畢業(yè)論文--亞超聲遙控開關(guān)的設(shè)計(jì)

1、<p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告</p><p>　　題 目 亞超聲遙控開關(guān)的設(shè)計(jì)</p><p>　　系 別 電子工程系 .</p><p>　　專 業(yè) 計(jì)算機(jī)控制技術(shù) </p><p><b>　　2009年 4 月</b></p><p>　　

2、亞超聲遙控開關(guān)的設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要：亞超聲遙控開關(guān)分為遙控發(fā)射頭和接收電路兩部分，亞超聲遙控開關(guān)電路由亞超聲發(fā)射器、亞超聲接收放大器、通道譯碼器、雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和繼電器驅(qū)動(dòng)電路組成。亞超聲遙控開關(guān)是一種介于普通的聲控制開關(guān)和超聲遙控開關(guān)兩者之間的聲控制開關(guān)，亞超聲遙控開關(guān)可以應(yīng)用在樓梯走道燈、臺(tái)燈、收錄機(jī)、電視機(jī)等家用電器設(shè)備上，它采用的聲控頻率為18一20，而且可利用廉價(jià)的壓電陶瓷片作為發(fā)射、接收聲傳

3、感器，可靠性高、輻射干擾小、操作便捷，是一種經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的聲控制開關(guān)。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：亞超聲聲控制原理 應(yīng)用 實(shí)用</p><p>　　Asia ultrasonic remote control switch design</p><p>　　Abstract: Sub-divided into ultrasonic remote control s

4、witch remote control to launch and receive the first two parts of the circuit, sub-ultrasonic remote control switching circuit ultrasonic transmitter from Asia, sub-ultrasonic receiver amplifiers, channel decoder, bistab

5、le flip-flop and relay drive circuit composition. Asia ultrasonic remote control switch is a sound between an ordinary ultrasonic remote control switch and switch the sound between the control switch, sub-ultrasonic remo

6、te con</p><p>　　Key words: Asian supersonic sound control principle Using Practical</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　前 言1</b></p><p>　　第1章 超聲的

7、發(fā)展及應(yīng)用2</p><p>　　1.1 超聲波的發(fā)展2</p><p>　　1.2 超聲波的特點(diǎn)2</p><p>　　1.3 超聲的應(yīng)用4</p><p>　　1.3.1 超聲波的應(yīng)用具有以下的特點(diǎn)4</p><p>　　1.3.2 超聲效應(yīng)4</p><p>　　1.3.3 超

8、聲效應(yīng)的應(yīng)用5</p><p>　　1.3.4 超聲波在醫(yī)療方面的應(yīng)用6</p><p>　　第2章 亞超聲遙控開關(guān)的概述7</p><p>　　2.1 亞超聲的起源及其國內(nèi)外的發(fā)展7</p><p>　　2.2 亞超聲遙控開關(guān)的技術(shù)發(fā)展9</p><p>　　第3章 亞超聲遙控開關(guān)的工作原理10</

9、p><p>　　第4章 亞超聲遙控開關(guān)的制作13</p><p>　　4.1 亞超聲遙控開關(guān)的安裝13</p><p>　　4.1.1 元器件選擇13</p><p>　　4.1.2 安裝制作13</p><p>　　4.1.3 調(diào)試14</p><p>　　4.2 亞超聲遙控開關(guān)的實(shí)體制

10、作14</p><p>　　第5章 亞超聲遙控開關(guān)電路的檢測與維修16</p><p>　　5.1 檢修實(shí)例一16</p><p>　　5.2 檢修實(shí)例二16</p><p><b>　　總 結(jié)18</b></p><p><b>　　謝 辭19</b><

11、;/p><p><b>　　參考文獻(xiàn)20</b></p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　聲音控制電源,可以控制電視機(jī),電風(fēng)扇等200W以內(nèi)的家用電器,插入插頭后,再將電器插頭插入聲控開關(guān),200㎡的房子都可以控制,非常方便,該遙控器根據(jù)國際先進(jìn)的聲光控制原理,在60平方米的房間內(nèi)可隨意（無線）遙控電

12、視機(jī),影碟機(jī),電燈等一切家用電器開關(guān),會(huì)給你的生活帶來極大方便,不起床、不動(dòng)步,輕輕一按,開關(guān)一切。不需要拉線開關(guān)，只要用手捏一下“帶嘴”的橡皮球(氣囊)，就可控制家用電器的“開”與“關(guān)”，達(dá)到家用電器的聲控化目的。</p><p>　　目前，市場上具有遙控功能的開關(guān)種類有聲控，光控，紅外控制等。其中，亞超聲遙控開關(guān)具有控制可靠性高、輻射干擾小、操作便捷等優(yōu)點(diǎn)。本文所介紹的亞超聲遙控電路設(shè)計(jì)簡潔、工作穩(wěn)定、等機(jī)功

13、耗低、制作成本低。</p><p>　　組裝時(shí)要注意：由于本電路工作頻率低，總增益又不是太大，不易發(fā)生自激或其他異?，F(xiàn)象。對(duì)元件要求不高，比如二極管選用較為常見的IN4001，PNP三極管可以選用9012，NPN三極管可以選用9013等。只要元件性能良好，安裝無誤，基本上一裝即可。</p><p>　　第1章 超聲的發(fā)展及應(yīng)用</p><p>　　1.1 超聲波的發(fā)

14、展</p><p>　　聲波是物體機(jī)械振動(dòng)狀態(tài)（或能量）的傳播形式。所謂振動(dòng)是指物質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)在其平衡位置附近進(jìn)行的往返運(yùn)動(dòng)。譬如，鼓面經(jīng)敲擊后，它就上下振動(dòng)，這種振動(dòng)狀態(tài)通過空氣媒質(zhì)向四面八方傳播，這便是聲波。超聲波是指振動(dòng)頻率大于20KHz以上的，人在自然環(huán)境下無法聽到和感受到的聲波。聲波是屬于聲音的類別之一，屬于機(jī)械波，聲波是指人耳能感受到的一種縱波，其頻率范圍為16Hz-20KHz。當(dāng)聲波的頻率低于16Hz時(shí)

