毕业设计开题报告(无线耳机的设计与制作).doc

毕业设计(论文)开 题 报 告 题 目 学 院 专业及班级 姓 名 学 号 指 导 教 师 日 期 西安科技大学毕业设计(论文)开题报告题 目无线耳机的设计与制造选题类型一、选题依据(简述国内外研究现状、生产需求状况, 说明选题目的、意义，列出主要参考文献)：1、国内外研究现状 近年来，随着人们生活水平的不断提高，生活中各种随身设备也不断增多，人们往往被各种线材所缠绕，给日常生活和工作带来了诸多不便。为了使耳机产品更加便捷，各大公司摆脱了有线的束缚，大力地开发各种款式的无线耳机，其信号传输先后经历了FM调频、红外、2.4G技术、蓝牙、kleer等技术升级演变，每一代技术都在不断提升传输带宽、速度以及听觉品质，同时也降低了高质量视听设备的成本。下面就当前无线耳机的发展作简要的介绍：1.FM无线耳机采用FM技术的无线耳机，出现的时间较早，其原理就是将音频信号通过FM发射机发射，同时在耳机中装上FM接收电路，就成了既能收听特有信号源又能收听调频广播的耳机了。由于FM调频技术原来主要用于无线电台广播，所以适合于远距离、大面积的接收，但其最高22kHz的采样率被称之为“收音机音质”，所以FM无线耳机音质较差、保密性不强、易于受到干扰。同样因为FM技术主要用于单向传输，FM无线耳机也无法集成无线话筒。上述特点使得FM无线技术通常用于低端耳机产品，它的价格十分低廉，广泛应用于外语听力训练、外语听力测试以及同声翻译等，市面上所售国产FM无线耳机品牌众多。2.红外无线耳机红外线属于光波，除强光外很少有能影响到红外无线的传输，因此稳定性较好，广泛应用于各种遥控器、无线鼠标以及早期的手机。红外无线技术最大的优点在于带宽，也就是说采用红外无线技术的音频产品可以传输大容量的信号，音质效果较好。但红外无线技术的缺点也是显而易见的，首先其对指向性要求极高，很容易因为角度稍稍偏离导致无法接收信号;其次红外传输距离较短，一般有效距离在10m以内，另外红外无线传输对于发射功率要求较高，因此耗电量较大，如果时常需要更换电池或充电实在有违无线耳机便捷的本质。3.2.4GHz数字无线耳机2.4GHz无线技术的耳机采用的是2.4GHz频段无线载波技术和P2P通信协议。从传输速率方面来看，理论上要达到“CD级音质”的音频传输速率需要达到1.4Mh/s左右，目前采用P2P协议的2.4GHz无线传输方式数据量可以达到2Mh/s，所以基本可以达到无损传输的要求，同时可以集成无线话筒实现双向工作的功能。2.4GHz技术的无线耳机本身功率消耗不高，相对比较省电。通过加大发射器功率，还可以有效提高传输距离。随着电脑网络的普及和视频通话的发展，2.4GHz无线耳机的应用领域可谓相当广泛，市场前景看好。在高速发展的今天，越来越多的数码产品不断更新换代，无线产品领域也是在不断的发展，而有线的将被逐步替代，未来就是无线领域的世界，而无线耳机是率先登场的，其发展前景是无限的。2、 发展趋势 2010年后，随着智能终端的普及和游戏影音需求的高速增长，耳机产品表现出了鲜明的便携、个性趋势，之后将朝着更易用的方向深化，逐步进入快速消费品行列，用户更换耳机的周期会大大缩短。考虑到无线耳机随意、简单、自由的特性，无线耳机消费正在兴起，便携、消费、无线成为今后耳机产品的一大趋势。据耳机行业市场调查分析报告显示，便携型耳机将会继续获得深入发展，越来越多的耳机将会被打上便携标签，低阻抗、高灵敏度、短线材、附送收纳袋等元素，将会出现在越来越多的耳机身上，便携导向将引领耳机朝着个性化方向。耳机的时尚化、消费化趋势，更是获得了厂商的大力引导。产品定位越细分，越能创造用户需求;产品更换节奏越快，厂商的出货量及利润也就越大。因此，在这一重因素的主导之下，在耳机“时尚类数码外设”的产品定位下，耳机的时尚化、消费化趋势，将同样不可避免。随着蓝牙技术的进步和芯片组成本的下降，蓝牙仍会与Wi-Fi各占短距离无线通讯市场的半壁江山。目前，很多场合会运用到无线耳机，除了广播电视系统，如呼叫中心、电化教学、家庭HIFI、免提通信个人手机(蓝牙耳机)、“静默会议”、采访考察、旅游观光等无线耳机系统都得以一展风采，也正逐步成为一种趋势。3、 课题研究的目的及意义 本次研究的目的在于通过设计并制作一款无线耳机，已方便人们的日常生活以及满足一定的经济性和适用性 意义：我们经常会遇到这样的情况，在别人休息的时候看电视或者听音乐的时候，为了不影响他人的休息，而特地的使用耳机，然而，我们也常常也会因为线缠在一起以及线不够长而时常苦恼，因而，为方便人们的日常生活，一款无线耳机有一定的必要性。在现如今的科技下，无线耳机的制造已经不再是个难题，综合考虑经济性和适用性的情况下，基于单片机原理和红外传输原理的红外无线耳机，恰好能够满足上述需求。