畢業(yè)論文短程無線遙控開關(guān)的設(shè)計(jì)與制作

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)[論文]</b></p><p>　　題目： 短程無線遙控開關(guān)的設(shè)計(jì)與制作 </p><p>　　學(xué) 生 姓 名： 學(xué)號(hào)： </p><p>　　學(xué) 部 （系）：信息學(xué)部（控制科學(xué)與技術(shù)系）</p><p>　　專 業(yè) 年 級(jí)： 自動(dòng)化09

2、3 </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師： 職稱或?qū)W位：副教授</p><p>　　2013 年 5月 27日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘 要………………………………………………………………………………II</p><

3、p>　　Abstract……………………………………………………………………………III</p><p>　　前 言…………………………………………………………………………IV</p><p>　　1、電路的設(shè)計(jì)與研究……………………………………………………………………1</p><p>　　1.1設(shè)計(jì)思路………………………………………………………………………

4、…1</p><p>　　1.1.1整體思路…………………………………………………………………………1</p><p>　　1.1.2發(fā)射與接收模塊思路……………………………………………………1</p><p>　　1.2電路圖的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………2</p><p>　　1.2.1電路總體設(shè)計(jì)和分析………

5、…………………………………………………2</p><p>　　1.2.2發(fā)射電路設(shè)計(jì)……………………………………………………………3</p><p>　　1.2.3接收電路設(shè)計(jì)……………………………………………………………4</p><p>　　1.2.4 PCB設(shè)計(jì)的一些原則……………………………………………………4</p><p>　　2

6、、電路的原理與分析……………………………………………………………………5</p><p>　　2.1發(fā)射原理…………………………………………………………………5</p><p>　　2.2接收原理…………………………………………………………………6</p><p>　　2.3重要元件CD4069、音樂片CL9300的介紹與應(yīng)用……………………7</p>

7、<p>　　3、電路的實(shí)現(xiàn)與測(cè)試……………………………………………………………………8</p><p>　　3.1元器件的選用……………………………………………………………………8</p><p>　　3.1.1總體選擇……………………………………………………………………8</p><p>　　3.1.2電阻的選擇……………………………………………………

8、……………9</p><p>　　3.1.3電容器的選擇………………………………………………………………9</p><p>　　3.1.4電感器的選擇………………………………………………………………9</p><p>　　3.1.5三極管的選擇………………………………………………………………10</p><p>　　3.2實(shí)現(xiàn)方案………………

9、…………………………………………………………10</p><p>　　3.3元器件焊接與安裝………………………………………………………………10</p><p>　　3.4焊接組裝注意事項(xiàng)……………………………………………………………11</p><p>　　3.5電路調(diào)整………………………………………………………………………12</p><p&

10、gt;　　3.5.1發(fā)射調(diào)整…………………………………………………………………12</p><p>　　3.5.2接收調(diào)整…………………………………………………………………12</p><p>　　3.5.3調(diào)試的問題與解決方法…………………………………………………13</p><p>　　3.6成果分析與總結(jié)………………………………………………………………13&l

11、t;/p><p>　　結(jié)束語………………………………………………………………………………15</p><p>　　參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………16</p><p>　　致 謝………………………………………………………………………………17</p><p>　　短程無線遙控開關(guān)的設(shè)計(jì)</p>&l

12、t;p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本文主要設(shè)計(jì)和研究了短程無線遙控開關(guān)的基本原理和實(shí)現(xiàn)方式，通過選取無線遙控門鈴這樣一個(gè)單獨(dú)的普遍的電路例子，來講述短程無線遙控開關(guān)是通過怎樣一個(gè)電路來工作的，以及它的普遍原理、結(jié)構(gòu)等，并且選用集成電路、編解碼芯片和發(fā)射接收模塊設(shè)計(jì)并焊接組裝無線遙控音樂門鈴，該設(shè)計(jì)總體電路簡(jiǎn)單、易于制作，且工作穩(wěn)定可靠。</p>&

13、lt;p>　　關(guān)鍵詞：短程無線；遙控開關(guān)；集成電路</p><p>　　Design of short distance wireless remote control switch</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The basic principle of the design and res

14、earch of the short-range wireless remote control switch and the realization way, through the selection of wireless remote control doorbell so that a single universal circuit examples, to tell the story of the short-range

15、 wireless remote control switch is to work through a circuit, as well as its general principle, structure, and with the integrated circuit, coding and decoding the chip and the transmitting and receiving module design an

16、d welding assembly </p><p>　　Key Words：Short-range wireless； Remote control switch ；Integrated circuit </p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　隨著科技越來越發(fā)達(dá)，信息化的時(shí)代需要信息科技的支撐，無線的產(chǎn)品逐漸成為

17、時(shí)代的主流并引領(lǐng)著科技的進(jìn)步與發(fā)展，近距離無線通信技術(shù)呈現(xiàn)出良好的發(fā)展勢(shì)頭，受到越來越多人的關(guān)注，這時(shí)成本小、低功耗的短距離無線通信技術(shù)就發(fā)揮了它的優(yōu)勢(shì)，尤其在傳統(tǒng)無線通信系統(tǒng)難以或者不便于覆蓋到的區(qū)域。短距離無線通信技術(shù)可以在近距離范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)相互通信或相關(guān)操作。現(xiàn)代遙控技術(shù)是普遍地應(yīng)用于各類家用電器中，如電視機(jī)、電燈、電風(fēng)扇、音響、空調(diào)等，這類應(yīng)用提高了家用電器的功能和檔次，更重要的事給使用者帶來極大的方便。假設(shè)有遙控功能的電燈，使用