15、就叫做次聲波，高于20KHz則稱為超聲波聲波。研究超聲波的產(chǎn)生、傳播、接收，以及各種超聲效應(yīng)和應(yīng)用的聲學(xué)分支叫超聲學(xué)。產(chǎn)生超聲波的裝置有機(jī)械型超聲發(fā)生器（例如氣哨、汽笛和液哨等）、利用電磁感應(yīng)和電磁作用原理制成的電動(dòng)超聲發(fā)生器、以及利用壓電晶體的電致伸縮效應(yīng)和鐵磁物質(zhì)的磁致伸縮效應(yīng)制成的電聲換能器等。</p><p>　　雖然說人類聽不出超聲波，但不少動(dòng)物卻有此本領(lǐng)。它們可以利用超聲波“導(dǎo)航”、追捕食物，或避開危

16、險(xiǎn)物。大家可能看到過夏天的夜晚有許多蝙蝠在庭院里來回飛翔，它們?yōu)槭裁丛跊]有光亮的情況下飛翔而不會(huì)迷失方向呢？原因就是蝙蝠能發(fā)出2～10萬赫茲的超聲波，這好比是一座活動(dòng)的“雷達(dá)站”。蝙蝠正是利用這種“聲吶”判斷飛行前方是昆蟲，或是障礙物的。而雷達(dá)的質(zhì)量有幾十、幾百、幾千千克，而在一些重要性能上的精確度、抗干擾能力等,蝙蝠遠(yuǎn)優(yōu)于這些現(xiàn)代無線電定位器。深入研究動(dòng)物身上各種器官的功能和構(gòu)造,將獲得的知識(shí)用來改進(jìn)現(xiàn)有的設(shè)備,這是近幾十年來發(fā)展起來

17、的一門新學(xué)科,叫做仿生學(xué)。</p><p>　　我們?nèi)祟愔钡降谝淮问澜绱髴?zhàn)才學(xué)會(huì)利用超聲波，這就是利用“聲吶”的原理來探測水中目標(biāo)及其狀態(tài)，如潛艇的位置等。此時(shí)人們向水中發(fā)出一系列不同頻率的超聲波，然后記錄與處理反射回聲，從回聲的特征我們便可以估計(jì)出探測物的距離、形態(tài)及其動(dòng)態(tài)改變。醫(yī)學(xué)上最早利用超聲波是在1942年，奧地利醫(yī)生杜西克首次用超聲技術(shù)掃描腦部結(jié)構(gòu)；以后到了60年代醫(yī)生們開始將超聲波應(yīng)用于腹部器官的探測

18、。如今超聲波掃描技術(shù)已成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)診斷不可缺少的工具。</p><p>　　1.2 超聲波的特點(diǎn)</p><p><b>　?、偈涮匦?lt;/b></p><p>　　由于超聲波的波長短，超聲波射線可以和光線一樣，能夠反射、折射，也能聚焦，而且．遵守幾何光學(xué)上的定律。即超聲波射線從一種物質(zhì)表面反射時(shí)，入射角等于反射角，當(dāng)射線透過一種物質(zhì)進(jìn)入另一種

19、密度不同的物質(zhì)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生折射，也就是要改變它的傳插方向，兩種物質(zhì)的密度差別愈大，則折射也愈大。</p><p><b>　?、谖仗匦?lt;/b></p><p>　　聲波在各種物質(zhì)中傳播時(shí)，隨著傳播距離的增加，強(qiáng)度會(huì)漸進(jìn)減弱，這是因?yàn)槲镔|(zhì)要吸收掉它的能量。對(duì)于同一物質(zhì)，聲波的頻率越高，吸收越強(qiáng)。對(duì)于一個(gè)頻率一定的聲波，在氣體中傳播時(shí)吸收最歷害，在液體中傳播時(shí)吸收比較弱，

20、在固體中傳播時(shí)吸收最小。</p><p>　?、鄢暡ǖ哪芰總鬟f特性</p><p>　　超聲波所以往各個(gè)工業(yè)部門中有廣泛的應(yīng)用，主要之點(diǎn) 還在于比聲波具有強(qiáng)大得多的功率。為什么有強(qiáng)大的功率呢?因?yàn)楫?dāng)聲波到達(dá)某一物資中時(shí)，由于聲波的作用使物質(zhì)中的分子也跟著振動(dòng)，振動(dòng)的頻率和聲波頻率―樣，分子振動(dòng)的頻率決定了分子振動(dòng)的速度。頻率愈高速度愈大。物資分子由于振動(dòng)所獲得的能量除了與分子的質(zhì)量有關(guān)外

21、，是由分子的振動(dòng)速度的平方?jīng)Q定的,所以如果聲波的頻率愈高，也就是物質(zhì)分子愈能得到更高的能量、超聲波的頻率比聲波可以高很多，所以它可以使物資分子獲得很大的能量；換句話說，超聲波本身可以供給物質(zhì)足夠大的功率。</p><p><b>　?、艹暡ǖ穆晧禾匦?lt;/b></p><p>　　當(dāng)聲波通入某物體時(shí),由于聲波振動(dòng)使物質(zhì)分子產(chǎn)生壓縮和稀疏的作用，將使物質(zhì)所受的壓力產(chǎn)生變

22、化。由于聲波振動(dòng)引起附加壓力現(xiàn)象叫聲壓作用。</p><p>　　由于超聲波所具有的能量很大，就有可能使物質(zhì)分子產(chǎn)生顯諸的聲壓作用、例如當(dāng)水中通過一般強(qiáng)度的超聲波時(shí)，產(chǎn)生的附加壓力可以達(dá)到好幾個(gè)大氣壓力。液體中存起著如此巨大的聲壓作用，就 會(huì)引起值得注意的現(xiàn)象。當(dāng)超聲波振動(dòng)使液體分子壓縮時(shí)，好象分子受到來直四面八方的壓力；當(dāng)超聲波振動(dòng)使液體分子稀疏時(shí)，好象受到向外散開的拉力，對(duì)于液體，它們比較受得住附加壓力的作用

