《红外遥控开关》PPT课件.ppt

题目:红外遥控开关,主讲：刘颖教授,2,一、设计任务 给定直流电源电压和交流电源电压条件下，设计并制作一个红外遥控开关。,3,二、设计技术指标 1.基本部分 (1)红外遥控器采用现成的家用电器的红外遥控器；遥控距离不小于5米； (2)遥控开关接收端的工作电源为220V交流电； (3)遥控开关使用发光二极管指示有无220V交流电源及遥控开关的开关状态； (4)遥控开关能够控制台灯、电扇等家用电器，输出功率不超过200W。,4,2.发挥与扩展部分 (1)自制红外遥控器，包括至少8路遥控按键； (2)遥控开关能够控制至少8路家用电器。,5,三、电子系统设计的一般步骤,1 .选择总体方案； 2 .画出系统框图； 3 .设计单元电路； 4. 选择元器件； 5. 计算参数； 6. 画出总体电路图,(电路板图设计与制作)； 7. 组装与调试等。,6,四、本课程设计要求完成的任务,1.总体方案设计与优化； 2.系统功能电路设计； 3.计算参数，购买元器件； 4.绘制完整电路图； 5.印刷电路板设计与制作（选做内容）； 6.安装、调试所设计的电路 ； 7.详细说明电路原理，写出设计总结报告。,7,五、总体方案设计,所谓总体方案就是根据所提出的任务要求和性能指标，用具有一定功能的若干单元电路组成一个整体，来实现各项功能，满足设计题目提出要求和技术指标。,关键任务回顾： (1) 红外信号发送与接收。 (2) 根据接收到的红外信号特征控制相应的家用电器。,8,. 总体设计方案一 （）设计电路框图,图1 方案一电路框图,红外遥控器,开关驱动及显示,红外接收,信号处理,9,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；如果将脉冲串进行解码，就可以实现多路遥控开关。,（）方案一工作原理,10,（）方案一特点 全部功能通过硬件电路实现，不需编程。,（）方案一主要参考元器件 红外发送、接收器件，74LS74（D触发器），555（时钟信号发生器），继电器等。,11,继电器外观示意图,12,继电器示意图,13,14,74LS74 D触发器,16,.总体设计方案二,图2 方案2系统电路框图,键盘输入,单片机 解码 处理,红外接收,编码器,红外发送,红外发送,开关驱动及 显示,（）方案二系统电路框图,17,（）方案二工作原理 1)利用键盘输入指令，将其转化为电信号，经过编码调制等处理过程，通过LED红外发射器发送。,2)将接收到的红外遥控信号放大、接调和整形后输出响应的指令信号，送至单片机进行识别和处理，单片机根据识别结果输出控制信号，控制相应的继电器，从而控制对应的家用电器的开关状态。,18,（）方案二特点 利用单片机技术，系统由硬件和软件两部分完成，控制灵活。,（）方案二主要参考元器件 红外发送器（可使用家用遥控器）、红外接收器（如TSOP1738），单片机，继电器。,方案二参考元器件清单。,20,六、调试过程,.可能用到的仪器与仪表 PC机 单片机开发系统（如MICE51仿真器） 示波器 直流稳压电源 数字万用表 集成电路芯片测试仪,21,2.设计调试过程中注意事项,调试过程是发现错误、改正错误的过程。能够越早地发现错误，纠正它的代价就越小。错误可以分为：系统方案错误；系统设计错误；系统实现错误。,22,3.如何避免、减少设计错误,错误一：系统方案错误 错误后果：系统方案错误是致命的，如果在制作后期才发现它，几乎就没有挽救的办法。 措施：为避免方案错误，在设计前要进行周密的方案论证。查阅大量的文献资料，必要时设计调试核心单元电路或进行计算机模拟。,23,错误二：系统电路设计错误,例如，器件选择错误，在高速应用中使用了低速器件；元件参数计算错误，以致达不到预定的指标;逻辑控制关系错误等。这些都是设计上的错误。 错误后果：系统设计错误通常意味要对物理线路作较大的改动。 措施：一是使用计算机对电路进行模拟，例如验证放大器的特性，而且模拟的结果为物理线路的调试提供了参考依据。 另一个是使用可编程逻辑器件，这样在发现错误时只要重新改变编程，不需要做大的改动。,24,错误三：系统实现错误 系统实现错误主要是器件接线错误或工作点设置错误。 错误后果：系统实现错误通常导致电路工作状态不正常，但是通常不需要对物理线路作较大的改动。 措施：查找实现错误时可以根据模拟的结果进行对照调试，或由电路的因果关系确定故障的位置。,25,七、参考文献,1