18、者不用離開座位，只需要使用手持紅外遙控器就可以進(jìn)行電燈的點(diǎn)滅，以及對(duì)亮度的調(diào)節(jié)。無線遙控開關(guān)、遙控插座當(dāng)今市場(chǎng)及前景是好的，隨著人們生活水平的提高，對(duì)生活中的便利要求也越來越高，試想，現(xiàn)在大部分家庭，想要開關(guān)什么電器，基本上都得起身走動(dòng)（除電視機(jī)開關(guān)以外），如果有一天，大部分電器開關(guān)都不用再起身走動(dòng)，那是何等方便。更何況隨著社會(huì)生產(chǎn)力不斷發(fā)展，遙控開關(guān)、遙控插座等電器成本下降，那我相信大家都是能接受操作使用方便的遙控開關(guān)與插座的。<

19、;/p><p>　　無線遙控的核心是開關(guān)電源，開關(guān)電源是近年來應(yīng)用非常廠泛的一種新式電源，它具有體積小、重量輕、耗能低、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，在郵電通信、航空航天、儀器儀表、醫(yī)療器械、家用電器等領(lǐng)域應(yīng)用效果顯著。日前隨著技術(shù)發(fā)展，新型多功能開關(guān)電源集成控制芯片不斷推向市場(chǎng)，大量的超小型、多功能、模塊化開關(guān)電源不斷涌現(xiàn)。開關(guān)電源市場(chǎng)與我國各個(gè)行業(yè)的發(fā)展有著密切的關(guān)系，而重點(diǎn)行業(yè)在我國宏觀經(jīng)濟(jì)的拉動(dòng)下，呈現(xiàn)出平穩(wěn)較快的發(fā)展態(tài)勢(shì)

20、。</p><p>　　隨著科技的發(fā)展，遙控操作已經(jīng)應(yīng)用到了很多領(lǐng)域，遙控操作由于其便利性、及時(shí)性受到了越來越多的使用。遙控操作的普及，催生了其遙控發(fā)射設(shè)備——無線遙控器的發(fā)展。很多人對(duì)無線遙控器的理解僅僅停留在電視機(jī)、DVD等產(chǎn)品所用的紅外遙控器上，其實(shí)這是很片面的。遙控開關(guān)可使要控制的設(shè)備達(dá)到電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)或開關(guān)的通、斷轉(zhuǎn)換，以及各種特殊控制程序的要求，輸出方式（非鎖，自鎖，互鎖），與遙控器配套使用可組成一套

21、完整的無線智能型遙控系統(tǒng)，用途十分廣泛。主要應(yīng)用于多路電動(dòng)門、窗、起吊設(shè)備，工業(yè)控制，安防行業(yè)等領(lǐng)域。具高保密性, 存儲(chǔ)量大, 性能穩(wěn)定、功耗低之特點(diǎn),使用方便, 無需采用傳統(tǒng)跳線式撥碼開關(guān)編碼, 只需將無線遙控器所發(fā)射的無線信號(hào)讓該接受控制器接收并存貯，可實(shí)現(xiàn)配套使用。</p><p>　　無線遙控開關(guān)是采用射頻識(shí)別(Radio frequency identification )技術(shù)，用無線遙控器控制各類燈具

22、，門，窗簾等家居用品的一種新型智能開關(guān)，可對(duì)室內(nèi)一個(gè)或者多個(gè)燈具的控制,本產(chǎn)品依據(jù)國際電工慣例，并采用國內(nèi)外最先進(jìn)的電子線路設(shè)計(jì)，性能穩(wěn)定可靠。 開關(guān)面板符合國家：GB16915.1-1997和GB2099.1-1996標(biāo)準(zhǔn)；產(chǎn)品能通過3C中國國家強(qiáng)制性產(chǎn)品證。</p><p>　　1.電路的設(shè)計(jì)與研究</p><p><b>　　1.1 設(shè)計(jì)思路</b></p

23、><p><b>　　1.1.1整體思路</b></p><p>　　短程的遙控開關(guān)主要包括以下幾個(gè)主要部分：觸發(fā)開關(guān)，信號(hào)發(fā)射端，信號(hào)接收端，信號(hào)功放電路。</p><p>　　無線遙控開關(guān)分為機(jī)械面板無線遙控開關(guān)和觸摸式無線遙控開關(guān)兩種。電路部分由無線遙控器，無線接收模塊，無線控制器組成，接收主板部分有需要有無線接收模塊，和無線遙控器配對(duì)實(shí)現(xiàn)無

24、線數(shù)據(jù)傳輸出功能。接收部分的主板解碼IC必須和遙控器的編碼IC相匹配，如果是學(xué)習(xí)碼的，遙控和主板上的振蕩電阻也要相匹配才能用。</p><p>　　在設(shè)計(jì)無線控制時(shí)，由于無線電信號(hào)容易受環(huán)境因素的干擾，在沒有專業(yè)設(shè)備的前提下，很難制作成功。另外無線數(shù)據(jù)傳輸和有線不同，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)只在短時(shí)間內(nèi)是穩(wěn)定的，時(shí)間稍長便會(huì)受到干擾，因此在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸時(shí)必須采用編碼進(jìn)行傳送。在本電路的設(shè)計(jì)中，高頻部分選用了專用的發(fā)射和接收模

25、塊，同時(shí)數(shù)據(jù)的編碼和解碼也用了硬件完成，因此大大提高了制作的成功率。</p><p>　　按下觸發(fā)開關(guān)時(shí)，會(huì)使信號(hào)發(fā)射端發(fā)射出一個(gè)調(diào)頻信號(hào)，通過信號(hào)接收端對(duì)調(diào)頻信號(hào)解調(diào)，經(jīng)過解調(diào)后的信號(hào)通過功放電路發(fā)出信號(hào)，現(xiàn)在市面上的功放信號(hào)普遍的主要是主要是發(fā)出音頻信號(hào)，也有光電信號(hào)。</p><p>　　圖1-1無線開關(guān)整體原理框圖</p><p>　　1.1.2發(fā)射與接收模