23、，所以在受到壓縮力的時(shí)候；不大會(huì)產(chǎn)生反常情形。但是在拉力的作用下，液體就會(huì)支持不了,在拉力集中的 地方，液體就會(huì)斷裂開來，這種斷裂作用特別容易發(fā)生在液體中存在雜質(zhì)或氣泡的地方，因?yàn)檫@些地方液體的強(qiáng)度特別 低，也就特別經(jīng)受不起幾倍于大氣壓力的拉力作用。由于發(fā)生斷裂的結(jié)果，液體中會(huì)產(chǎn)生許多氣泡狀的小空腔，這種空泡存在的時(shí)間很短，一瞬時(shí)就會(huì)閉合起來。空腔閉合的時(shí)候會(huì) 產(chǎn)生很大的瞬時(shí)壓力，一般可以達(dá)到幾千甚至幾萬個(gè)大氣壓力。液體在這種強(qiáng)大的瞬時(shí)

24、壓力作用下，溫度會(huì)驟然增高。 斷裂作用所引起的互大瞬時(shí)壓力，可以使浮懸在液體中 的固體表面受到急劇破壞。我們常稱之為空化現(xiàn)象。</p><p><b>　　1.3 超聲的應(yīng)用</b></p><p>　　1.3.1 超聲波的應(yīng)用具有以下的特點(diǎn)：</p><p>　　超聲波具有較好的指向性――頻率越高，指向性越強(qiáng)。這在諸如探傷和水下聲通訊等應(yīng)用場

25、合是主要的考慮因素。</p><p>　　頻率高時(shí)，相應(yīng)地波長將變短，因而波長可與傳播超聲波的試樣材料的尺寸相比擬，甚至波長可遠(yuǎn)小于試樣材料的尺寸．這在厚度尺寸很小的測量應(yīng)用中以及在高分辨率的探傷應(yīng)用中是非常重要的。</p><p>　　超聲波用起來很安靜，人們聽不到它。這一點(diǎn)在高強(qiáng)度工作場合尤為重要。這些高強(qiáng)度的工作用可聞?lì)l率的聲波來完成時(shí)往往更有效，然而遺憾的是，可聞聲波工作時(shí)所產(chǎn)生的

26、噪聲令人難以忍受，有時(shí)甚至是對(duì)人體有害的。</p><p>　　1.3.2 超聲效應(yīng)</p><p>　　當(dāng)超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)，由于超聲波與介質(zhì)的相互作用，使介質(zhì)發(fā)生物理的和化學(xué)的變化，從而產(chǎn)生一系列力學(xué)的、熱的、電磁的和化學(xué)的超聲效應(yīng)，包括以下4種效應(yīng)：</p><p>　?、贆C(jī)械效應(yīng)。超聲波的機(jī)械作用可促成液體的乳化、凝膠的液化和固體的分散。當(dāng)超聲波流體介質(zhì)中

27、形成駐波時(shí) ,懸浮在流體中的微小顆粒因受機(jī)械力的作用而凝聚在波節(jié)處，在空間形成周期性的堆積。超聲波在壓電材料和磁致伸縮材料中傳播時(shí)，由于超聲波的機(jī)械作用而引起的感生電極化和感生磁化（見電介質(zhì)物理學(xué)和磁致伸縮）。</p><p>　?、诳栈饔?。超聲波作用于液體時(shí)可產(chǎn)生大量小氣泡 。一個(gè)原因是液體內(nèi)局部出現(xiàn)拉應(yīng)力而形成負(fù)壓，壓強(qiáng)的降低使原來溶于液體的氣體過飽和，而從液體逸出，成為小氣泡。另一原因是強(qiáng)大的拉應(yīng)力把液體

28、“撕開”成一空洞，稱為空化。空洞內(nèi)為液體蒸氣或溶于液體的另一種氣體，甚至可能是真空。因空化作用形成的小氣泡會(huì)隨周圍介質(zhì)的振動(dòng)而不斷運(yùn)動(dòng)、長大或突然破滅。破滅時(shí)周圍液體突然沖入氣泡而產(chǎn)生高溫、高壓，同時(shí)產(chǎn)生激波。與空化作用相伴隨的內(nèi)摩擦可形成電荷，并在氣泡內(nèi)因放電而產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象。在液體中進(jìn)行超聲處理的技術(shù)大多與空化作用有關(guān)。</p><p>　　③熱效應(yīng)。由于超聲波頻率高，能量大，被介質(zhì)吸收時(shí)能產(chǎn)生顯著的熱效應(yīng)。&

29、lt;/p><p>　　④化學(xué)效應(yīng)。超聲波的作用可促使發(fā)生或加速某些化學(xué)反應(yīng)。例如純的蒸餾水經(jīng)超聲處理后產(chǎn)生過氧化氫；溶有氮?dú)獾乃?jīng)超聲處理后產(chǎn)生亞硝酸；染料的水溶液經(jīng)超聲處理后會(huì)變色或退色。這些現(xiàn)象的發(fā)生總與空化作用相伴隨。超聲波還可加速許多化學(xué)物質(zhì)的水解、分解和聚合過程。超聲波對(duì)光化學(xué)和電化學(xué)過程也有明顯影響。各種氨基酸和其他有機(jī)物質(zhì)的水溶液經(jīng)超聲處理后，特征吸收光譜帶消失而呈均勻的一般吸收，這表明空化作用使分子

30、結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變 。</p><p>　　1.3.3 超聲效應(yīng)的應(yīng)用</p><p>　　超聲效應(yīng)已廣泛用于實(shí)際，主要有如下幾方面：</p><p>　?、俪暀z驗(yàn)。超聲波的波長比一般聲波要短，具有較好的方向性，而且能透過不透明物質(zhì)，這一特性已被廣泛用于超聲波探傷、測厚、測距、遙控和超聲成所得電信號(hào)輸入放大器，利用掃描系統(tǒng)可把不透明試樣的形象顯示在熒光屏上。像技術(shù)。超

