無線遙控門鈴課程設(shè)計

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章 緒論- 1 -</p><p>　　1.1 我國發(fā)展智能住宅小區(qū)的前景- 1 -</p><p>　　1.2 開發(fā)研究無線遙控音樂門鈴的意義- 1 -</p><p>　　第二章 設(shè)計任務(wù)- 2 -</p><p>　

2、　第三章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計- 2 -</p><p>　　3.1單元電路的選擇- 2 -</p><p>　　3.1.1 發(fā)射機單元電路的選擇- 2 -</p><p>　　3.1.2 接收機單元電路的選擇- 3 -</p><p>　　第四章 系統(tǒng)概述- 8 -</p><p>　　4.1 方案選擇及其論證

3、- 8 -</p><p>　　4.2 系統(tǒng)的工作原理- 8 -</p><p>　　4．2．1發(fā)射板原理- 9 -</p><p>　　4．2．2接收板原理- 11 -</p><p>　　4.3 系統(tǒng)設(shè)計原則與結(jié)構(gòu)- 13 -</p><p>　　4.3.1 系統(tǒng)的設(shè)計原則及指導(dǎo)思想- 13 -<

4、/p><p>　　4.3.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)- 14 -</p><p>　　4.4 功能簡介- 14 -</p><p>　　第五章 工藝流程圖設(shè)計- 15 -</p><p>　　5.1 產(chǎn)品組裝主要工藝流程圖- 15 -</p><p>　　第六章 結(jié)束語- 29 -</p><p>　　

5、6.1總結(jié)設(shè)計的收獲與體會- 29 -</p><p><b>　　致謝- 30 -</b></p><p>　　參考文獻(xiàn)- 31 -</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1 我國發(fā)展智能住宅小區(qū)的前景</p><p>　　隨著科

6、學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，全球經(jīng)濟國際化和社會信息化的浪潮洶涌澎湃。住宅功能也日益增強，智能住宅與智能小區(qū)應(yīng)運而生。歐美、日本等發(fā)達(dá)國家從七十年代就開始加強這方面的研究，并專門成立了現(xiàn)代住宅開發(fā)公司，建造了一大批樣板智能住宅。我國對智能住宅的研究還剛剛起步，但其發(fā)展相當(dāng)迅速，一具有一定智能化水平的住宅在我國一些大城市興建。九五年七月華東建筑設(shè)計研究院編制了上海市《智能建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》，九八年三月十日江蘇省地方標(biāo)準(zhǔn)《建筑智能化系統(tǒng)工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》頒布

7、實施；國標(biāo)《智能建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》九九年十二月一日在滬審查通過。這無疑為廣大電子設(shè)計人員及工程施工人員提供了標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)。住宅智能化作為科學(xué)技術(shù)與現(xiàn)代住宅的橋梁，不斷豐富住宅的藝術(shù)內(nèi)涵，不斷滿足人們信息共享及先進(jìn)的物業(yè)管理的必然要求，相信經(jīng)過致力智能建筑的設(shè)計者和建設(shè)者的共同努力，不遠(yuǎn)的將來會在中國的大地上涌現(xiàn)出一大批智能化住宅。</p><p>　　個人認(rèn)為大力推進(jìn)智能小區(qū)的建設(shè)比較符合中國國情，一方面可以節(jié)省土地，另

8、一面便于加強城市規(guī)劃和管理。作為一個應(yīng)用電子學(xué)習(xí)者，目前最迫切的任務(wù)是如何使智能小區(qū)設(shè)計的功能設(shè)定恰到好處、技術(shù)路線恰當(dāng)其分，使智能住宅產(chǎn)品得到市場的最大認(rèn)同。讓我們迎接我國的智能化住宅和智能小區(qū)建設(shè)春天的到來！</p><p>　　1.2 開發(fā)研究無線遙控音樂門鈴的意義</p><p>　　所謂無線門鈴是針對傳統(tǒng)的有線門鈴而講的。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。