26、塊思路</p><p>　　根據(jù)題目要求以及上部分的初步分析，可知短程的無線遙控開關(guān)的基本組成，而實(shí)際上短程無線遙控開關(guān)的應(yīng)用要很多種類，我們現(xiàn)在以機(jī)械面板無線遙控開關(guān)中應(yīng)用比較廣泛的無線遙控門鈴的設(shè)計(jì)與制作過程為例，我們要具體的通過分析來了解和分析遙控開關(guān)的工作原理。而遙控門鈴是一種采用音樂集成電路的電子裝置，它用電省，體積小，組裝容易，是一種很適合自己動(dòng)手制作的電子裝置。音樂集成電路是一種樂曲發(fā)生器，可以向外

27、發(fā)送固定存儲(chǔ)的樂曲。音樂集成電路又簡(jiǎn)稱音樂IC，又叫音樂片。它具有體積小，外接元器件少，價(jià)格低、功能全以及使用方便等特點(diǎn)。音樂集成電路內(nèi)部包括振蕩器、節(jié)拍控制器、節(jié)奏發(fā)生器、曲調(diào)存儲(chǔ)器（ROM）、包絡(luò)發(fā)生器和前置放大器等單元。</p><p>　　此門鈴分兩大模塊，即發(fā)射模塊與接收模塊。在發(fā)射模塊中，開關(guān)被按下之后，調(diào)制振蕩電路開始工作，產(chǎn)生的32.768KHz的信號(hào)波形輸入到穩(wěn)頻電路中進(jìn)行穩(wěn)定，接著信號(hào)又輸入到

28、高頻振蕩電路中進(jìn)行調(diào)制，達(dá)到約250MHz后，由天線將信號(hào)以電磁波的形式發(fā)射到空氣中。而在接收模塊中，天線連接到振蕩接收電路中，信號(hào)進(jìn)入之后，通過解調(diào)電路和信號(hào)放大電路、選頻整形電路可以得到較準(zhǔn)確的和發(fā)射端按鍵狀態(tài)相同的高低電平信號(hào)；接著可以利用此電平觸發(fā)音樂芯片，音樂芯片即可發(fā)出音樂的電平信號(hào)，最后將此信號(hào)通過推挽功放電路連接揚(yáng)聲器播放門鈴音樂。</p><p>　　圖1-2發(fā)射端原理框圖</p>

29、<p>　　圖1-3接收端原理框圖</p><p>　　1.2 電路圖的設(shè)計(jì)</p><p>　　1.2.1電路總體設(shè)計(jì)和分析</p><p><b>　　（1）信號(hào)發(fā)射端</b></p><p>　　運(yùn)用CD4069芯片，三極管和晶振產(chǎn)生一個(gè)特定的調(diào)頻信號(hào)及其外圍電路組成信號(hào)發(fā)射端。該信號(hào)發(fā)射端能夠根據(jù)晶振

30、的篩選頻率產(chǎn)生一個(gè)特定的調(diào)頻信號(hào)，發(fā)射比較穩(wěn)定，不易受干擾。</p><p><b>　?。?）信號(hào)接收端</b></p><p>　　運(yùn)用基本的三極管和一個(gè)晶振及其外圍電路組成信號(hào)接收端，在里面加一個(gè)晶振后會(huì)由信號(hào)發(fā)射端的晶振的篩選頻率做出篩選，選出特定的信號(hào)頻率，進(jìn)行放大和輸入下一級(jí)的音頻功放電路里面。</p><p><b>　

31、?。?）音頻功放電路</b></p><p>　　運(yùn)用常用的音樂IC芯片CL9300及功放組成音頻功放電路。對(duì)輸入進(jìn)來的信號(hào)產(chǎn)生音樂IC里面所存儲(chǔ)的音樂聲音。</p><p>　　1.2.2發(fā)射電路設(shè)計(jì)</p><p>　　發(fā)射器開關(guān)按下時(shí)，CD4069的反相器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)。在這個(gè)過程中，反相器1的1腳開

32、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，左正右負(fù)，當(dāng)升至反相器1的翻轉(zhuǎn)電平時(shí)，2腳就由原來的高電平轉(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

33、已完成一個(gè)充放電過程，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。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，向外發(fā)射電磁波信號(hào)。 Q1、L1、C3和6P電容組成高頻振蕩器，振蕩頻率由印刷電感L</p

34、><p>　　圖1-4發(fā)射電路設(shè)計(jì)圖</p><p>　　1.2.3接收電路設(shè)計(jì)</p><p>　　本機(jī)接收器如圖所示，圖中，Q3、L2、C4、C16為超再生振蕩接收器，L2為繞制電感。當(dāng)L2的振蕩頻率與發(fā)射端相同時(shí)發(fā)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為扼流電感，阻止高頻信號(hào)通過。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R4上產(chǎn)生壓降，經(jīng)R

35、5、C9送入U(xiǎn)1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，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，C12濾波，對(duì)方波進(jìn)行平滑濾波，并有

36、數(shù)十毫秒的延時(shí)，也能消除外界脈沖對(duì)觸發(fā)電路的干擾。</p><p>　　圖1-5接收電路設(shè)計(jì)圖</p><p>　　1.2.4 PCB設(shè)計(jì)的一些原則</p><p>　　選擇PCB板材必須在滿足設(shè)計(jì)需求和可量產(chǎn)性及成本中間取得平衡點(diǎn)。設(shè)計(jì)需求包含電氣和機(jī)構(gòu)這兩部分。通常在設(shè)計(jì)非常高速的PCB板子(大于GHz的頻率)時(shí)這材質(zhì)問題會(huì)比較重要。例如，現(xiàn)在常用的FR-4材質(zhì)