31、聲成像是利用超聲波呈現(xiàn)不透明物內(nèi)部形象的技術(shù) 。把從換能器發(fā)出的超聲波經(jīng)聲透鏡聚焦在不透明試樣上，從試樣透出的超聲波攜帶了被照部位的信息（如對(duì)聲波的反射、吸收和散射的能力），經(jīng)聲透鏡匯聚在壓電接收器上，所得電信號(hào)輸入放大器，利用掃描系統(tǒng)可把不透明試樣的形象顯示在熒光屏上。上述裝置稱為超聲顯微鏡。超聲成像技術(shù)已在醫(yī)療檢查方面獲得普遍應(yīng)用，在微電子器件制造業(yè)中用來對(duì)大規(guī)模集成電路進(jìn)行檢查，在材料科學(xué)中用來顯示合金中不同組分的區(qū)域和晶粒間界等

32、。聲全息術(shù)是利用超聲波的干涉原理記錄和重現(xiàn)不透明物的立體圖像的聲成像技術(shù)，其原理與光波的全息術(shù)基本相同，只是記錄手段不同而已（見全息術(shù)）。用同一超聲信號(hào)源激勵(lì)兩個(gè)放置在液體中的換能器，它們分別發(fā)射兩束相干的超聲波：一束透過被研究的物體后成為物波，另一束作為參考波。物波和參考波在液面上相干疊加形成聲全息圖，用激光束照射聲全息圖，利用激光在聲全息</p><p>　?、诔曁幚?。利用超聲的機(jī)械作用、空化作用、熱效應(yīng)和

33、化學(xué)效應(yīng)，可進(jìn)行超聲焊接、鉆孔、固體的粉碎、乳化 、脫氣、除塵、去鍋垢、清洗、滅菌、促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)和進(jìn)行生物學(xué)研究等，在工礦業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等各個(gè)部門獲得了廣泛應(yīng)用。</p><p>　?、刍A(chǔ)研究。超聲波作用于介質(zhì)后，在介質(zhì)中產(chǎn)生聲弛豫過程，聲弛豫過程伴隨著能量在分子各自電度間的輸運(yùn)過程，并在宏觀上表現(xiàn)出對(duì)聲波的吸收（見聲波）。通過物質(zhì)對(duì)超聲的吸收規(guī)律可探索物質(zhì)的特性和結(jié)構(gòu)，這方面的研究構(gòu)成了分子聲學(xué)這一聲學(xué)分支。

34、普通聲波的波長遠(yuǎn)大于固體中的原子間距，在此條件下固體可當(dāng)作連續(xù)介質(zhì) 。但對(duì)頻率在1012赫以上的 特超聲波 ，波長可與固體中的原子間距相比擬，此時(shí)必須把固體當(dāng)作是具有空間周期性的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)。點(diǎn)陣振動(dòng)的能量是量子化的 ，稱為聲子（見固體物理學(xué)）。特超聲對(duì)固體的作用可歸結(jié)為特超聲與熱聲子、電子、光子和各種準(zhǔn)粒子的相互作用。對(duì)固體中特超聲的產(chǎn)生、檢測和傳播規(guī)律的研究，以及量子液體——液態(tài)氦中聲現(xiàn)象的研究構(gòu)成了近代聲學(xué)的新領(lǐng)域——量子聲學(xué)。<

35、;/p><p>　　1.3.4 超聲波在醫(yī)療方面的應(yīng)用</p><p><b>　　超聲波治療的概念：</b></p><p>　　超聲治療學(xué)是超聲醫(yī)學(xué)的重要組成部分。超聲治療時(shí)將超聲波能量作用于人體病變部位，以達(dá)到治療疾患和促進(jìn)機(jī)體康復(fù)的目的。</p><p>　　在全球，超聲波廣泛運(yùn)用于診斷學(xué)、治療學(xué)、工程學(xué)、生物學(xué)等領(lǐng)

36、域。賽福瑞家用超聲治療機(jī)屬于超聲波治療學(xué)的運(yùn)用范疇。</p><p>　?。ㄒ唬┕こ虒W(xué)方面的應(yīng)用：水下定位與通訊、地下資源勘查等；</p><p>　?。ǘ┥飳W(xué)方面的應(yīng)用：剪切大分子、生物工程及處理種子等；</p><p>　?。ㄈ┰\斷學(xué)方面的應(yīng)用：A型、B型、M型、D型、雙功及彩超等；</p><p>　　（四）治療學(xué)方面的應(yīng)用：理療

37、、治癌、外科、體外碎石、牙科等。</p><p>　　超聲波是聲波大家族中的一員，亞超聲則屬于超聲波的一種。</p><p>　　第2章 亞超聲遙控開關(guān)的概述</p><p>　　2.1 亞超聲的起源及其國內(nèi)外的發(fā)展</p><p>　　自從愛迪生發(fā)明了電燈以來，電燈成為現(xiàn)代人們生活中不可缺少的照明用具。隨著社會(huì)的發(fā)展，人們生活水平的提高，家

38、居照明的燈具品種越來越多樣化，為了適應(yīng)家居不同場合的需求，大多都裝飾有多種不同光源、不同顏色、不同亮度的各類新穎燈飾。如何能方便地、便隨心所欲地調(diào)控每盞燈，成為當(dāng)今的熱門話題。</p><p>　　燈具的控制，離不開“開關(guān)”。開關(guān)由單刀開關(guān)到雙刀開關(guān)，從單聯(lián)到多聯(lián)，從拉線開關(guān)到觸摸式延時(shí)開關(guān)，從紅外感應(yīng)到調(diào)光開關(guān)，均沒有能改變傳統(tǒng)的接線方式和使用上的缺撼。大多墻壁開關(guān)只是在外觀上不斷翻新，難道沒有人想過各類智能型

39、的開關(guān)嗎？想過！早在幾十年前就有人搞過，比如各類方式遙控的、無級(jí)調(diào)光的，光控的和最近幾年出現(xiàn)的(電腦)集中控制等。但大多數(shù)沒有興起來，為什么？難道人們不需要嗎？答案是否定的。具我個(gè)人觀點(diǎn)：一是人們物質(zhì)生活水平發(fā)展的制約。二是有些發(fā)明的實(shí)用性差，比如電腦(單板機(jī))集中控制，很難想象誰能去打開電腦后去調(diào)度每盞燈。三是這類產(chǎn)品的性能質(zhì)量還不完善，不能適應(yīng)批量生產(chǎn)。四是傳統(tǒng)的用電布線，本人認(rèn)為是最主要的因素，它制約了這些技術(shù)的發(fā)。隨著人類科學(xué)技

