课程设计论文---路无线电遥控开关.doc

1路无线电遥控开关的制作课程设计实验报告目录一、 绪论1二、 方案论证与比较1 三、 电路的功能单元设计3.1 电路工作原理 23.2遥控开关密码的设置 43.3 遥控开关发射与接收部分的原理 5 3.4调试与安装 73.5技术指标 9四、 测试与分析9五、 总结10一、绪论随着无线电技术的不断成熟，各种遥控设备已大量地在人们的生活中应用，让我们体会到了许多的方便 许多电子爱好者肯定想过，要是自己能动手制作一款遥控产品，来解决生活中的一些不便，那将是一件无比快乐的事 不知读者是否有这样的感受：在寒冷的冬天，刚睡下，结果发现自己家卫生间里的灯没关，不去关吧，太浪费电了，去关吧，衣服都脱了，太冷了 要是那灯是遥控的就好了，我只要在床上一按遥控器，灯就灭了，多方便！本文要介绍一款遥控开关的制作，采用了数据加密处理，具有可靠性好，不会产生误动作，密码可设定，同时制作简单，根据我们提供的元器件，一装即成，有兴趣的读者可以一试。 二、方案论证与比较与普通抢答器相比，本设计有以下几方面优势：1、采用无线数字识别技术，每个开关各自独立密码，不会相互干扰。2、兼容常规手动操作功能，无线射频遥控，无方向性。3、依据国际电工惯例设计、安装、接线和普通机械墙壁开关完全相同。4、开关与遥控器之间采用智能分键学习对码，可增配遥控器或增1装多个开关。5、内置异常保护功能及用户可换保险管，具有防雷功能。6、距离变迁多。三、电路的功能单元设计3.1电路工作原理电路原理图见图1 电路主要由供电部分 无线接收部分 数据解码部分和开关控制部分组成。220v交流市电接在进线端子上，经 c1、 r1 、vd1- 4组成的降压整流电路后，在 cw1 上形成 24v左右的直流电压，为电路提供工作电源 24v直流电压经r4 降压后，在其 cw3 端输出稳定的 5v工作电压，作为无线接收模块和解码电路的工作电源。平时， ic1 的 12 脚输出低电平， vt1 截止，当接收模块 ic2 2收到遥控器发射的无线电编码信号后，就会在其输出端输出一串控制数据码，这个编码信息经专用解码集成电路 ic1 解码后，在数据输出端输出相应的控制数据，本文介绍的数据信息为有效时d1 输出为高电平，这个高电平经 r3 输入到 vt1基极，使其导通，继电器吸合，从而点亮电灯；当无线接收部分收到的数据信息经 ic 处理后输出到 d1数据为 0 时， vt1 截止，继电器关断，从而达到遥控控制电灯的目的。根据电路原理图，我们设计的pcb板图见图2电阻r: 阻碍电流流动作用,控制电路中的电流大小 ，电容c: 积贮电荷作用(也向外释放,象蓄电池一样),在直流电源电路中起平稳电压的作用,在交流电路中起耦合作用. ,二极管vd:用符号d标识，它有两个引脚，正极+和负极-，正向（二极管正极接电源正极）导通反向（二极管正极接电源负极）截止。根据这个特点把它用于电路中整流。其他的作用有开关、升压、限幅，检波等。cw: 可调式集成稳压器, 稳压内部含有过流、过热保护电路，具有安全可靠，性能优3良、不易损坏、使用方便等优点。其电压调整率和电流调整率均优于固定式集成稳压构成的可调电压稳压电源。集成电路（ic）就是由若干个晶体管，以及阻容感元件构成，对电信号进行放大，移相，分频，变频，提供，恒压，恒流，保持，量化，编码，取样等功能。3.2遥控开关密码的设置为了防止在同一区域内安装几套遥控开关时出现相互间的干扰，我们专门设计了密码，关于理论上设置密码的原理，这里不作详细介绍，下面介绍如果进行遥控器与接收器间密码的具体设置方法：在发射与接收器上我们都设计了密码设置焊接点，只需将两者相对应就可以配对使用。