37、，在幾個(gè)GHz的頻率時(shí)的介質(zhì)損耗會(huì)對(duì)信號(hào)衰減有很大的影響，可能就不合用。就電氣而言，要注意介電常數(shù)和介質(zhì)損耗在所設(shè)計(jì)的頻率是否合用。其次我們還要避免高頻干擾，基本思路是盡量降低高頻信號(hào)電磁場(chǎng)的干擾，也就是所謂的串?dāng)_。可用拉大高速信號(hào)和模擬信號(hào)之間的距離，還要注意數(shù)字地對(duì)模擬地的噪聲干擾。所以在用protel輸出PCB線路板時(shí)要注意排線問題，不能重疊，也不能太復(fù)雜，從實(shí)現(xiàn)的難度最低為標(biāo)準(zhǔn)，并兼顧美觀性。</p><p&

38、gt;　　2、 電路原理與分析</p><p><b>　　2.1發(fā)射原理</b></p><p><b>　　圖3-8發(fā)射原理圖</b></p><p>　　發(fā)射電路由多諧振蕩器和高頻振蕩器組成，調(diào)制級(jí)電路由一塊CD4069和頻率為32.768KHz的石英晶體JZ1完成，CD4069是6反相器。所謂反相器，就是反相器都有

39、兩端，輸入端是高電平時(shí)輸出端就轉(zhuǎn)為低電平，輸入端是低電平時(shí)輸出端就為高電平，輸入和輸出端的電平總是相反。</p><p>　　圖2-1 CD4069的內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　電源由9V塊電池提供，雖然是直流，但是傅立葉變換告訴我們信號(hào)是由無數(shù)正弦信號(hào)構(gòu)成，直流信號(hào)實(shí)際波形如圖2-2。</p><p>　　圖2-2 直流信號(hào)波形</p><

40、p>　　直流信號(hào)接入CD4069的14和7引腳，F(xiàn)1、F2兩個(gè)與非門與R1、JZ1構(gòu)成多諧振蕩器，諧振頻f率由JZ1決定，為32.768KHz，而不是計(jì)算諧振頻率公式得到。振蕩器輸出的信號(hào)經(jīng)F3、F6整形，整形后的波形仍然含有正弦部分，理想波形如圖2-3，方波信號(hào)由JZ1右端你的節(jié)點(diǎn)Q1送入由VT1、C1等構(gòu)成的高頻振蕩器，如圖2-4，并對(duì)250MHZ的射頻進(jìn)行脈沖調(diào)制，如圖2-5調(diào)幅、圖2-6調(diào)頻，通過印刷電路的環(huán)形天線L3向外

41、輻射，調(diào)節(jié)C3使發(fā)射電路與接收電路的頻率相近，使要特定輸出的頻率信號(hào)增益最強(qiáng)，其他頻率信號(hào)被抑制。</p><p>　　圖2-3 JZ1右端節(jié)點(diǎn)Q1信號(hào)理想波形</p><p>　　圖2-4 高頻振蕩信號(hào)波形 圖2-5 調(diào)制調(diào)幅 圖2-6 調(diào)制調(diào)頻</p><p><b>　　2.2 接收原理</b></p&

42、gt;<p><b>　　圖2-7接收原理圖</b></p><p>　　接收電路由接收解調(diào)、放大整形、聲響電路組成，如圖2-7。VT3、C6及環(huán)狀接收天線L4等組成超高頻接收解調(diào)電路，解調(diào)信號(hào)過程如圖2-8、2-9，其解調(diào)脈沖信號(hào)經(jīng)C7耦合，如圖2-10。進(jìn)入F5、F6、F1構(gòu)成的三級(jí)高增益放大器，將信號(hào)幅度增大，放大后的信號(hào)通過石英晶體JZ2穩(wěn)頻，頻率穩(wěn)定，更加有規(guī)則，VT

43、2放大后加到F2輸入端，再經(jīng)非門F3變成高電平觸發(fā)音樂芯片CL9300，音樂芯片控制喇叭發(fā)出存儲(chǔ)在芯片內(nèi)部存儲(chǔ)器中的音樂片段。</p><p>　　圖2-8信號(hào)接收差分解調(diào) 圖2-9 接收信號(hào)的FFT分析結(jié)果</p><p>　　圖2-10 信號(hào)耦合后波形</p><p>　　2.3 重要元件CD4069、音樂片CL9300的介紹與應(yīng)用<

44、;/p><p>　　（1）CD4069的介紹與應(yīng)用</p><p>　　圖2-11 CD4069實(shí)物圖</p><p>　　如圖2-11，CD4069是6非門緩沖器，作為總線、接口等處的緩沖口或者作為反相器使用來構(gòu)成晶振時(shí)鐘信號(hào)源，有時(shí)還可以作為小功率放大器。如圖2-12，它有14根引腳，其中1輸入和2輸出，其他類似，3和4，5和6，8和9，10和11，12和13，7引

45、腳是Vss，14是Vcc。CMOS反相器的輸出端是由P-MOS與N-MOS構(gòu)成的互補(bǔ)電路從輸出端到輸入端用電阻構(gòu)成反饋電路，輸出端的直流電壓為1/2Vcc,將微小交流信號(hào)通過電容+電阻的方式耦合到輸入端，由于輸入/輸出電壓的傳輸特性，就可以構(gòu)成交流微小信號(hào)放大器。反相器決定了只能輸出單電平信號(hào)，如圖2-13。用三個(gè)反相器串聯(lián)構(gòu)成的放大器增益為10db。一般采用2個(gè)反相門與電阻、電容各一個(gè)組成多諧振蕩電路。第一個(gè)門輸出端與第二個(gè)門輸入端相

