红外遥控器电路(发射器).doc

题目红外遥控器电路（发射器）内容及要求 1、发射器用红外发射二极管，发射频率为6赫兹； 2、红外发射二极管的功率为2.5MW以上。进度安排1、方案论证 1天2、分析、设计、 3天3、焊接、调试、实现 3天4、检查、整理、写设计报告、小结 1天学生姓名：指导时间 ；2014.12.29-2015.1.7指导地点: F楼 409 室任务下达2014年12月30日任务完成2015年1月7日考核方式1.评阅 2.答辩 3.实际操作 4.其它指导教师系（部）主任王长坤 摘要 定时器确实是一项了不起的发明，使相当多需要人控制时间的工作变得简单了许多。人们甚至将定时器用在了军事方面，制成了定时炸弹，定时雷管。现在的不少家用电器都安装了定时器来控制开关或工作时间。随着时代的进步，电子行业的发展，定时器的应用也越来越广泛，传统的定时器都是发条驱动式、电机传动式、电钟式等机械式定时器，电子定时器相对于普通计时器来说，体积小，重量轻，造价低，精度高，寿命长，而且安全可靠，调整方便、适用于反复使用。该电子定时器满足。本系统是以红外技术和电子技术为基础，以实现无线遥控的，而且红外实现方式灵活，能得到广泛的应用。特别是随着芯片技术的发展，红外集成芯片的价格降低，更加扩展了红外技术的应用。现在我们的生活中处处都有红外技术的应用。以及它给我们的生活带来的便利。本系统利用简单的芯片和常见的电子元件来组建红外遥控系统。在本系统中主要用到的器件是NE555定时器和必要的电阻、电容，还有电源、红外发射二极管以及开关等等。 目录1.总体方案的设计与选择11.1.方案原理构思11.1.1.提出原理方案11.1.2. 原理方案的比较与选择21.2.总体方案的确定31.2.1. 单元电路的选择与设计31.2.2. 元器件的选择31.2.3. 参数计算41.2.4. 总体电路52.总体电路图,印刷板图及相关说明53.计算机仿真及相关说明93.1.仿真电路图及仿真结果93.2仿真过程阐述94.安装调试104.1. 元件引脚识别104.2. 元件的检测134.3. 用到的仪器仪表134.4.调试步骤134.5. 调试常见的故障与处理方法135.心得体会16参考文献17 总体方案的设计与选择1.1.方案原理构思1.1.1.提出原理方案方案一、利用555定时器发射电路 利用555定时器构成多谐振荡电路产生频率为6赫兹的驱动信号使红外二极管工作。555定时器含有两个电压比较器，一个基本RS触发器，一个放电开关T，比较器的参考电压由三只5K的电阻器构成分压，它们分别使高电平比较器A1同相比较端和低电平比较器A2的反相输入端的参考电平为和。A1和A2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。当输入信号输入并超过时，触发器复位，555的输出端3脚输出低电平，同时放电，开关管导通；当输入信号自2脚输入并低于时，触发器置位，555的3脚输出高电平，同时放电，开关管截止。是复位端，当其为0时，555输出低电平。平时该端开路或接VCC。Vc是控制电压端（5脚），平时输出作为比较器A1的参考电平，当5脚外接一个输入电压，即改变了比较器的参考电平，从而实现对输出的另一种控制，在不接外加电压时，通常接一个0.01uf的电容器到地，起滤波作用，以消除外来的干扰，以确保参考电平的稳定。通过NE555P芯片和电容、电阻就能够成多谐振荡器，定时器的3管脚会输出频率为6赫兹的方波。方波能驱动红外发光二极管在一秒内闪烁6次。方案二、利用电视遥控器改装 直接将电视遥控器的发射电路进行改装，得到一个红外发射电路；1. 1.2. 原理方案的比较与选择 在方案一中，需要555定时器、电容、电阻来搭建多谐振荡器。在多谐振荡器中，利用RC电路来构成充放电回路，从而来满足555定时器工作的电压。555构成的多谐振荡器会输出方波。输出来的方波具有一定的占空比，占空比大约是0.7，方波的高电平是电源的电压，方波的低电平零。方波的周期是6赫兹，也就是红外发光二极管在一秒钟内闪烁6次。555定时器的输出端接一个电阻分压限流，然后接上红外发光二极管。在这个电路中，需要的元件很少，而且电路简单方便调试。另外，其工作原理也很简单，易于理解。在方案二中，将电视机的遥控器进行改装成具有一定频率的红外发射电路很难。因为电视机的遥控器是一个集成的模块，改装它的电路需要专业的设备，而且改装很复杂。另外，改装的成本高。所以，此方案不适合。1.2.总体方案的确定每个模块即为一个单元，在555时基电路这模块中，通过闭合开关SB，使多谐振荡器开始工作，从而达到控制红外发光二极管工作的作用；在RC振荡电路这块中，通过改变电阻电容的大小和调节电位器来控制定时时间的长短，从而让红外发光二极管的发光频率保证在6赫兹，电源模块需要一个单刀单掷开关，控制信号的输入。1.2.2. 元器件的选择 根据以上设计分析,我们选择的元件必须符合设计的要求才行,因此按照每个模块作出如下选择： 快关选择拨动开关，电容选择瓷片电容； 555电定时器选择NE555p系列的定时器； 红外发光二极管选择功率为5MW的； 电源选择5v直流电源；1.2.3. 参数计算在555定时器组成的多谐振荡器的频率为 f=1.43/（R1+2R2）*C2，假设数据： R3=1M，C2=0.1u，此时可以算出R1大小，因为红外发光二极管的发光频率为6赫兹，将f=6f代入公式中算的R1的大小为384k。