在图4中，我们将密码设置成：a1接高电平，a3接地，其余各脚均悬空。与此相对应的发射器的密码设置见图5。从中我们可以看到，发射器的密码设置也为：a1接高电平，a3接地，其余各脚均悬空。这样，我们就将发射器与接收器相对应了，只有密码设置一样的遥控器才能对灯进行遥控，其他密码的遥控器将无法操作，这样可以有效地解决多套系统相互干扰的问题。43.3 遥控开关发射与接收部分的原理 无线电遥控组件是利用无线电信号对远方的各种机构进行控制的遥控设备。这些信号被远方的接收设备接收后，可以指令或驱动其它各种相应的机械或者电子设备，去完成各种操作，如闭合电路、移动手柄、开动电机，之后再由这些机械进行需要的操作。作为一种与5红外遥控器相补充的遥控器种类，在车库门、电动门、道闸遥控控制，防盗报警器，工业控制以及无线智能家居领域得到了广泛的应用。常用的遥控开关遥控系统一般分发射和接收两个部分。发射部分一般分为两种类型，即遥控器与发射模块，遥控器和遥控模块是对于使用方式来说的，遥控器可以当一个整机来独立使用，对外引出线有接线桩头；而遥控模块在电路中当一个元件来使用，根据其引脚定义进行应用，使用遥控模块的优势在于可以和应用电路天衣无缝的连接、体积小、价格低、物尽其用，但使用者必须真正懂得电路原理，否则还是用遥控器来的方便。接收部分一般来说也分为两种类型，即超外差与超再生接收方式，超再生解调电路也称超再生检波电路，它实际上是工作在间歇振荡状态下的再生检波电路。超外差式解调电路与超外差收音机相同，它是设置一本机振荡电路产生振荡信号，与接收到的载频信号混频后，得到中频（一般为465khz）信号，经中频放大和检波，解调出数据信号。由于载频频率是固定的，所以其电路要比收音机简单一些。超外差式的接收器稳定、灵敏度高、抗干扰能力也相对较好；超再生式的接收器体积小、价格便宜。无线电遥控常用的载波频率为315mhz或者433mhz，遥控器使用的是国家规定的开放频段，在这一频段内，发射功率小于10mw、覆盖范围小于100m或不超过本单位范围的，可以不必经6过“无线电管理委员会”审批而自由使用。我国的开放频段规定为315mhz，而欧美等国家规定为433mhz，所以出口到上述国家的产品应使用433mhz的遥控器。无线电遥控常用的编码方式有两种类型，即固定码与滚动码两种，滚动码是固定码的升级换代产品，目前凡有保密性要求的场合，都使用滚动编码方式。3.4调试与安装这款无线遥控开关制作比较简单，所有元器件参数我们都测试完成，读者只要按我们提供的元件参数安装便可完成 在制作中，先将阻容元件等焊上，然后焊上集成电路插座，最后焊上无线接收模块c2，为了方便调试， r4 可以先不焊。应该强调说明的是，本电路中电源采用电容式降压，直接接入 220v市电，可能使线路板带电，故有条件的读者可用外接 5v直流电源对无线接收部分进行调试 插上 ic1，将负极接于电路中的地，+5v接于cw3 的正端，万用表直流电压档测量 ic1第 14 脚电压，当按动遥控器时，每按一次， 14 脚电压应有明显的变化，否则就说明无线接收模块没有正常工作，查看接收模块有无插反等，如正常，再测c1 第 17 脚对地电压，按住遥控器时，这个脚的电压应为高电平输出，否则检查ic1 有无插反， r5 是否焊接可靠等，另外一点7需要说明的是，有些制作者在焊集成电路插座时，由于焊接技术不熟练，将 1 到8 脚的地址端与地或高电平相碰，无意中对解码芯片进行了编码，造成发射端与接收端地址密码不统一而无法解码，关于如何进行地址编码，我们在下面的文章中进行介绍；最后测 12 脚电压，当按一下“关” 按钮时，这个脚的电压应为 0，按一下 “开” 按钮时应为高电平。