46、接；在第一個(gè)門的輸入輸出端并接電阻，在第一個(gè)門的輸入端及第二個(gè)門的輸出端并接電容，使電路輸出端按一定頻率不斷互激通斷，接上蜂鳴器就能聽到一定頻率的蜂鳴聲的。頻率的高低取決于電阻、電容的數(shù)值。</p><p>　　CD4069由六個(gè)COS/MOS反相器電路組成。此器件主要用作通用反相器、即用于不需要中功率TTL驅(qū)動(dòng)和邏輯電平轉(zhuǎn)換的電路中。838電子</p><p>　　圖2-12 CD406

47、9的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖 圖2-13 CD4069電路圖</p><p>　?。?）音樂片CL9300的介紹與應(yīng)用</p><p>　　圖2-14 CL9300的實(shí)物連接圖 圖2-15 CL9300電氣連接圖</p><p>　　CL9300系列是應(yīng)用較為廣泛的單首音樂集成電路，共有30多個(gè)種類

48、，每種都內(nèi)內(nèi)存儲(chǔ)一首或幾首世界名曲的主旋律，采用黑膠軟封裝形式，如圖2-14。首先有一個(gè)音色發(fā)生器，用來產(chǎn)生特定音頻信號(hào)，一般都是方波信號(hào)，有個(gè)節(jié)拍發(fā)生器，用來產(chǎn)生節(jié)拍，還有一個(gè)存儲(chǔ)器，用來存儲(chǔ)樂曲信息，內(nèi)部用的是RC的振蕩器，最后是驅(qū)動(dòng)。</p><p>　　3.電路的實(shí)現(xiàn)與測(cè)試</p><p>　　3.1 元器件的選用</p><p><b>　　3.

49、1.1總體選擇</b></p><p>　　元件的選擇遵循以下的方式：C3選用高頻陶瓷可調(diào)電容器，C1、C2、C4、C5、C6選用高頻陶片電容器，L1、L2選用1-15uH的色碼電感均可，但發(fā)射與接收電路中的電感量應(yīng)一致，JZ1、JZ2采用電子表中石英晶振，其震蕩器頻率為32.768KHz，IC1、IC2選用CD4069。</p><p>　　3.1.2電阻的選擇</p&

50、gt;<p>　　圖3-1 碳膜色環(huán)電阻實(shí)物圖</p><p>　　表3-1色環(huán)電阻代碼表</p><p>　　如圖3-1，可以根據(jù)色環(huán)顏色來確定電阻阻值大小，也可用萬用表來確定它的阻值是否在允許的誤差范圍內(nèi)。第一，二，三位有效數(shù)字，第四道環(huán)表示倍乘數(shù)，第五道環(huán)表示允許的誤差百分比。如不相符，超出誤差范圍，則說明該電阻值變值了。 R1—R11均可采用1/8W規(guī)格的低精度色環(huán)電

51、阻。</p><p>　　3.1.3電容器的選擇</p><p>　　圖3-2 瓷片電容實(shí)物圖</p><p>　　C1、C4、C7、C9、C10、C12選用102P瓷片電容器，C2、C5選用10P電容器，C6選用8P電容器，C3選用18/3P可調(diào)電容器用以調(diào)節(jié)發(fā)射頻率。C11選用1uF電解電容器，C13選用100uF電解電容器，滿足電路高電壓正負(fù)極的需要。<

52、/p><p>　　3.1.4電感器的選擇</p><p>　　圖3-3 色碼電感器實(shí)物圖</p><p>　　L1、L2選用1-15uH的色碼電感器，讀值的標(biāo)準(zhǔn)與色環(huán)電阻器一致，但整體比色環(huán)電阻粗壯，注意區(qū)分，這里選擇數(shù)值為4.7uH。其中色碼電感器可以這樣檢測(cè)：將萬用表置于R*1擋，紅、黑表筆各接色碼電感器的任一引出端，此時(shí)數(shù)值為正，根據(jù)測(cè)出的電阻值大小、可具體分下述

53、情況進(jìn)行鑒別，被測(cè)色碼電感器電阻值為零，其內(nèi)部有短路性故障；被測(cè)色碼電感器直流電阻值的大小與繞制電感器線圈所用的漆包線徑、繞制圈數(shù)有直接關(guān)系，只要能測(cè)出電阻值，則可認(rèn)為被測(cè)色碼電感器是正常的。</p><p>　　3.1.5三極管的選擇</p><p>　　圖3-4 三極管引腳示意與電氣圖</p><p>　　VT1、VT3選用9018，VT2選用9014，VT4選

54、用9013。</p><p>　　測(cè)三極管的β值有最常用的方式，用萬用表hFE檔測(cè)β，按表上規(guī)定的極型插入三極管即可測(cè)得電流放大系數(shù)β，若β很小或?yàn)榱?，表明三極管己損壞。一般希望β選大一些，β太高了容易引起自激振蕩，一般β高的管子工作多不穩(wěn)定，受溫度影響大。通常β多選40～100之間，但低噪聲高β值的管子(如1815、9011~9015等)，β值達(dá)數(shù)百時(shí)溫度穩(wěn)定性仍較好。</p><p>

55、<b>　　3.2 實(shí)現(xiàn)方案</b></p><p>　　本電路選用9300系列音樂片，型號(hào)為HS088，用功放三極管9013將聲音放大， 聲音響亮，制作容易。根據(jù)上述的電路選用基于相似電路的中夏牌YKML-I型無線遙控門鈴。</p><p>　　外型尺寸：發(fā)射器60×80×25mm 接收器70×110×48mm</p&g