有公式：P=UI的R3的大小为1k1.2.4. 总体电路经过一系列设计的方案确定及计算,我们得出以下电路：2.总体电路图,印刷板图及相关说明以下是用Protel 99 SE软件完成的原理图:元件清单:原件名称原件型号个数定时器NE555P1电解电容100uf/25v1瓷片电容1041瓷片电容1031电阻 100k3电阻20k4拨动开关1红外发光二极管5mw1电阻1k1电源5v13.1.仿真电路图及仿真结果 本设计仿真用的软件是Multisim软件,它的功能比较强大,基本可找到所有常见的元件.我们从Multisim软件中找到555定时器并将其接成多谐振荡器的模式，红外发光二极管工作发亮，工作频率为6赫兹3.2仿真过程阐述双击Multisim软件图标,新建文件，将需要的元件拖入文件中，需要的元件有:NE555P，电容C1=0.1uf.，C2=0.01uf，R1=384K，R2=1M，R3=1K,红外二极管1个。将其按照原理图连接线路，最后仿真,结果LED2一6赫兹的频率闪烁。4.安装调试4.1. 元件引脚识别NE555元件引脚如下： 时基电路555是一种用途较广的精密定时器，可用来发生脉冲、作方波发生器、自激振荡器、定时电路、延时电路、脉宽调制电路、脉宽缺少指示电路、监视电路等。其工作电压为518V，常用1015V，最大输出电流200mA，可驱动功率开关管、继电器、发光管、指示灯、，做振荡器时，最高频率可达300kHz。时基电路555比较简单，内部集成了21个晶体三极管、4个晶体二极管和16个电阻组成了两个电压比较器、一个R-S触发器、一个放电晶体管和一个由3只电阻组成的分压器。图中上比较器A1和下比较器A2是由两个高增益的电压比较器，VT为放电三极管，3个电阻R1、R2、R3阻值都是5k，是3个5组成，时基电路555名称由此而来。555的8脚是集成电路工作电压输入端，电压为518V，以UCC表示;从分压器上看出，上比较器A1的5脚接在R1和R2之间，所以5脚的电压固定在2UCC/3上;下比较器A2接在R2与R3之间，A2的同相输入端电位被固定在UCC/3上。1脚为地。2脚为触发输入端;3脚为输出端，输出的电平状态受触发器控制，而触发器受上比较器6脚和下比较器2脚的控制。当触发器接受上比较器A1从R脚输入的高电平时，触发器被置于复位状态，3脚输出低电平;2脚和6脚是互补的，2脚只对低电平起作用，高电平对它不起作用，即电压小于1Ucc/3，此时3脚输出高电平。6脚为阈值端，只对高电平起作用，低电平对它不起作用，即输入电压大于2 Ucc/3，称高触发端，3脚输出低电平，但有一个先决条件，即2脚电位必须大于1Ucc/3时才有效。3脚在高电位接近电源电压Ucc，输出电流最大可打200mA。4脚是复位端，当4脚电位小于0.4V时，不管2、6脚状态如何，输出端3脚都输出低电平。5脚是控制端。7脚称放电端，与3脚输出同步，输出电平一致，但7脚并不输出电流，所以3脚称为实高(或低)、7脚称为虚高。 4.2. 元件的检测电阻检测用万用表,调到电阻档.电容直接给定就OK,发光二极管的正负极也可用万用表检测.二极管利用正向导通反向截止的特性可以先将万用表调到电阻档,正向时电阻很小,反向电阻很大.4.3. 用到的仪器仪表本设计用到万用表和示波器.4.4.调试步骤在焊接好了之后,接上5V电源，发现发光二极管基本上不亮，再看看仿真，发现用的是220V交流，所以又进行修改仿真，因此，将上面电路图中一些不要的元件去掉，焊好后，接入电源5V,看到灯都亮了，达到设计结果。4.5. 调试常见的故障与处理方法在焊接过程，可能会遇到线与线之间没有真正的接通或虚焊，可以用万用表的蜂鸣档，用表笔接触需要连接通路的两端，若有响，则代表通了，反之则没有通。芯片或其他地方没有通或没有电压，可以用万用表的电压档表笔一段端接负，另一端接需要连通的一端，看有没有电压值。实物图如下：正面和反面5. 心得体会课程设计是针对某一理论课程的要求，对学生进行综合性实践训练的实践教学环节，可以提高学生运用课程所学的理论知识与实践紧密结合，独立地解决实际问题的能力。此次的课程设计是一次难得的锻炼机会，让我们充分的利用所学的专业知识，也充分的发挥自己的想象空间，学会了查找资料的方法，也会了仿真。在这次的课程设计中，我们运用到了两个特别重要的软件,如Multisim和Protel 99SE等。在这次课程设计中学到了许多以前在课堂在书本上所无法学到的。特别是在课程设计中，查找资料，学习知识，从而丰富了自己，使自己感觉到很充实，在这次课设中遇到问题也及时的问了同学，顺利的解决了，并且这次的设计培养了我的独立思考的能力和操作的能力。在设计的过程中我运用以前的焊接基础，不用线连接，用锡丝连焊。本着排版美观的原则，最终完成了焊接设计。团结协作是我们实习成功的一项非常重要的保证。不懂得问题相互交流，相互提出自己的见地。对我们而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。挫折是一份财富，经历是一份拥有。这次实习必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆。总之，通过这次为期两个星期的课程设计，我收获良多，应该在以后能够用得着，