9、如果在豪門大院或經(jīng)常聽不到門鈴聲的房主，有時總會不能及時接待來客，很是尷尬。傳統(tǒng)的門鈴布置采用導(dǎo)線將門鈴的各個設(shè)備連接到一起，隨著技術(shù)的發(fā)展，無線技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用，這就出現(xiàn)了無線門鈴！簡便、靈活的無線安裝設(shè)計，免去安裝時的麻煩及支出，不影響裝修美觀。空曠地帶遙控距離長達(dá)100米，超長的能達(dá)150米，能滿意各式住宅及高層樓宇需求。實際遙控距離視使用環(huán)境因素而變化。而且無線遙控音樂門鈴能發(fā)出各種不同的優(yōu)美音樂，用戶可以通過轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇喜歡

10、的音樂。門鈴安裝時太靠近金屬物會縮短遙控距離。耗電極微，開關(guān)內(nèi)置可更換12伏電池，不按動時不耗電。正常使用壽命為一年（按20次/天）。接收器插電使用時，功率消耗為1W，等于一年只耗一度電。按鈕可裝可貼，即使家庭主婦，亦可容易完成安裝。門鈴裝入室內(nèi)，隨意插入任一電源即可，門鈴溫度60攝氏度為正常。在現(xiàn)代家庭中，利用無線電技術(shù)制成的無線門鈴和無線防盜報警器已廣為應(yīng)用，但目前市面上所售無線門鈴以簡易型居多，即遙控器與接收器間的數(shù)據(jù)傳輸采用非編

11、碼式，這種門鈴生產(chǎn)成本</p><p><b>　　第二章 設(shè)計任務(wù)</b></p><p><b>　　任務(wù)與要求</b></p><p>　　1、發(fā)射器采用電池供電，靜態(tài)電流??；2、采用無線電進(jìn)行遙控，具有一定的遙控距離；3、具有一定的保密性；</p><p>　　4、在同一區(qū)域范圍內(nèi)能有多

12、套系統(tǒng)同時工作而相互間不影響；5、門鈴按鍵按下有振鈴響起；</p><p>　　6、接收板用5號電池供電；</p><p>　　7、音樂IC可以發(fā)出三種音樂，可以轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇喜歡的音樂。</p><p>　　第三章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計</p><p>　　3.1單元電路的選擇</p><p>　　3.1.1 發(fā)射機單元

13、電路的選擇</p><p>　　發(fā)射器由調(diào)制振蕩級和高頻振蕩級兩級組成。</p><p>　?。?）調(diào)制級電路選用一塊TC4069和32.768KHz晶體完成（見下圖），TC4069是6反相器。TC4069可以換用CD4069，選用該芯片主要是可以產(chǎn)生穩(wěn)定并在一定范圍內(nèi)的頻率。本電路關(guān)鍵在于晶振X1和頻率調(diào)整。而X1取決于購買，調(diào)頻率取決于技巧。X1在電子商場不易購到，可以到一般的小學(xué)校門

14、口或一元商店去買兩只普通的電子表，回來拆下其中的晶體就是32.768KHz。如果找不到，發(fā)射端就將X1換成200P電容，再用820K電阻串一只小型500K可調(diào)電阻代替原R2。這種方法增加了制作者的難度，降低了成功的可能性。建議還是用晶振做。</p><p>　　圖3-1-1 調(diào)制級電路</p><p>　?。?）高頻振蕩級選用Q1、L1、C3和6P電容C1組成高頻振蕩級（見下圖）。L有一

15、定的要求，否則接收的頻率和發(fā)射的相差太大也是不能收到信號的。它是做在印刷板上的銅箔，規(guī)格可做成矩形或圓形，鈾箔寬度為1.5mm，外形長寬為1.2cm X 2.7cm,或直徑2cm,量內(nèi)框。因為接收端的頻率可調(diào)，所以L1的制作只要大體上接近上面的規(guī)格即可。這個矩形或圓形線圈不能用漆包線去做，否則就算調(diào)好了日后也容易跑頻，發(fā)出的信號不能被正常接收到。</p><p>　　圖3-1-2 高頻振蕩級電路圖</p&g