56、t;<p>　　工作電壓：發(fā)射用9V疊層電池，型號(hào)為THUMBCELLS 6F22，接收用4.5V（3節(jié)5號(hào)電池）</p><p>　　產(chǎn)品描述：該電路用NXP公司的HEF 4069UBP集成塊來作發(fā)射和接收主電路，（已編碼）該電路用先進(jìn)的脈碼調(diào)制發(fā)射及石英晶振穩(wěn)頻技術(shù)，接收由解調(diào)、放大、整形、聲響電路組成，性能穩(wěn)定，遙控距離遠(yuǎn)，功耗低等特點(diǎn)，制作方便容易。</p><p>

57、　　3.3 元器件焊接與安裝</p><p>　　元器件焊接可以遵循以下的流程圖：</p><p>　　圖3-5 安裝與焊接流程圖</p><p>　　準(zhǔn)備焊接的工具電烙鐵，焊錫絲，鑷子，尖嘴鉗，偏口鉗，螺絲刀，吸錫器等，在安裝前本人購買電路所需要的質(zhì)量很好的元器件以保證安裝出高質(zhì)量的成品，對(duì)安裝電路所需要的工具及調(diào)試儀器也要準(zhǔn)備好。在安裝時(shí)，首先將外圍部分先焊好，

58、高頻部分不焊。對(duì)CD4069及外圍部分進(jìn)行調(diào)試檢測(cè)無誤后再將高頻部分焊上。此時(shí)根據(jù)高頻電路具有的特性，測(cè)集電極的電壓是否超過電源電壓值，超過時(shí)說明安裝正確。根據(jù)元件清單清點(diǎn)元器件，并檢測(cè)和測(cè)量后進(jìn)行焊接。</p><p>　　在安裝焊接時(shí)應(yīng)遵循按先焊小元件，再焊大元件，最后再焊集成塊的原則進(jìn)行操作， 元件盡量 “貼著底板，對(duì)號(hào)入座”不得將元件插錯(cuò)，由于集成塊CD4069是雙排 14 腳直插式結(jié)構(gòu)，焊接時(shí)我應(yīng)用尖鉻

59、鐵頭進(jìn)行快速焊接，如果一次不成功，應(yīng)冷卻后再進(jìn)行下一次焊接，以免損壞集成塊，焊接完成后應(yīng)反復(fù)檢查有無虛、假、錯(cuò)焊以及有無拖錫短路造成故障。如圖3-6、圖3-7對(duì)照印制電路板安裝圖進(jìn)行插件、焊接。</p><p>　　圖3-6發(fā)射印板圖 圖3-7接收印板圖</p><p>　　音樂片的連接尤其注意，可以根據(jù)套件的硬件原理圖連接，根據(jù)可能導(dǎo)線不夠，要保證

60、用足夠的導(dǎo)線，以免安裝時(shí)空間分配問題。其次，開關(guān)S的安裝方向在銅板的反面，不與其他元件相同，這樣便于安裝，可以在外殼上進(jìn)行按鍵。</p><p>　　3.4焊接組裝注意事項(xiàng)</p><p>　　本制作套件中，對(duì)高頻部分電路元件的安裝，盡量讓元件靠近電路板，即把元件全部插到底后焊接，焊接時(shí)所選用的焊錫絲盡量選用含錫量較高的產(chǎn)品，若用到松香作為助焊劑，一定要保持電路板上的清潔，否則元器件引腳較

61、長及電路板上留有較多的松香，會(huì)使得電路的分布電容增加，使得高頻振蕩部分電路不穩(wěn)定，從而影響整機(jī)的性能。 發(fā)射器電池安裝簧片與線路板的焊接時(shí)，一定要先在電路板和電池簧片上上錫，由于電池簧片金屬部分面積大，散熱也快，因此上錫時(shí)注意不要燙手，將電池簧片與線路板焊接時(shí)，接觸面積一定要大，否則裝電池時(shí)這部分元件會(huì)承受較大的機(jī)械力，容易松動(dòng)或脫落，同時(shí)也要注意線路板上焊接的時(shí)間不要太長，否則容易使線路板上的銅皮脫落。 </p>

62、<p>　　音樂集成電路安裝時(shí)注意時(shí)間不要太長，有條件的話，電烙鐵最好外殼接地，焊音樂片時(shí)可先將音樂片的第一個(gè)腳進(jìn)行上錫，注意不要太多，否則無法插入線路板上的小槽，音樂片與線路板焊接線，線路板上應(yīng)全部上過錫，當(dāng)插入音樂片后，先將第一只腳與線路板進(jìn)行焊接，讓其定位，然后再將最后一只腳焊上，等焊錫冷后，音樂片便牢牢地裝在線路板上了，這時(shí)再去焊另外的引腳就會(huì)方便許多。</p><p><b>　　

63、3.5 電路調(diào)試</b></p><p><b>　　3.5.1發(fā)射調(diào)整</b></p><p>　　裝上9V電池，實(shí)際電壓為9.35V，用萬用表測(cè)發(fā)射電流，即電流表跨接S的兩端，波動(dòng)在3-8mA之間，實(shí)際跨接電壓6.5V，電壓若用手觸摸C3兩端時(shí)電流應(yīng)大幅升高，說明已起振；此時(shí)把它靠近一臺(tái)開著的短波（不是調(diào)頻）收音機(jī)旁發(fā)射，可明顯聽出發(fā)射部分對(duì)收音機(jī)的干

