來(lái)實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制信號(hào)的編碼，可由發(fā)送單片機(jī)來(lái)完成。用圖2(a)表示二進(jìn)制信號(hào)中的高電平1，其特征是脈沖中低電平與高電平的寬度均等于026ms，相當(dāng)于lO個(gè)26 的寬度；用圖2(b)表示二進(jìn)制信號(hào)中的低電平0，其特征是脈沖中高電平的寬度等于026ms，而低電平的寬度是高電平的二倍，等于052ms，相當(dāng)于20個(gè)26 的寬度。上述lO個(gè)和20個(gè)脈沖寬度還可適當(dāng)調(diào)整，以適應(yīng)不同數(shù)據(jù)傳輸速度的需要。二進(jìn)制信號(hào)的調(diào)制二進(jìn)制信號(hào)的解調(diào)二進(jìn)制信號(hào)的解調(diào)由一體化紅外接收頭HS0038來(lái)完成，它把收到的紅外信號(hào)(圖4中波形D，也是圖3中波形C)經(jīng)內(nèi)部

23、處理并解調(diào)復(fù)原，輸出圖4中波形E(正好是對(duì)圖3中波形A的取反)， HS0038的解調(diào)可理解為：在輸入有脈沖串時(shí)，輸出端輸出低電平，否則輸出高電平。一體化紅外接收頭HS0038的外部結(jié)構(gòu)如圖5所示，1腳GND接電源地，2腳VCC接+5V，3腳OUT為數(shù)據(jù)輸出端(電平，反相輸出)，可直接與單片機(jī)相聯(lián)。二進(jìn)制信號(hào)的解調(diào)二進(jìn)制信號(hào)的解調(diào)由一體化紅外接收頭HS0038來(lái)完成，它把收到的紅外信號(hào)(圖4中波形D，也是圖3中波形C)經(jīng)內(nèi)部處理并解調(diào)復(fù)原，輸出圖4中波形E(正好是對(duì)圖3中波形A的取反)， HS0038的解調(diào)可理解為：在輸入有脈沖串時(shí)，輸出端輸出低電平，否則輸出高電平。一體化紅外接收頭HS0038

24、的外部結(jié)構(gòu)如圖5所示，1腳GND接電源地，2腳VCC接+5V，3腳OUT為數(shù)據(jù)輸出端(電平，反相輸出)，可直接與單片機(jī)相聯(lián)。二進(jìn)制信號(hào)的解碼二進(jìn)制信號(hào)的解碼由接收單片機(jī)來(lái)完成，它把紅外接收頭送來(lái)的二進(jìn)制編碼波形通過(guò)解碼，還原出發(fā)送端發(fā)送的數(shù)據(jù)。如圖4，把波形E解碼還原成數(shù)據(jù)信息101?；谧止?jié)傳輸?shù)募t外遙控?cái)?shù)據(jù)格式在發(fā)送字節(jié)的開(kāi)始先通過(guò)單片機(jī)發(fā)送20個(gè)脈沖寬度(每個(gè)脈沖周期26pa)的高電平作為傳輸開(kāi)始，接著發(fā)送8位數(shù)據(jù)(字節(jié)高位在前，低位在后)，最后發(fā)送1O個(gè)脈沖寬度的低電平作為傳輸結(jié)束，如圖6所示。芯片HS0038簡(jiǎn)介該HS0038B - 系列微型紅外遙控系統(tǒng)的接收器。 PIN二極管和前置

25、放大器引線框架上組裝，包裝設(shè)計(jì)為環(huán)氧樹(shù)脂紅外濾光片。解調(diào)輸出信號(hào)可直接由微處理器解碼。 HS0038B是標(biāo)準(zhǔn)的紅外遙控器接收器系列，支持所有主要的傳輸碼。芯片HS0038同時(shí)含有光檢測(cè)器及前置放大器；改進(jìn)對(duì)電場(chǎng)干擾的屏蔽；兼容TTL和CMOS；輸出低電平；低功耗；環(huán)境光抗擾能力高；連續(xù)數(shù)據(jù)傳輸達(dá)（800比特/秒）；芯片HS0038內(nèi)部結(jié)構(gòu)芯片HS0038內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖，其引腳功能1為信號(hào)輸出端，2為接地端，3為電源端。硬件電路設(shè)計(jì)如圖7，單片機(jī)采用AT89C2051，它是51系列8位單片機(jī)，內(nèi)部有2KB的程序存儲(chǔ)器，外部有P1和P3兩個(gè)8位并口，選用晶振頻率fose=24MI-Iz。圖7 (a)

