红外遥控开关报告.doc

国家电工电子实验教学中心电子技术课程设计设计报告设计题目：红外遥控开关学院：电子信息工程学院专业：通信0806学生姓名：谷俊杰学号：08211146指导教师：李赵红2011年01月14日目录1设计任务要求………………………………………22设计方案及论证……………………………………23制作及调试过程…………………………………104系统测试…………………………………………115系统使用说明……………………………………126思考题……………………………………………137总结………………………………………………148参考文献…………………………………………141设计任务要求1、实验目的：掌握电子电路设计的基本方法；掌握各种红外收发器件；掌握红外遥控的收发方式；掌握红外遥控的编码解码方式；2、设计要求及技术指标：基础部分：红外遥控器采用现成的家用电器的红外遥控器；遥控距离不小于5米；遥控开关接收端的工作电源为6v直流电源；遥控开关接收端使用发光二极管指示有无6v直流电源及当前是否接受到遥控信号；遥控开关能够控制一盏6v小灯泡亮灭按一次亮再按一次灭。发挥部分：自制红外遥控器包括至少8路遥控按键且独立；距离8米以上遥控器不按键电路不工作不耗电。3.设计任务（1）设计、安装、调试所设计的电路；（2）画出完整电路图详细说明电路原理写出设计总结报告。2设计方案及论证2.1任务分析1.工作原理及设计思路红外遥控开关的组成框图（如图1）。首先需要了解红外信号编码的特点红外信号有几种不同的编码方式例如可以使用不同的脉冲宽度代表0和1也可以使用信号沿的变化代表0和1但是红外遥控信号总是由一串脉冲所组成的。按下红外遥控器不同的按键之后发出的编码不同。如果将脉冲串进行单稳整形就可以得到一个脉冲用它来控制一个触发器就可以实现一个单路的遥控开关；如果将脉冲串进行解码就可以实现多路遥控开关。红外遥控器红外接收信号处理开关驱动及显示图1红外遥控开关组成框图指令按键信号产生调制解调驱动电路发射电路2.设计框图图2红外发射系统组成框图红外遥控发射器由指令器、信号产生电路、调制电路、驱动电路及红外线发射器组成如图2所示。当指令键被按下时指令信号产生电路便产生所的控制指令信号。这里的控制指令信号是以某些不同的特征来区分常用的区分指令信号的特征和码组特征即用不同的频率或不同编码的电信号代表不同的指令。这些不同的指令信号由调制电路进行调制后最后由驱动电路驱动电路驱支红外线发射器件发出红外线遥控指令信号。1.2红外接收器的组成前置放大频率选择执行环节驱动记忆红外接收被控对象图3红外接收系统组成框图接收器由红外线接收器件、前置放大电路、解调电路、指令信号检出电、记忆及驱动电路、执行电路组成如图3所示。当红外线接收器件接收到发射器的红外指令信号时它将红外光信号变为电信号并送入前置放大器进行放大再经解调后由指令信号检出电路将指令信号检出最后由记忆及驱动执行电路实现各种操作。2.2方案比较红外线遥控开关本身是比较简单的但是多路的实现却着实要费不少事情。总的来说一共有四种方案：1、编码区分2、频率区分3、脉冲计数4、幅度区分经过查阅资料以及多方的考虑我们最后决定走编码的道路。原因如下：幅度区分并不适用于这次设计很明显会受传输距离很大的影响；尽管在电路控制的开关数较少的情况下脉冲计数接收简单不易受干扰但是我们还是排除了这个方法主要是考虑到定量脉冲的产生设计有些困难；频率区分的确是一个很有意思的办法刚结束《信号与系统》课程的我们对分频有着浓厚的兴趣但我们还是没有选择分频首先不论从发射端的不同频率产生到接收端的多路滤波都需要重复性的焊很多近乎枯燥的电路而且每一部分都需要调节。同时电路的大部分为模拟电路部分稳定性很值得怀疑不如数字逻辑来的稳当。方案一：采用频分制多通道红外遥控发射和接收系统。频分制的频率编码一般采用频道编码开关通过改变振荡电路的参数来改变振荡电路的振荡参数和频率。当按下不同的编码键时振荡器就会输出不同频率的指令信号。这些指令信号经驱动级放大后对高频载波进行调制并驱动红外发光管发出红外光脉冲信号。红外接收控制电路的组成框图包括红外接收光电转换器、前置放大器、频率译码电路、驱动级和执行机件等。当红外光电检测器接收到发射器发来的红外编码指令后光电检测管随即将其转换成相应的电信号再经过前置电压放大器放大后加至频率译码电路和选频电路选出不同指令的频率信号并加至相应的驱动级及执行机件。对应每一频率的指令信号应有一个相应的选频电路。在频分制红外遥控