64、擾影響。也可以借助電視機(jī)倆調(diào)整，方法是：打開一臺(tái)電視機(jī)，將頻道開關(guān)置與UHF段的低端13-15頻道處，接通發(fā)射部分的電源開關(guān)S，用無感起子（實(shí)際上也可以用干燥的塑料片代替）調(diào)節(jié)C3直到使電視機(jī)屏幕上出現(xiàn)黑白相間的細(xì)橫條紋，這里電視機(jī)相當(dāng)于一個(gè)接收機(jī)，由于UHF波段的接收頻率與JZ1、JZ2的晶振頻率接近，就會(huì)使電視機(jī)產(chǎn)生模擬信號(hào)的波動(dòng)，屏幕則對(duì)應(yīng)顯示一些變動(dòng)的圖像，這樣發(fā)射機(jī)就算調(diào)好了。發(fā)射部分用萬用表測(cè)試了靜態(tài)工作點(diǎn)和元件端電壓的數(shù)據(jù)

65、，如表3-1。</p><p>　　表3-1 發(fā)射電路元件工作電壓數(shù)值表</p><p><b>　　3.5.2接收調(diào)整</b></p><p>　　裝上三節(jié)5號(hào)電池，實(shí)際電壓為4.71V，測(cè)量接收整機(jī)的電流小于1mA，按下發(fā)射機(jī)開關(guān)S不放，將發(fā)射機(jī)安裝在待調(diào)的接收機(jī)附近，用無感起子微調(diào)C3，如果調(diào)到某一點(diǎn)，門鈴發(fā)出聲音，那就說明接收機(jī)和發(fā)射

66、機(jī)的頻率大致相同；再用萬用表測(cè)F2的輸入端，也就是CD4069的第三腳，微調(diào)C3使此點(diǎn)的電壓最高；最后進(jìn)行拉距離測(cè)試，將發(fā)射機(jī)漸漸離開接收機(jī)，不斷按動(dòng)發(fā)射機(jī)開關(guān)S，并微調(diào)C3，直到可以使接收機(jī)發(fā)出聲音的距離最遠(yuǎn)為止。接收部分用萬用表測(cè)試了靜態(tài)工作點(diǎn)和元件端電壓的數(shù)據(jù)，如表3-2。喇叭兩端電壓20mV。</p><p>　　表3-2 接收電路元件工作電壓數(shù)值表</p><p>　　3.5.3

67、調(diào)試的問題與解決辦法</p><p>　　調(diào)試工作出現(xiàn)問題有以下幾種，元件的數(shù)值對(duì)應(yīng)選對(duì)，色碼電感器是第一次遇到，差點(diǎn)當(dāng)成電阻使用，J用導(dǎo)線連接即可，開關(guān)S按反了，不好改正過來了，音樂片的焊接還得按照原理圖來看焊接，信號(hào)發(fā)生器的效果還沒有電池好，自己買了電池，至于9V電池使用了自己在做萬用表時(shí)用的電池。一般仔細(xì)檢查元器件，如三極管的極性、集成電路的缺口方向、音樂片的焊接點(diǎn)等是否弄錯(cuò)裝錯(cuò)，檢查有無假焊、漏焊特別是虛

68、焊不容易察覺，距離很近的焊點(diǎn)要注意焊接技巧，宜少不宜多，避免焊錫，連接檢查電路板上有無拖錫造成短路而出現(xiàn)故障。</p><p>　　3.6成果分析與總結(jié)</p><p>　　設(shè)計(jì)的無線音樂門鈴，也可以增加磁控開關(guān)或振鈴傳感器，可作防盜報(bào)警用。如圖3-10所示，將發(fā)射機(jī)安裝在樓下儲(chǔ)藏室，接收機(jī)放在自己的附近，即可組成儲(chǔ)藏室報(bào)警，或者如圖3-11可以作為普通的門鈴使用，在臥室的主人可以直接聽到

69、客人來的音樂聲，以此類推，根據(jù)此原理圖還可以控制其它電器。</p><p>　　圖3-10地下室示意圖 圖3-11家居示意圖</p><p>　　通過對(duì)無線門鈴的設(shè)計(jì)，我收獲甚大。在這次的設(shè)計(jì)中，我首先在網(wǎng)上搜索到了自己需要的信息，之后對(duì)檢索到的信息最效率的方式進(jìn)行處理、整合。最初的方案，明確各部分安排。最后我將工作進(jìn)行整合，再最后總結(jié)在電路選擇、元件及焊接

70、安裝過程中出現(xiàn)的問題。 </p><p>　　在查找資料的時(shí)候遇見一些元件自己沒有接觸過的，通過自己去圖書館和網(wǎng)上搜索相關(guān)的資料，把元件的原理和用途搞明白，在這個(gè)過程中，鍛煉了自己的應(yīng)對(duì)新元件的處理能力和自己的自學(xué)能力，鍛煉了自己，同時(shí)也掌握了知識(shí)。在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，由于許多課程已經(jīng)結(jié)束，自己的時(shí)間比較充分，在時(shí)間的分配上鍛煉了自己的學(xué)習(xí)能力和如何有效的利用時(shí)間，在最短的時(shí)間里完成自己的任務(wù)。過程中也出現(xiàn)

71、了一些問題，例如將元件庫封裝等操作，我自己通過在網(wǎng)上搜索一些資料通過自己的實(shí)踐把問題弄懂，直到變?yōu)樽约旱闹R(shí)。</p><p>　　在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的這段時(shí)間內(nèi)，我學(xué)會(huì)了如何設(shè)計(jì)出更有效率、傳輸距離更遠(yuǎn)的無線門鈴，如何解決一些關(guān)鍵性的問題，為解決問題，增強(qiáng)了理解。提高了自己的能力，也在做這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)中體驗(yàn)到了快樂。</p><p>　　最后，通過這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對(duì)事物的認(rèn)識(shí)又上升了一個(gè)層次，看