40、術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生了另一種更優(yōu)越的開關(guān)，遙控開關(guān)。</p><p>　　至少目前聲控和紅外線遙控產(chǎn)品還是很不成熟的產(chǎn)品，如果在短期之內(nèi)在技術(shù)上解決不了，將是個(gè)淘汰產(chǎn)品。但是介于兩者之間的一種叫亞超聲遙控開關(guān)可以大幅度克服這樣的缺點(diǎn)，亞超聲遙控它采用的聲控頻率為18一20kHz，而且可利用廉價(jià)的壓電陶瓷片作為發(fā)射、接收聲傳感器，它具有控制可靠性高、輻射干擾小、操作便捷等優(yōu)點(diǎn)，是一種經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的聲控制開關(guān)。因此從遙控形式

41、上說，亞超聲遙控開關(guān)將可能會(huì)是是發(fā)展的主流和必然趨勢。</p><p>　　現(xiàn)今的市場中，開關(guān)插座和從前相比，已經(jīng)大不一樣了。在追求個(gè)性的時(shí)代。開關(guān)產(chǎn)品也和手機(jī)一樣，在獨(dú)具匠心的創(chuàng)意、風(fēng)格各異的設(shè)計(jì)、精美絕倫的款式上展示著自己安全開關(guān)功效之外的獨(dú)特魅力。到燈飾城逛逛，我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)今年的開關(guān)有了更多的變化：一改以往經(jīng)久不變的模樣，從白色到銀色、黑色；從方型到菱形、長方型；從普通的材料到皮質(zhì)材料等等，小小的開關(guān)也被賦

42、予了藝術(shù)化的身份，每一個(gè)細(xì)節(jié)的變化都使它的品質(zhì)更完美。</p><p>　　在這種背景下，產(chǎn)生了一種叫做亞超聲遙控的開關(guān)，具有控制可靠性高、輻射干擾小、操作便捷等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　目前，市場的開關(guān)品種多樣，價(jià)位不一，低至幾元，高到上百元，雖然技術(shù)和選材可能有天壤之別，但產(chǎn)品往往初看上去并沒有什么差別。更有某些國內(nèi)的開關(guān)插座生產(chǎn)廠家在銷售過程中夸大技術(shù)數(shù)據(jù)，欺騙消費(fèi)者，也使消費(fèi)者在

43、選擇時(shí)無所適從。</p><p>　　而在當(dāng)今電氣化時(shí)代的家居生活中，電器被廣泛應(yīng)用在各個(gè)方面，用電安全問題極為突出。 開關(guān)的核心技術(shù)和所選用的材質(zhì)對(duì)應(yīng)用的安全十分重要。例如插座中的銅片，普通的黃銅由于抗疲勞性差而在插拔多次后容易變形，變形后的插座則會(huì)產(chǎn)生電火花而危及安全，更不必說短路的風(fēng)險(xiǎn)了。而一些知名品牌如西蒙開關(guān)等則采用彈性和韌性都非常好的磷青銅，雖然成本有所增加，但避免了此類電氣風(fēng)險(xiǎn)。</

44、p><p>　　再如面板的內(nèi)外部材料，進(jìn)口的PC料不僅不易老化，而且抗沖擊，更可阻燃，顯然可以大大增加面板的安全性。在走訪低壓配電領(lǐng)導(dǎo)品牌梅蘭日蘭時(shí)，其產(chǎn)品負(fù)責(zé)人表示：“以企業(yè)的專業(yè)性保障產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和選料，以嚴(yán)格的生產(chǎn)管理保障產(chǎn)品的高質(zhì)量，以誠信的營銷塑造企業(yè)品牌形象，是一個(gè)對(duì)社會(huì)負(fù)責(zé)任的電氣元件生產(chǎn)企業(yè)的根本原則?！?#160;</p><p>　　目前國內(nèi)的普通開關(guān)品牌質(zhì)優(yōu)價(jià)平，不過在視覺

45、美感上，稍遜風(fēng)騷，但因較為實(shí)用，還是深受廣大老百姓的喜愛。 毋庸置疑，在挑選開關(guān)插座的時(shí)候，可靠性總是第一重要的，一定要熟記于胸的就是產(chǎn)品質(zhì)量的要求，最好挑選過硬的品牌。</p><p>　　以西蒙為例，西蒙歐式60系列 其產(chǎn)品60質(zhì)感系列面板開關(guān)精工鍛造的內(nèi)部構(gòu)架和專業(yè)研發(fā)的安全技術(shù)讓人稱嘆。西蒙歐式60系列面板開關(guān)堅(jiān)持采用銀鎳合金觸點(diǎn)，導(dǎo)電橋則采用銀鎳銅復(fù)合材料。銀材料的導(dǎo)電性能優(yōu)良，而銀

46、鎳合金抑制電弧的能力非常強(qiáng)，這樣就保證了西蒙歐式60系列的開關(guān)可開閉80000次以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了國際規(guī)定的40000次的標(biāo)準(zhǔn)?！懊姘彘_關(guān)是家庭用電一體化系統(tǒng)重要的一環(huán)，所有的設(shè)計(jì)必須以安全為基礎(chǔ)，這是一 個(gè)電氣配件生產(chǎn)企業(yè)的根本責(zé)任?！蔽髅傻挠嘘P(guān)負(fù)責(zé)人華北區(qū)總監(jiān)李揚(yáng)如是說。而集這些普通開關(guān)大部分的優(yōu)點(diǎn)于一身的亞超聲遙控開關(guān)，卻有著很大的優(yōu)勢，它操作簡便，設(shè)計(jì)簡單，抗干擾性較好，工作穩(wěn)定、等機(jī)功耗低、制作成本低。</p&g

