红外遥控开关课程设计报告.doc

电子课程设计报告题目：红外遥控开关的设计 专业班级：电气工程及其自动化姓名 时 间：2013.5.272013.6.5指导教师： 完成日期：2013年6月 5 日红外遥控开关的设计任务书 1设计目的与要求设计一个红外遥控开关控制电路，要认真并准确地理解有关要求，独立完成系统设计，要求所设计的电路具有以下功能：（1）采用红外遥控发射和接收；（2）遥控距离要大于6米；（3）采用锁相环等实现红外遥控操作的加密；（4）输出负载可以为日光灯、白炽灯。2设计内容（1）画出电路原理图，正确使用逻辑关系；（2）确定元器件及元件参数；（3）电路仿真；（4）SCH文件生成与打印输出；（5）PCB文件生成与打印输出。3编写设计报告写出设计的全过程，附上有关资料和电路图，有总结体会。4答辩在规定时间内，完成叙述并回答问题。目录1引言32总体设计案32.1设计思路.42.2总体设计图 43设计原理析 43.1红外发射置.43.1.1内部电路分析.53.2红外接收装置5 3.2.1内部电路分析64总结与体会65参考文献6附录17附录27红外遥控开关的设计摘 要：单路红外遥控开关,它可以控制一路负载,可用于控制灯具,电风扇、排风扇等家用电器，设计介绍了可控制1KHZ的红外遥控开关，除具有一般红外遥控的发射、接收及控制外，还特别设计了利用锁相环实现加密的功能。另外，用于使用的器件以及电路的性能都比较好，它的干扰性也是很好的，特别适用于对发射和接收要求高的场合。关键词：发射器；接收器；锁相环电路；红外遥控开关1 引言现在社会上已经设计出了各种各样的控制开关，其中包括红外遥控开关，红外遥控是目前家用电器中用的较多的遥控方式我们这个设计既具有红外遥控的一般通用特性，也设计了一种具有自己独特性能的部分，让人们更好的使用家用电器，以下介绍红外遥控的特点：它不影响周边环境的、不干扰其他电器设备。由于其无法穿透墙壁，故不同房间的家用电器可以使用通用的遥控器而不会产生相互的干扰；电路调试简单。由于其抗干扰能力强，操作简单等诸多有点，已经广泛应用于彩色电视机，VCD，DVD空调，组合音响等各种家用电器上，我们设计的这个红外遥控开关，不仅是要让人们明白红外遥控的工作原理，还要使他们能更深刻的把握电器性能好坏，相信通过这个设计大家也能对红外遥控开关的工作原理有进一步的了解。2 总体设计方案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。2.1 设计思路红外遥控开关就是对住宅内德各种家用电器进行智能管理与控制的开关,跟传统开关相比,它主要可以实现一键场景,一对一遥控及分区灯光全开全关等管理,并可以用多种控制方式实现以上功能,最主要的控制方式为无线控制,定时控制,集中控制,甚至远程控制等,从而创造舒适、节能、方便、安全、环保的居住灯光效果。红外遥控开关系统一般分发射和接受普两个部分，发射部分的主要元件为红外发光二极管以及555，接收部分的红外接收管是一种光敏二极管以及锁相环lm567(是一种音频解码电路).可实现加密功能.接收电路中还设计了电源电路,以适应不同电路的供电需求.同时还有光电耦合器组成的隔离电路,主要用于高低压隔离保护.2.2 总体设计框图驱动输出电路载波振荡器音频振荡器红外接收电路开关驱动显示信号处理3 设计原理分析3.1红外发射装置组成（如图一)图一3.1.1内部电路分析发射电路的组成如上图所示,主要是以555为核心组成多谐振荡器，通过改变振荡器的工作频率来调节红外发射器件的工作频率，且可以通过调节电阻来减小红外信号的占空比，从而尽可能地增加红外传输距离。刚接通电源时,c1来不及充电, ,输出为高电平,二极管导通发射， C1呈指数规律上升,当到达(32)Vcc时.3端输出低电平,发光二极管截止发射 ,由R和C就可以确定它的振荡频率，从而控制其发射距离。此电路的载波频率为35khz。3.2红外接收装置红外接收装置（图二）3.2.1内部电路分析接收电路是以锁相环集成芯片LM567为核心，构成一个鉴频电路。红外接收二极管将感应到的脉冲信号通过电容C2耦合到三极管Q1的基极端，由Q1组成的放大电路把感应信号放大约100倍后，送到LM567的3脚，由LM567完全鉴频。如果接收信号在LM567的扑捉带宽内，8脚输出低电频;否则，8管脚维持高电平。通过调整C，R可以确定LM567的扑捉中心。当8管脚发生负跳变，触发双稳态电路改变状态，从而控制继电器的导通与断开状态。4 总结与体会这次设计的过程让我知道了知识的重要, 在实习中也加强了我对本专业的了解，把以前已经遗忘或者不会的东西从新得到巩固和了解。在实习中发现自己对自己专业了解的太少，懂得的只还是皮毛罢了。也认识自己有很多不足的地方，这次实习将以前感觉没有多么重要或者自己以前偷懒没有学好的软件等加强了学习。将理论与实践联系在一起的时候发现自己需要补全的知识很多.在完成设计的过程中，我深刻体会到我学到的书本知识还是不够，我们要好好学习，摆好态度.设计电路也锻炼了我的稳重和定力,而反复的调试过程寻找错误，对比资料检查电路，纠正错误,不仅极大的锻炼了我的细心与耐心,也在不知不觉中复习与巩固了专业知识.虽然很遗憾没有实现预期功能,但在此次过程中收获了大量的经验教训提升了专业素养,增进了和同学的交际,这些对于日后的发展都是有帮助的。参考文献1叶挺秀.应用电子学.杭州：浙江大学出版社，19942阎石.数字电子技术基础（第三版）. 北京：高等教育出版社，19893红外探测与控制电路M.陈永甫4 康华光电子技术基础数字部分第五版北京：高等教育出版社,20065 洪志良模拟集成电路的分析与设计北京：科学出版社，20056 路勇电子电路实验及仿真北京：清华大学出版社，2004附录1多谐振荡器多谐振荡器又称为无稳态触发器，它没有稳定的输出状态，只有两个暂稳态。在电路处于某一暂稳态后，经过