72、事物不要停在表面，要深入了解它內(nèi)在的原理，才能真正的把握事物?？此坪?jiǎn)單的一個(gè)無線門鈴，其內(nèi)部復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和原理有很多使我們忽略的。同時(shí)，在一些東西出現(xiàn)問題時(shí)，我也學(xué)到了很快的分析問題出現(xiàn)的原因和問題的所在，快速的定位問題和解決問題。實(shí)踐出真知。通過這次設(shè)計(jì)我受益匪淺，發(fā)現(xiàn)自己書本上的知識(shí)還不是很牢靠，而且書本上的知識(shí)絕不能少，尤其是在調(diào)試時(shí)，不能只對(duì)照別人的進(jìn)行查錯(cuò)，主要是根據(jù)原理來進(jìn)行一一排查，所以在會(huì)以后的學(xué)習(xí)中好好掌握書本上的知識(shí)。

73、</p><p>　　此外我覺得本電路還有一些可以改進(jìn)和創(chuàng)新的地方：</p><p>　　◆可以將發(fā)射板的信號(hào)觸發(fā)用其他電路代替（如：用555構(gòu)成的多諧振蕩器等）；</p><p>　　◆無線音樂門鈴設(shè)計(jì)應(yīng)答方式，例如語音方式(如無人，請(qǐng)以后來等)；</p><p>　　◆應(yīng)答后，20秒鐘內(nèi)仍然有人按門鈴，且再次語音應(yīng)答提示后，門被撬動(dòng)提供

74、告警(語音，光或電話等)；</p><p>　　◆可以采用AT89C2051單片機(jī)作為中央處理芯片，使得該系統(tǒng)的功能擴(kuò)展，將該無線遙控門鈴設(shè)計(jì)成集無線門鈴和無線防盜報(bào)警器于一身的無線門鈴報(bào)警器；</p><p>　　◆將音樂芯片CL9300換成一個(gè)雙穩(wěn)觸發(fā)電路，再配一個(gè)繼電器或可控硅，就可作為實(shí)用的遙控開關(guān)或遙控電燈使用了。</p><p>　　◆加入LED指示燈電

75、路閃爍來顯示有情況，常量表示正在工作，熄滅表示故障或電池電量不足。</p><p><b>　　結(jié)束語</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們大學(xué)學(xué)習(xí)過程中一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)。在我們即將畢業(yè)的時(shí)候，畢業(yè)設(shè)計(jì)成為我們離開校園的最后一課。這對(duì)我們來說意義非常的重大。是鍛煉我們運(yùn)用所學(xué)知識(shí)正確的分析和解決 實(shí)際問題的一個(gè)重要的方面，也是培養(yǎng)應(yīng)用型專業(yè)人才的要求。<

76、/p><p>　　經(jīng)過這段時(shí)間的選題研究，從選題和資料、分析和計(jì)劃、調(diào)試維護(hù)階段、畢業(yè)設(shè)計(jì)英文翻譯等等中，我對(duì)電子產(chǎn)品的制作有了更深刻的理解，對(duì)于所選的課題，我們都是經(jīng)過與導(dǎo)師的反復(fù)研究才確定的，綜合我們所學(xué)的知識(shí)以及成品制作的可靠性，我選擇了直流穩(wěn)壓電源充電器作為我們畢業(yè)設(shè)計(jì)課題。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我學(xué)到了很電路知識(shí)和電腦知識(shí)，以及相關(guān)軟件的知識(shí)，如Protel99Se、OrcadPispice、Microsoft

77、Office中的word、excel、visio等等，特別是通過本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)鞏固我所學(xué)過的專業(yè)設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 柳淳．電子愛好者入門要訣[M]．北京：中國電力出版社，2008</p><p>　　[2] 管炳文，劉朝霞，侯秀荔．圖說模擬電子技術(shù)[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2

78、009</p><p>　　[3] 胡斌. 圖表細(xì)說電子技師速成手冊(cè)[M]．北京：電子工業(yè)出版社，2008</p><p>　　[4] 康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字部分[M].北京：高等教育出版社，2006</p><p>　　[5] 康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分[M].北京：高等教育出版社，2006</p><p>　　[6] 劉祖明，

79、張建平.50個(gè)趣味電子小制作[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2012</p><p>　　[7] 陳永甫.實(shí)用無線電遙控電路[M].北京：人民郵電出版社，2007</p><p>　　[8] 陳祝明.電子系統(tǒng)專題設(shè)計(jì)與制作[M].成都：電子科技大學(xué)出版社，2012</p><p>　　[9] 楊剛，龍海燕.電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐[M].北京：電子工業(yè)出版社，2009

80、</p><p>　　[10] 無線電雜志社.無線電2007年合訂本[J].北京：人民郵電出版社，2007</p><p>　　[11] 王至秋.速學(xué)萬用表檢測(cè)100例[M].北京：中國電力出版社，2009</p><p>　　[12] 何兆湘，涂仁發(fā).數(shù)字萬用表工作原理與電子電器設(shè)備檢修[M].華中科技大學(xué)文華學(xué)院信息學(xué)部，2009</p><

81、p><b>　　致 謝</b></p><p>　　這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)是在我的導(dǎo)師何兆湘老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。何兆湘老師不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想上給我以無微不至的關(guān)懷，在此謹(jǐn)向何兆湘老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。我還要感謝在一起愉快的度過畢業(yè)論文小組的同學(xué)們，正是由于你們的幫助和支持

82、，我才能克服一個(gè)一個(gè)的困難和疑惑，當(dāng)我有什么問題向你們請(qǐng)教的時(shí)候你們都會(huì)耐心的給我解答，直至畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利完成。 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有很多可敬師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠摯的謝意!最后我還要感謝培養(yǎng)我長大含辛茹苦的父母，謝謝你們。大學(xué)四年是讓人難以忘懷的重要日子，從軍訓(xùn)到考研到找工作，我始終與老師、同學(xué)維系著誠摯的情誼，與師生一起共同解決學(xué)習(xí)和生活中遇到的問題，共