47、t;<p>　　在國外，美國美國愛特梅爾（Atmel）發(fā)布了面向遙控車門開關(guān)的、基于微控制器“AVR”的RF發(fā)射器“ATA577x”系列(英文發(fā)布資料)。該系列分SiP和MCM兩種，在愛特梅爾的“ATtyny44V”微控制器上組合使用了RF發(fā)射器“T5750/53/54”。覆蓋全球所有可利用的頻率（ATA5773為315MHz，ATA5774為433MHz，ATA5771為868～928MHz），使用5mm見方的小型QFN

48、24封裝，以低成本實(shí)現(xiàn)了極小的車門開關(guān)系統(tǒng)。</p><p>　　2.2 亞超聲遙控開關(guān)的技術(shù)發(fā)展</p><p>　　目前市場上遙控開關(guān)發(fā)展很快。隨著技術(shù)的完善，成品價(jià)格的下降，越來越被廣大群眾所接受，這種新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，勢必在家居生活中產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。其主要技術(shù)特點(diǎn)和發(fā)展趨勢有以下幾點(diǎn)：</p><p>　　(1)環(huán)保。綠色理念是遙控開關(guān)發(fā)展總趨勢。有專家預(yù)言“

49、誰最先推出綠色產(chǎn)品并搶占市場，誰就掌握市場競爭主動(dòng)權(quán)”。發(fā)展趨勢主要是：不斷改進(jìn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，利用無污染，低干擾的聲源控制開關(guān)的，從而控制電器的正常運(yùn)行。</p><p>　　(2)待機(jī)電流越來越小。多數(shù)采用了以下幾種技術(shù)：</p><p>　　a、在電源供電方面，采用開關(guān)電源技術(shù)。</p><p><b>　　b、斬波技術(shù)。</b></p

50、><p><b>　　c、恒流恒壓技術(shù)。</b></p><p>　　第3章 亞超聲遙控開關(guān)的工作原理</p><p>　　亞超聲遙控開關(guān)電路由亞超聲發(fā)射器、亞超聲接收放大器、通道譯碼器、雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和繼電器驅(qū)動(dòng)電路組成。</p><p>　　亞超聲發(fā)射器電路如圖3-1(a)所示，它是一個(gè)由555時(shí)基集成電路組成的雙通道發(fā)射

51、器。電路中，R1、RP1、C1與NE555組成一個(gè)振蕩頻率為18kHz的多諧振蕩器，作為第一通道的控制頻率，由RP1將振蕩頻率校準(zhǔn)。R1、RP2, C1與NE555組成振蕩頻率為20kHz的多諧振蕩器，作為第二通道的控制頻率，由RP2將振蕩頻率校準(zhǔn)。</p><p>　　遙控發(fā)射器通過兩個(gè)按鍵開關(guān)SA1、SA2分別控制2通道遙控信號(hào)的發(fā)射，由NE555輸出的振蕩脈沖，經(jīng)VT1放大后由壓電陶瓷片向外發(fā)射。</

52、p><p>　　亞超聲接收放大器電路如圖3-1(b)所示，該電路由壓電陶瓷片組成亞超聲接收頭，它能將接收到的亞超聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈沖電信號(hào)，經(jīng)過電壓放大器放大后向外輸出。</p><p>　　VT1、VT2組成兩級(jí)電壓放大器，仍采用電壓并聯(lián)負(fù)反饋式放大電路，該電路有較高的放大倍數(shù)。經(jīng)電壓放大后的信號(hào)，由C4和C5分別禍合至通道譯碼器IC2和IC3。</p><p>　　通道

53、譯碼器IC2、IC3采用LM567。在IC2中，由R7和C8組成壓控振蕩器的外接阻容元件，將振蕩頻率調(diào)節(jié)在18kHz。在IC3中，由R9和Cn組成壓控振蕩器的外接阻容元件，將振蕩頻率調(diào)節(jié)在20kHz。當(dāng)接收器接收到第一通道的18kHz的發(fā)射信號(hào)后，譯碼器IC2的8腳輸出低電平；當(dāng)接收器收到第二通道的20kHz的發(fā)射信號(hào)后，譯碼器IC3的8腳輸出低電平。</p><p>　　C12與R10, C13與R11組成兩個(gè)

54、微分電路，將IC2、IC3輸出的譯碼信號(hào)變?yōu)橛|發(fā)雙穩(wěn)態(tài)電路翻轉(zhuǎn)的脈沖信號(hào)。由于在遙控發(fā)射器的操作中，按下發(fā)射鍵的時(shí)間很短，因此譯碼器的8腳輸出的譯碼信號(hào)一般為寬度不同的負(fù)向脈沖，通過微分電路處理后，就可變?yōu)橛|發(fā)雙穩(wěn)態(tài)電路翻轉(zhuǎn)的尖脈沖。</p><p>　　兩個(gè)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器由CD4013雙D觸發(fā)器組成。由D觸發(fā)器組成雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器是這樣連接的：將心端與數(shù)據(jù)端D相連，置1端S接地，置0端R可接阻容復(fù)位電路。2個(gè)雙穩(wěn)態(tài)觸

55、發(fā)器分別受譯碼器IC2和10的控制，當(dāng)IC2輸出的譯碼信號(hào)經(jīng)微分電路微分后加至第一雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的Cpl端后，觸發(fā)器發(fā)生翻轉(zhuǎn)；在觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，使1腳輸出高電平時(shí)，通過R14使繼電器驅(qū)動(dòng)管VT3導(dǎo)通，繼電器K1通電吸合，接通第一被控電路電源；當(dāng)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，使1腳輸出低電平時(shí)，VT3截止，繼電器K1釋放，斷開被控電路電源。</p><p>　　IC3輸出的譯碼信號(hào)經(jīng)微分電路微分后加至第二雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的CP2端，觸發(fā)器同樣

56、翻轉(zhuǎn)，通過VT4和繼電器K2接通或斷開被控電路的電源。</p><p>　　在接通各路繼電器時(shí)，通過發(fā)光管VL1和VL2分別發(fā)出接通指示信號(hào)。</p><p>　　本機(jī)電源電路直接由交流220V電源通過電容降壓、橋式整流后提供。直流電源分兩級(jí)：第一級(jí)由橋式整流后經(jīng)限流電阻器R16限流、穩(wěn)壓管VS2穩(wěn)壓，變?yōu)?2V電源．供繼電器及驅(qū)動(dòng)電路用；第二級(jí)由12V電源經(jīng)限流電阻器R15限流、穩(wěn)壓管V