16、t;<p>　　3.1.2 接收機單元電路的選擇</p><p>　　(1)接收電路主要有振蕩接收電路接收信號經(jīng)過解調(diào)、信號放大、選頻整形、推挽放大使喇叭發(fā)聲。振蕩接收電路主要由Q3、L2、C4、C16組成超再生振蕩接收器（如圖4-1-3）</p><p>　　圖3-1-3 超再生振蕩接收電路圖</p><p>　　(2)信號放大、選頻整形電路選用TC

17、4069、Q2和晶振X2組成，X2的選擇和X1一樣，前文已闡述。 </p><p>　　圖3-1-4 信號放大、選頻電路</p><p>　　調(diào)制振蕩器采用一塊普通555時基集成電路即可完成TC4069的功能，利用555構(gòu)成多諧振蕩電路，如下：</p><p><b>　　圖3-1-6</b></p><p>　　（2

18、）發(fā)射板中用的電池為12V電池，考慮到在我們?nèi)粘Ｉ钪?2V電池很難買到，而1.5V電池比較常見，因此，為了更換電池的方便，設(shè)計一個升壓電路，使電源電壓達(dá)到12V供電要求。（設(shè)計電路如下）</p><p><b>　　圖3-1-7</b></p><p>　　其中，標(biāo)有14的輸入端接在TC4069的14腳上；按AN，Q1、L2、R1組成的升壓電路把1.5V直流電轉(zhuǎn)換成

19、交流電并升壓，D1整流，C1、C2濾波為發(fā)射電路提供電源。</p><p><b>　　第四章 系統(tǒng)概述</b></p><p>　　4.1 方案選擇及其論證</p><p>　?。?）系統(tǒng)的組成：該無線音樂門鈴由發(fā)射模塊和接收模塊組成，用TC4069集成塊來作發(fā)射和接收主電路。發(fā)射器由調(diào)制振蕩級和高頻振蕩級兩級組成，Q3、L2、C4、C16組

20、成超再生振蕩接收器，音樂芯片采用TQ33G，可以發(fā)出三種音樂（雙音叮咚，西敏寺，愛麗斯），可以轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇喜歡的音樂。</p><p>　?。?）方案選擇：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。該方案主要是通過振蕩產(chǎn)生、發(fā)射和接收信號，再經(jīng)過整形放大推動喇叭發(fā)音。</p><p>　　4.2 系統(tǒng)的工作原理&

21、lt;/p><p>　　發(fā)射器由調(diào)制振蕩級和高頻振蕩級兩級組成。調(diào)制級電路由一塊TC4069和32.768KHz晶體完成，TC4069是6反相器。所謂反相器，就是反相器都有兩端，輸入端是高電平時輸出端就轉(zhuǎn)為低電平，輸入端是低電平時輸出端就為高電平，輸入和輸出端的電平總是相反。如圖1腳和2腳為第一個反相器，本文稱反相器1，之后稱反相器2、3、……，總共TC4069有六個。</p><p>　　圖

22、4-2-1 TC4069內(nèi)部電路圖</p><p>　　4．2．1發(fā)射板原理</p><p>　　發(fā)射器開關(guān)按下時，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。過程：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。充電時間由X1決定，等效電容為200P。由于X1的充電，X1上

23、的電壓逐漸上升，當(dāng)升至反相器1的翻轉(zhuǎn)電平時，2腳就由原來的高電平轉(zhuǎn)為低電平，4腳也同時轉(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1腳降為低電平了，輸出端又翻轉(zhuǎn)成高電平，再次對X1充電，至此已完成一個充放電過程，即一個振蕩周期，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腳就會一直輸出高低不斷變化的電平信號。這個信號的頻率由晶體決定，為32.768kHz。這個過程

24、在電路實際工作時完成得極快。反相器1和反相器2用于產(chǎn)生振蕩信號，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Q1進(jìn)行調(diào)幅，向外發(fā)射電磁波。7腳輸出一串?dāng)?shù)字編碼信號，經(jīng)Q1放大后由L1向外發(fā)射。D1為</p><p>　　圖4-2-4 發(fā)射板原理圖</p><p>　　圖4-2-5 9018</p><p

25、>　　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振蕩信號調(diào)制，通過印刷電感L發(fā)射信號。按鍵每按一次就發(fā)射一次。 </p><p>　　4．2．2接收板原理 </p><p>　　Q3、L2、C4、C16為