市电供电部分的调试：将电源线接在接线端子上，万用表负端接地，正表笔接 cw1 的正极，查看电压是否为 24v左右，否则请检查元件有无焊反等 由于电路采用市电直接供电，制作时须特别注意安全，所有线路板上的导电部分都不要用手去碰，否则容易发生触电事故 有条件的话最好通过1： 1 的隔离变压器进行调试。经过以上两部工作后，如各项指标都正常，就将r4 焊上 全部元件安装好后，将整块线路板装于绝缘外壳中，然后装上固定螺丝，一款遥控开关就制作完成了接下来试机，接220v市电接于标有 220v字样的接线端子上，将灯泡两根引线接于标有lamp 字样的接线端子上，接通电源，按一下开按钮，灯马上点亮，按一下关按钮，灯马上又灭了 制作好的电路板及实物见图383.5技术指标这套无线遥控开关制作套件采用了继电器作为输出控制元件，因此对任何性质的负载都适用，对于输出功率的控制，理论上取决于继电器触头的容量，实际使用中电流最好控制在 3a以内，同时在线路板设计时，为了增加导电能力，可以在继电器输出触头的pcb板上加上焊锡，若用此开关控制一些功率较大的感性负载，如电动机等，若开启的过程中出现抖动现象，在开关端并联一只 0.1uf/400v的电容器便可以消除 本套件中所配的遥控器发射距离为200m，实际使用中由于受环境等因素的影响（特别是控制感性负载），距离会变近许多，一般家用电器的距离是完全可以满足要求的。四、测试与分析测试具体分二步进行，先使用模拟负载，再接实际 led 光源，电源输入端接功率表，具体结果见表1，当输出短路时，电源打嗝保9护正常，当输出为 13.6v，电源输入功率为 6.3w，其电源效率为 13.6 0.338/6.3=73%，效率较高；当电源调为 ac187v和 ac265v时，负载测试数据同表1 从测试结果看，电源的工作完全满足设计要求，实际接 24 个 led 工作在恒流状态，而超过 4 个led 时电源开始进入恒压限流状态，起到保护作用，实际中如果设计制作不当，电源可能提前保护，不能正常工作，可直接用功率高一档输出的viper22a芯片代替原来的viper12a芯片，该电源成本不足10 元，非常有利于led照明的推广，随着白光 led光效的不断提高，散热结构的成本同时也为下降，加上寿命长，几乎无需维护，普遍使用 led照明的时代已为期不远。五、总结1、 在整个电路中所选用的元器件价格低廉，设计简单，成本较低，有利于推广，并且电路中部分元器件可自行更换，从而能适用10于更多的领域。2、电路简单、性能好、成本低的特点，加上经过优化的程序，使其有很高的智能化水平。3、心得体会：一切都要有据可依，有理可寻，不切实际的构想永远只能是构想，无法升级为设计。另外：小组共同设计给我们提供了团体协作的途径，让我们更有利于思考和设计，一个人的力量是有限的，但是团体的力量是无穷的，在设计过程中要进行换位思考，综合大家的力量进行初步的理论设计，然后有独立的完成自己的设计思路。在学习理论知识的同时也要参加实践活动，同时，分组设计也有利于我们同学之间的团体协作。把课本上学到的知识运用到实践当中去，这是我们学习专业理论知识的最目的。在这次课程设计作业的过程中由于在设计方面我们没有足够的经验，理论基础知识掌握的不牢固，在设计中难免会出现这样那样的问题：如对器件了解的不够娴熟，导致焊接不牢，出现虚焊、假焊和漏焊。这些都充分暴露了前期我们在焊接收音机的学习过程中，这些专业知识的不足和经验的欠缺。对于我来说，收获最大的是：方法和能力，那些分析问题的方法和解决问题的能力。在整个课程设计的过程