参考文献1王为庆 ，沈博 ，覃海明基于锁相环集成电路 CIM046的红外无线耳机设计J江汉大学学报 (自然科学版 )，2009，37(2)：3134 2杨阳 ，杨琳，王薇薇 ，等一种监测人体体温及脉搏波的耳机装置 J中国医学装备 ，2013，10(5)：1923 3黄智伟无线发射与接收电路设计(第2版)M北京 ：北京航 空大学 出版 ，2007 4应伟峰基于耳机的移动终端和传感器节点的通讯接口D大连 ：大连理工大学 ，2013 5明立军基于 AT89C51的多功能红外无线遥控器系统设计J电大理 工，2013，(1)：1719 6杨 恒 ，杨遂军 ，叶树亮 ，等面向现场检测的红外无线传输系统及其性能研究J测控技术 ，2013，(7)：8790 7徐海峰，李俊维，刘贤德红外无线数字通信J数字通信，1997，(2)：710 8宋磊磊 ，杨晖，杨海马，等多节点红外长距数据通信模式设计 J电子测量 与仪器学报 ，2014，28(1)：4347 9李海峰，周革 ，井文才 ，等红外无线传输在以太网(Ethernet)中的应用 J光电子技术与信息 ，2003，16(2)：2933 1O徐海峰，李骄阳，惠晓实 ，等红外无线信道特性的评价方法 J红外 与毫米波学报 ，1999，(2)：7782 11王为庆，沈 博 ，吴 鹏一种调幅红外无线耳机的设计 J江汉大学学报 (自然科学版)，2008，36(3)：3234 12吴桂 军，张振珠 ，朱黎丽感应式红外无线耳机J科技视界 ，2013，(28)：181 13徐玉麟 红外无线耳机 J电气 时代 ，1993，(2)：22 14应伟峰基于耳机的移动终端和传感器节点的通讯接口D大连 ：大连理工大学 ，2013 15明立军基于AT89C51的多功能红外无线遥控器系统设计J电大理 工，2013，(1)：1719二、主要研究(设计)内容、研究（设计）思路及工作方法或工作流程1、主要研究内容 本次设计研究的无线耳机的原理是基于单片机和红外传输技术的红外无线耳机。用红外无线耳机收听电视，你可以单独收看电视，不会影响到家人学习，工作和休息，电视机在静音下，你也可以正常收听电视，电视机声音调为静音。但红外无线耳机使用的时候，必须保证耳机（接收器）和发射器保持在一定的方向角内。（ 跟使用电视遥控一样，要对准电视按才有效。）而且只要耳机和发射器之间有比较明显的障碍物（例如：人、大型宠物），那么红外线耳机的接听便可能被打断。2、 研究思路 设计采用调频发射方法实现红外无线耳机 ，结构框图如图所示在音频信号的调制与发射部分，通过单片机与AD转换模块构成的电路 ，对音频信号进行处理，随后驱动红外发射管发射在音频信号的接收与处理部分，通过红外管接收头进行接收，将其输 出信号经过单片机和 DA转换进行处理，使处理波还原成模拟信号，经过放大后输出给耳机。信号的处理（基于单片机）信号的处理（基于单片机）DA转换模块AD转换模块音频放大及耳机模块红外接收模块红外发射模块检测模块 红外耳机原理框图音频检测模块： 音频信号的输入检测实现非常简单，是在信号输入端口对传入电信号进行检测，之后传送至单片机的信号模块 ，该编码调制模块的功能是产生一个给定频率， 在规定数值之下的正弦信号，用作载波信号，对音频信号进行调制 ，其输出给发射电路。信号的处理模块：将检测到的信号输入到单片机内，经过单片机的程序，对接收到的信号进行进一步处理，从而得到符合要求的电信号，并将其输出到DA转换模块。DA转换模块：讲从单片机发来的电信号经过DA转换，转换成模拟信号发送给红外发射模块。红外发射模块：由红外线发光二极管特性，配合以三极管的放大特性，将已调制好的音频信号转换为红外光信号 ，经放大处理后发射出去。红外接收模块：利用光敏二极管的特性接收红外光信号，并将其放大，从而接收发射端发射来的信号，而后发送到DA转换模块。AD转换模块： 通过DA转换电路，将接收到的模拟电信号，进行模数转换，并将转换后的数字信号发送到单片机中。信号的处理模块： 将接收到的数字信号，并用软件程序进行滤波，并进行处理，还原得到检测电路接收到的电子信号。音频放大及耳机模块： 接收单片机发来的电子信号，采用集成攻放电路构成音频放大器，其特点是集成度高，外围原件少，音质好。从而将电子信号转换为音频信号，并将其输入到耳机中，传出声音。3、工作流程制定方案设计系统原理图，采用合适的器件采用PROTEL软件绘制原理图进行实物的焊接编写程序进行系统调试写论文，申请结题结束三、毕业设计(论文)工作进度安排3月10日至3月28日 辅导老师指导，自己查找资料，确定课题的总体思路及方案，写开题报告并进行开题报告答辩。 3月29日至4月27日 找参考资料，着手开始准备材料，依据设定方案进行