26、中，SE303是紅外發(fā)射二極管，當(dāng)P10=1時(shí)，三極管9013導(dǎo)通，SE303通電發(fā)射紅外線，實(shí)際上發(fā)射的是頻率為38KHz的脈沖串；反之，三極管9013截止，SE303截止，不發(fā)射。圖7(b)中，一體化紅外接收頭HS0038的圓形面為紅外接收面，它與SE303紅外發(fā)射管的有效收發(fā)直射距離可達(dá)35m。電子電位器X9511X9511是美國(guó)Xicor公司出產(chǎn)的一種按鈕控制數(shù)控電位器，沒(méi)有活動(dòng)部分避免了機(jī)械式的缺點(diǎn)。在生產(chǎn)生活中得到廣泛運(yùn)用。芯片X9511特點(diǎn)低功耗；按鈕控制，使用方便，靈活；工作電流最大，等待電流最大；具有溫度補(bǔ)償；在電位器兩固定端可施加至電壓；個(gè)滑動(dòng)抽頭點(diǎn)，滑動(dòng)端的位置由兩個(gè)按鈕

27、控制；具有慢速和快速掃描方式，當(dāng)按鈕按下后又立即斷開(kāi)時(shí)，滑動(dòng)抽頭移動(dòng)到向上或向下的相鄰抽頭位置，當(dāng)按鈕按下后不放（保持接通狀態(tài)）時(shí)，滑動(dòng)抽頭點(diǎn)快速連續(xù)向上或向下移動(dòng)； 具有自動(dòng)和手動(dòng)儲(chǔ)存滑動(dòng)抽頭位置的選項(xiàng)；滑動(dòng)端位置數(shù)據(jù)可保存年。芯片X9511引腳功能X9511的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示 它由五位二進(jìn)翻計(jì)數(shù)器、五位EaPROM 、存貯與清除控制電路、32選1譯碼器電路、傳轄門及電阻陣列等組成。X9511內(nèi)部功能框圖X9511引腳計(jì)散器有PU_及PD兩十轄入端 PU 為計(jì)數(shù)增加輸人端。此端接地一次或輸人一邏輯低電平(負(fù)脈沖)計(jì)數(shù)器按二進(jìn)制增加增加多少與轄入接地時(shí)間或負(fù)脈沖寬度有關(guān)其最大值為1111

28、1。計(jì)數(shù)器到 全1 后，若繼續(xù)使Pu 接地t計(jì)數(shù)值不變 PD為計(jì)數(shù)量減小輸入端。PD端接地 趺或轄入 邏輯低電平時(shí)，計(jì)敦器按二進(jìn)制減小，減小量與齄八端接地的時(shí)間或負(fù)脈沖寬度有關(guān)，減小到的最小值為00000。電阻陣列由31個(gè)等阻電阻串聯(lián)組成。其滑臂位置由計(jì)數(shù)器的5位數(shù)、32選1譯碼器廈由場(chǎng)技應(yīng)營(yíng)組成的傳輸門(電子開(kāi)關(guān))來(lái)控制。當(dāng)計(jì)數(shù)器的5位戢輸人32選l譯碼器，使相應(yīng)的32個(gè)輸出中某一十為高電平時(shí)，與之相連接的墻效應(yīng)管導(dǎo)通滑臂連接在此位置上 悄如計(jì)數(shù)器為000O0時(shí)，滑臂在最低端 計(jì)數(shù)器為1111l時(shí)精臂在最高端 若計(jì)數(shù)器在00111時(shí)，32選】的輸出7被近通，7端輸出高電平，與之相連接的場(chǎng)效應(yīng)營(yíng)導(dǎo)通滑臂的位置在第7的位氨t當(dāng)ASE端接地時(shí)調(diào)整好的5位二進(jìn)制計(jì)戢器的數(shù)自動(dòng)存八EaPROM 中當(dāng)斷電后再上電時(shí)，E甲R(shí)OM 貯存的數(shù)不會(huì)丟失計(jì)數(shù)器輸出的5位數(shù)不變即電位器精臂的位置不舍因斷電而改變精臂上升或下降的速度與PU、PD接地的時(shí)間有關(guān)：接地時(shí)