26、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，產(chǎn)生諧振，Q3的超再生信號就受發(fā)射端的調(diào)幅信號控制，L1為色環(huán)電感，阻止高頻信號通過。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，這由三個反相器13和12、11和10、1和2(三級高增益放大器)完成，C8濾波濾除檢波后的高頻雜波，使

27、用檢波后的有用信號信噪比最大。經(jīng)三極放大后的調(diào)制信號與發(fā)射端（低頻32.768KHz）同頻， X1在電路中起選頻作用，同頻率的信號能順利通過，免除了許多不需要的各種外界信號的干擾，選頻后的信號送入Q2放大整形，該信號的幅度還較低，經(jīng)最后兩級開路反相放大后輸出等幅方波信號。R21限流，C11濾波，對方波進(jìn)行平滑濾波，并有數(shù)十毫秒的延時，也能消除外界尖脈沖對觸發(fā)電路的干擾，本電路采用TQ33G系列三種聲音可選擇，雙音叮咚，西敏寺，愛麗斯。K

28、1是樂曲選擇開關(guān)，音樂信號經(jīng)Q1放大推動喇叭發(fā)出優(yōu)美的門鈴音樂聲</p><p>　　4.3 系統(tǒng)設(shè)計原則與結(jié)構(gòu)</p><p>　　4.3.1 系統(tǒng)的設(shè)計原則及指導(dǎo)思想</p><p>　　該無線音樂門鈴系統(tǒng)用TC4069集成塊來作發(fā)射和接收主電路，合理的設(shè)計應(yīng)該在保證產(chǎn)品必備功能的前提下，使制造成本最低，使電路更簡單。同時，還要保證系統(tǒng)電路的性能和穩(wěn)定性，確

29、保電路能正常工作，避免出現(xiàn)因電路電流過大而燒壞元器件的現(xiàn)象。</p><p>　　該系統(tǒng)通過先進(jìn)的脈碼調(diào)制發(fā)射及石英晶振穩(wěn)頻技術(shù)使發(fā)射板和接收板產(chǎn)生諧振，通過解調(diào)、放大、整形、功率放大推挽喇叭發(fā)音。</p><p>　　4.3.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)</p><p>　　4-3-1發(fā)射板工作原理框圖</p><p>　　4-3-2接收板工作原理方框圖

30、</p><p><b>　　4.4 功能簡介</b></p><p>　　發(fā)射器由調(diào)制振蕩級和高頻振蕩級兩級組成。接收板由超再生振蕩接收器完成接受信號功能，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，發(fā)射器開始工作，發(fā)射出電磁波信號；接收板產(chǎn)生諧振，經(jīng)整形、推挽放大使音樂響起。</p><p><b>　　第六章 結(jié)

31、束語</b></p><p>　　6.1總結(jié)設(shè)計的收獲與體會</p><p>　　1、通過這次畢業(yè)設(shè)計，加強了我們動手、思考和解決問題的能力。在整個設(shè)計過程中，我們通過這個方案包括設(shè)計了一套電路原理和PCB連接圖，和芯片上的選擇。這個方案使用了TC4069芯片、TQ33G 2、在設(shè)計過程中，經(jīng)常會遇到這樣那樣的情況，就是心里想老著這樣的接法可以行得通，但實際接上電路，總

32、是實現(xiàn)不了，因此耗費在這上面的時間用去很多。 3、我在做畢業(yè)設(shè)計的同時也是對課本知識的鞏固和加強，由于課本上的知識太多，平時課間的學(xué)習(xí)并不能很好的理解和運用各個元件的功能，而且考試內(nèi)容有限，所以在這次課程設(shè)計過程中，我們了解了很多元件的功能，并且對于其在電路中的使用有了更多的認(rèn)識。 平時看課本時，有時問題老是弄不懂，做完畢業(yè)設(shè)計，那些問題就迎刃而解了。而且還可以記住很多東西。比如一些芯片的功能，平時看課本，這次看了，下次就忘了，