57、S1穩(wěn)壓，變?yōu)?V電源，供前級(jí)電路使用。</p><p>　　第4章 亞超聲遙控開關(guān)的制作</p><p>　　4.1 亞超聲遙控開關(guān)的安裝</p><p>　　4.1.1 元器件選擇</p><p>　　二極管VD1～VD7選用1000v的IN4007型二極管，特別是VD1～VD4，要保證其耐壓不低于4000V。VT2選用PNP型三極管90

58、12，其余選用NPN型三極管9014。</p><p>　　降壓電容器C1的容量是0.47uf，耐壓400V，應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)的滌綸電容器，其余阻容元件按元件清單上參數(shù)即可。繼電器J選用工作電壓為12V的單觸點(diǎn)的小型繼電器，型號(hào)是4098。電感器的電感量是6.8mH。</p><p>　　4.1.2 安裝制作</p><p>　　圖4-1是亞超聲遙控開關(guān)的電原理圖。首先對(duì)

59、照元件清單（表4-2），認(rèn)真查對(duì)元件及配件的數(shù)量，并用萬用電表檢測阻容元件、二極管、三極管等元件的質(zhì)量。然后看懂原理圖，熟悉印刷電路圖。除了二極管VD1～VD7采用臥式安裝外，其余阻容元件、三極管等元件采用立式安裝，并緊靠電路板，安裝電解電容器、發(fā)光二極管、整流二極管、三極管等有極性元件時(shí)注意方向，千萬不要插反裝錯(cuò)。繼電器J的焊接時(shí)間不要過長，否則會(huì)損壞開關(guān)觸點(diǎn)，2個(gè)銅件(插座)要求焊接要牢固，不能有松動(dòng)，另二個(gè)銅件(插頭)用“十字’’

60、起子固定在印刷電路板上。蜂鳴器裝在前機(jī)殼的蜂鳴腔內(nèi)，用烙鐵將周邊的塑料熔化固定蜂鳴器，再用熱熔膠固定其二根引出線直接焊在電路板相應(yīng)處。</p><p><b>　　4-2 元件清單</b></p><p><b>　　4.1.3 調(diào)試</b></p><p>　　在通電測試前，首先把焊好的電路板認(rèn)真對(duì)照印板圖檢查有無漏焊、

61、錯(cuò)焊、虛焊、短路等現(xiàn)象。然后為了人身安全，先在C2的兩端接人20V直流電源，檢測用氣囊能否使繼電器J動(dòng)作，如能正常開與關(guān)，即可裝好外殼，進(jìn)行交流調(diào)試，將遙控開關(guān)插入220V的交流電源上，把需要遙控的負(fù)載電器插到遙控開關(guān)的插頭中，這時(shí)捏動(dòng)超聲氣囊即可在10米距離內(nèi)有效控制電器的開和關(guān)。</p><p>　　在某些農(nóng)村地區(qū)晚間電壓低于160V以下，導(dǎo)致繼電器J不能吸合，這時(shí)可將C1的容量加大至0.68uf即可正常工作

62、。按圖1所示的電路可控制200VA左右的電器，如果被控電路功率較大或是電感性負(fù)載，那么可選用觸點(diǎn)功率較大的繼電器即可。</p><p>　　4.2 亞超聲遙控開關(guān)的實(shí)體制作</p><p><b>　　元器件安裝步驟:</b></p><p>　　(1) 我們首先安裝電感，電感安裝時(shí)要注意工藝成形，因?yàn)殡姼惺呛芗?xì)的銅絲焊接到引腳上的，所以管腳打

63、折時(shí)不要將電感線圈弄斷。</p><p>　　(2) 在安裝二極管時(shí)，注意正負(fù)極性。裝反可能成為以后電路不正常工作的原因。</p><p>　　(3) 安裝4只10K電阻，色環(huán)顏色為“棕—黑—橙—金”。</p><p>　　安裝其他電阻，2K和2.2K在這個(gè)電路里一樣工作。</p><p>　　(4)下面安裝電解電容，注意正負(fù)極，裝反了會(huì)“爆

64、炸”的。</p><p>　　(5) 安裝瓷片電容，剛開始說的，瓷片電容C和電感L構(gòu)成振蕩電路，成本電路里只有一個(gè)瓷片電容103。</p><p>　　(6) 安裝三極管，這里要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)，9014為NPN型，9015為PNP型，在這個(gè)電路里9015可以用8550代替。很多人在這里把管腳裝反了，電路當(dāng)然不工作了，所以在這里出現(xiàn)的問題最多。請(qǐng)大家裝的時(shí)候要對(duì)照著電路裝。</p>

65、<p>　　(7) 安裝繼電器。</p><p>　　(8) 安裝插座彈片。</p><p>　　(9) 安裝發(fā)光二極管，這個(gè)發(fā)光二極管和繼電器是串聯(lián)的，然后由三極管驅(qū)動(dòng)，如果裝反了，繼電器就不動(dòng)作了，燈也不亮了。</p><p>　　(10) 安裝插頭觸片。裝在電路板反面，自己找合適的平口螺絲，不能太長，這種螺絲好找，一般電腦里的螺絲就可以。</p

66、><p>　　(11) 現(xiàn)在我才安裝這個(gè)龐然大物的電容，因?yàn)槲覀円才藕梦恢?，管腳要工藝調(diào)整。這個(gè)電容和680K電阻組成降壓電路，代替價(jià)格昂貴和體積笨重的變壓器，當(dāng)然沒有變壓器安全和耐用，不過在這里已經(jīng)夠用了。</p><p>　　(12) 安裝傳感器——壓電陶瓷片，紅線是正極，黑線是負(fù)極。白色部分為助聲腔，在這里提高接受傳感器的靈敏度。大家在音樂賀卡里見過，他發(fā)出清脆悅耳的聲音，在這里不是發(fā)

67、聲音的，是接收聲音的，這個(gè)壓電陶瓷片可以反向使</p><p>　　用，不僅可以發(fā)出聲音，也可以接收聲音，產(chǎn)生電壓。如果聲音在LC震蕩頻率上，那么信號(hào)經(jīng)過放大，控制后面的觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)工作。所以一般的聲音不會(huì)觸發(fā)本次電路工作。</p><p>　　(13) 用烙鐵將傳感器固定在外殼上。</p><p>　　第5章 亞超聲遙控開關(guān)電路的檢測與維修</p>&

68、lt;p>　　5.1 檢修實(shí)例一</p><p>　　在接收到發(fā)射器的遙控指令后，指示燈VD7和受控?zé)襞萃瑫r(shí)快速連續(xù)閃爍，并能聽到繼電器銜鐵顫抖時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械噪音，1秒鐘之后，顫聲停止，受控?zé)襞莺蚔D7同時(shí)熄滅。</p><p>　　這種故障常常發(fā)生在遙控開關(guān)的電源電路中，當(dāng)市電電壓低于180V或降壓電容器C1的容量不足時(shí)，均會(huì)因直流電源不足以向整機(jī)提供所需的工作電流，而造成驅(qū)動(dòng)電路

69、和繼電器難以順利進(jìn)入正常的吸合狀態(tài)，表現(xiàn)為吸持不牢、似吸非吸等。</p><p>　　經(jīng)測市電正常，于是將C1拆下，測得其容量為0.32uf，電容量已明顯減小。換上一只0.47uf／400V的滌綸電容器，故障排除。</p><p>　　此外，如果C2失效（無容量）也會(huì)導(dǎo)致與本例相同的故障現(xiàn)象。</p><p>　　5.2 檢修實(shí)例二</p><

70、p>　　在每次遙控開燈時(shí)，指示燈VD7和受控?zé)襞荻家W爍數(shù)次之后方能進(jìn)入穩(wěn)定的發(fā)光狀態(tài)。</p><p>　　在觸發(fā)脈沖產(chǎn)生電路中，R3為VT2的集電極負(fù)載電阻，從R3輸出觸發(fā)信號(hào)；C5為防止誤解發(fā)。</p><p>　　本例為C5失效，用一只2.2uf／16V的電解電容器代換后，故障消除。實(shí)踐證明，C5的取值范圍一般在0.47～3.3uf之間比較得當(dāng)。一般來說，容量選得較大時(shí)，遙控

71、開關(guān)的響應(yīng)時(shí)間比較長些，反之較短。</p><p><b>　　總 結(jié)</b></p><p>　　通過我和各位老師同學(xué)的努力，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文終于完成了。在此我要感謝給我鼓勵(lì)和知道的老師，還有幫助我的同學(xué)們。</p><p>　　通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的寫作，還有實(shí)體的制作，我從中學(xué)到了很多有用的東西。早期的資料的搜集，是我通過網(wǎng)絡(luò)和書籍搜尋

72、的，有些知識(shí)是我們已經(jīng)學(xué)過的，這使我更加深了對(duì)我們專業(yè)知識(shí)的印象，也提高了我的專業(yè)素養(yǎng)；但是在我尋求資料的過程中，我也發(fā)現(xiàn)有些知識(shí)是我從未接觸過的，比如亞超聲這個(gè)名詞，這對(duì)我來說很陌生，甚至讓我不知道該怎么做，同時(shí)也給了我很大的挑戰(zhàn)，讓我有機(jī)會(huì)可以拓寬自己的知識(shí)面。</p><p>　　我現(xiàn)在了解了亞超聲的制作原理，制作過程，還有與亞超聲有關(guān)的超聲方面的知識(shí)。也知道了亞超聲在國內(nèi)外的發(fā)展，以及在未來的發(fā)展趨勢。&

73、lt;/p><p>　　在論文的寫作過程中，我懂得了耐心的重要性，還有要循序漸進(jìn)，要有條理性，這樣才能把事情做好。我也懂得了在做一件事情之前要做好充分的準(zhǔn)備，這樣也才能把事情做得更完美。在實(shí)體的制作過程中，我體會(huì)到了團(tuán)體合作的必要性，一個(gè)人不可能脫離社會(huì)而生活，只要我們身處在社會(huì)中，我們就得學(xué)會(huì)與他人合作。</p><p>　　這些體會(huì)將會(huì)給我以后的生活和工作很大的幫助。</p>

74、<p><b>　　謝 辭</b></p><p>　　三年的大學(xué)生活已經(jīng)快結(jié)束，在本專業(yè)的學(xué)習(xí)中使我掌握了不少專業(yè)知識(shí)，鍛煉了自己。畢業(yè)設(shè)計(jì)可以說是三年學(xué)習(xí)的總結(jié)和體現(xiàn)，在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)和幫助下，我完成了這篇畢業(yè)設(shè)計(jì)。他熱心的幫助和循循善誘的指導(dǎo)深深感動(dòng)了我。</p><p>　　這篇設(shè)計(jì)和三年中所有教育過我的老師也是分不開的，沒有他們的傳授的知識(shí)我也不

75、可能完成這個(gè)的課題。我無論是在課程學(xué)習(xí)階段，還是在論文的選題，資料查詢和撰寫的每一個(gè)環(huán)節(jié)，無不得到指導(dǎo)教師的悉心指導(dǎo)和幫助。</p><p>　　我為我?guī)讉€(gè)月來靜心學(xué)習(xí)，并取得較好成績而感到欣慰，欣慰之余，我要感謝母校，向關(guān)心和支持我學(xué)習(xí)的所有老師和同學(xué)們表示真摯的謝意！感謝他們對(duì)我的關(guān)心和支持！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p>&

76、lt;p>　　[1]吳 項(xiàng),電工電子技術(shù),高等教育出版社,1990年 </p><p>　　[2]胡學(xué)林,可編程控制器原理及應(yīng)用,電子工業(yè)出版社,2007年,第1期</p><p>　　[3]林平勇,電工電子技術(shù),高等教育出版社,2004年,第5期</p><p>　　[4]徐佩安,電子測量技術(shù),機(jī)械工業(yè)出版社,2002年,第7期</p>&