33、通過動手實踐讓我們對各個元件印象深刻。認(rèn)識來源于實踐，實踐是認(rèn)識的動力和最終目的，實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　4、在制作PCB時，發(fā)現(xiàn)細(xì)心耐心，恒心一定要有才能做好事情，首先是線的布局上既要美觀又要實用和走線簡單，兼顧到方方面面去考慮是很需要的，否則只是一紙空話。 5、在畫好原理圖后的做PCB版時，由于項目組成員對單面板的不熟悉，導(dǎo)致布線后元件出現(xiàn)在另一邊，增加了布線難度，也產(chǎn)生很多不

34、曾注意的問題，今后要牢記這個教訓(xùn)，使以后布線更加順利。 6、經(jīng)過畢業(yè)設(shè)計，過程曲折可謂一語難盡。在此期間我們也失落過，也曾一度熱情高漲。這一路走下來，點點滴滴我至今歷歷在目。 生活就是這樣，汗水預(yù)示著結(jié)果也見證著收獲。勞動是人類生存生活永恒不變的話題。通過實習(xí)，我才真正領(lǐng)略到“艱苦奮斗”這一詞的真正含義，我才意識到老一輩電子設(shè)計為我們的社會付出。我想說，設(shè)計確實有些辛苦，但苦中也有樂，在如今單一的理論學(xué)習(xí)中，很少有機會能有

35、實踐的機會，但我們可以，而且設(shè)計也是一個團(tuán)隊的任務(wù)，一起的工作可以讓我們有說有笑，相互幫助，配合默契，多少人間歡樂在這里灑下，大學(xué)里一年的相處還趕不上這十來天的合作，我感覺我和同學(xué)們之間的距離更加近了；我想說，確實很累，但當(dāng)我們看到自己所做的成果時，心中也不免產(chǎn)生興奮； 正</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　我在這次畢業(yè)設(shè)計過程中，得到了老

36、師們和同學(xué)們的大力幫助。特別要感謝我的指導(dǎo)教師，在將近三個月的設(shè)計中，從最初的選題、方案擬定及方案確定，到具體的設(shè)計過程中，所遇到的問題和困難，如何解決這些問題及困難，以及最后的設(shè)計審查，二位老師都給以了細(xì)心的指導(dǎo)和糾正。使得我的畢業(yè)設(shè)計才順利地圓滿地完成。</p><p>　　此外，還要感謝機電技術(shù)系的全體老師，是他們給我打下了堅實的基礎(chǔ)，為我的畢業(yè)設(shè)計做出了良好的鋪墊，也為我的畢業(yè)設(shè)計提供了不少的意見和建議，

37、在此表示衷心的感謝。</p><p>　　通過這次畢業(yè)設(shè)計，我學(xué)會了如何綜合運用所學(xué)的專業(yè)知識，如何查閱相關(guān)資料，并從中提取有用信息來幫助我完成的設(shè)計。使使我深深地感到：作為一個設(shè)計者，如何進(jìn)行一個產(chǎn)品的開發(fā)和設(shè)計，并對其設(shè)計過程如何進(jìn)行優(yōu)化選擇有了初步的認(rèn)識，為以后的工作打下了堅實的基礎(chǔ)。我所獲得的這些知識都是宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院對我辛勤培養(yǎng)的結(jié)果。因此，我要感謝母校的各級領(lǐng)導(dǎo)及老師們，謝謝你們?nèi)陙韺ξ业慕逃鸵?/p>

38、導(dǎo)。</p><p>　　由于本人水平有限、經(jīng)驗不足、時間倉促，設(shè)計中難免存在不足之處，敬請各位老師批評指正。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　【1】周良權(quán) 傅恩錫 李世馨 編 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（第三版）[M].北京:高等教育出版社,2005</p><p>　　【2】張玉蓮 編 電

39、子CAD(Protel99SE)實訓(xùn)指導(dǎo)書（第一版）[M].西安電子科技大學(xué)出版社，2007</p><p>　　【3】林春景 編模擬電子線路(21世紀(jì)普通高等教育電子信息類規(guī)劃教材) （第一版）[M]. 機械工業(yè)出版社，2009</p><p>　　【4】 全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽組委會編. 全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽獲獎作品選編. 北京：北京理工大學(xué)出版社，2005年3月第1版【5】[