毕业设计25红外线小飞机的设计

毕 业 论 文 论文题目： 红外线小飞机的设计 所学专业： 04 应用电子技术（ 2）班 学生姓名： XXX 指导老师： XXXX 日期： 2007 年 5 月 9 日 目录 一、摘要、引言 3 二 、工作原理 4 三 、 原理图分析 .4 3.1 遥控器 发射 原理图分析 4 1、 原理图 4 2、原理图分析 4 3.2 小飞机接收 原理图分析 5 1、 原理图 .5 2、原理图分析 6 四 、工序 流程操作说明及注意事项 6 4.1 飞机装配工序 .6 4.2 遥控器装配工序 .7 五 、 红外线小飞机的特点 9 六、 检验 标准 10 七 、 总结 13 八 、参考文献 13 附：成品图 14 一、摘要、引言 摘要： 中国是玩具生产大国，随着中国 经济的迅速发展，玩具的潜在市场非常巨大，玩具对孩子已经是一种必须品。本文将介绍一种基于红外遥控的小飞机。 关键词： 红外线、红外遥控、红外线发射管、红外线接收管 Abstract: China is the toy produces the great nation, along with the Chineseeconomy rapid development, the toy potential market is extremely huge,the toy to the child already was one kind must. This article willintroduce one kind based on the infrared remote control smallaircraft. Key words: Infrared, infrared remote control, infrared launching tube,infrared receiving tube 引言 随着我国经济的发展，我国城乡居民的消费支出中，玩具类支出始终保持着一个不断增长的良好势头。我国玩具市场 正在伴随玩具要领的延伸、功能的拓展及消费群体的日益扩大，逐渐从温而不热的季节性、节日性的特定销售态势中走出。中国加入世贸，执行国民待遇规则，外商必涌入中国市场，国外玩具产品的到来，将使中国玩具市场发生巨大变化，竞争也会日趋激烈，中国玩具业必定要有一个重新整合的过程。面对美国、欧盟等发达国家成熟的玩具工业发展现状，我国玩具企业如何在国外知名玩具品牌的激烈竞争中得以生存和发展。 目前，我国玩具业不论设计、生产，还是市场培育都处于相对落后的水平。所以，玩具企业必须要集新技术、新科技、新材料、新思路于一体，中国玩具 业才能长盛不衰。 本设计采用 迷你轻巧的设计理念，适合在室内飞行。遥控控距离约在 10 米以上，高度遥控在25 米左右。主要原理是通过红外线遥控调节主螺旋翼的转速来实升、降功能，通过尾翼控制直升机的转向。 其特点是：通过红外遥控的动力操作杆、方向操作杆、微调键来控制飞机的升降、转向、稳定飞行。在正常情况下，动力操作杆向上推，主旋翼转速增大，小飞机上升；动力操作杆放松，主旋翼转速减小，小飞机下降；转向操作杆向左推，尾翼转速增大，小飞机机头向右转；转向操作杆向右推，尾翼转速减小，小飞机机头向左转。 二、 红外线小飞机的工作原理 本设计的振荡频率为 38KHZ，分为 A、 B、 C、三档，它由芯片内部的码元来实现 A、 B、 C 三档的转换。当发射器的 A 点接地时，同时接收板的 P1.3 也要接地、当发射器的 B 点接地时，接收板的 P1.2 也要接地、当发射器的 C 点接地时，接收板的 P1.3和 P1.2 要同时接地。当发射器的动力遥控杆向上推时，这时遥控杆相对应的端口短路来扫描 IC 的各档位。然后 IC 内部的编码信号从 8 脚输出，经过 330 欧的缓冲电阻到S8050 三极管的 b 基，经过放大后加至红外线管的负极；接收板上的接收头收到发射器发出的信号后，加至接收模块的 4 脚， 经内部解调后还原成相同的功能，最终从 IC 的P0.0 和 P1.0 输出 ,然后分别加至主电机的场效应管的栅极尾翼电机场效应管的栅极。 三、 原理图分析 3.1、 遥控器发射 原理图及分析 （ 1） 原理图 1 2 3 4ABCD4321DCBA 恒盛玩具公司项目名称日 期图 号版 本红外线飞机发射图P 2. 21P 2. 12P 2. 03VDD4X I N / P 1 .35X O U T / P 1. 26V P P / R S T / P 1 .17P 5. 4 / P W M 0 / B Z 08P 1. 09P 0. 0 / I N T O10V S S11P 2. 512P 2. 413P 2. 314U32 50 1V i n1GND2V o ut3U27 8L 0 5C11 04C31 0U F / 1 0 VB A T +5C21 04S2 RS3 L12348765S5主马达123654S1副马达+5Q4S 80 5 0R83 30 RR 1 40 .5 RR73 30 RBA T -D 1 4IR1A2KD 1 1R E DB A T +1A2KD 1 3IRD 1 2IR+5S4D41 N 41 4 8D51 N 41 4 8D3 1 N 41 4 8D61 N 41 4 8D7 1 N 41 4 8D81 N 41 4 8D9 1 N 41 4 8D 1 01 N 41 4 8D2 1 N 41 4 8R 1 22 .7 KR 1 31 .5 KB A T +R91 0RP3P3P2P2P5P7P5P7R 1 11 00 K+5ABC1 23412345Q39 01 4Q28 05 0Q18 05 0R15 6KR41 20 KR51 50 KR 1 01 0RR24 7RR32 .2 KR63 30 RD1L E D+-B A T +充电A2K3r e f1U1T L 4 3 1S6O N / O F F（ 2） 原理图分析 ： 1电源部分： 9V 直流电压经过 R9 10 欧的电阻限流后，加至 78L05 的 1 脚，经过内部稳压、 C1、 C2 滤波后，同时 C1 具有抗干扰作用，得出平滑的 5V 直流电压，供给 IC 使用。 2充电部分： 9V 直流电压经过 R3 2.2K 的电阻限流后，分两路输出 :一路加至 TL431的阴极 ,另一路经过 R2 47欧的 上偏置电阻加至两只 8050的 B极 ,两只 8050是并联且长期导通 ,所以 TL431 的参考端所接的 56K 电阻和 (120K、 150K)电阻 ,为反馈电阻 ,目的是让阴极到阳极有很宽范围的分流 ,来控制输出电压 .R10 10 欧电阻可做 TL431 阳极到地的限流电阻阴极到阳极的导通时间和截止电流； 9014 为充电时指示灯的开关管， R6 330 欧为充电时指示灯的限流电阻，当被充电电池完全饱和时， TL431 的阴极和阳极导通，同时，9V 直流电压经过 2.2K 的电阻限流后加至 Q3 9014 的 B 极 ,因为 9014 的 B极的下偏置电阻只有 10欧 ,且电压通过 10欧的电阻到地 ,三极管截止 ,充电结束。 3 IC 部分： R7 330 欧的电阻为 IC 工作时指示灯的限流电阻， R11 100K 的电阻为 IC7脚的上 ,也可作为 Q39014三极管的下偏置电阻 ,调整 R10的阻值 ,可以控制TL431 拉电阻，当动力遥控杆向上推动时， IC 相应的端口被短接，这时 IC内部相应的编码信号经过 R8 330 欧的缓冲电阻加至 S8050 的 B 极，经过放大后，最终从三极管的 C 极取出加至发射管的负极， R14 为三极管发射极接的直流串联负反馈电阻，目的是拉宽此放大器的通频带。 3.2 小飞机接收 原理图分析 （ 1） 原理图 1 2 3 4ABCD4321DCBA项目名称日 期图 号审 核 绘 制版 本VDD1X I N / P 1 .32X O U T / P 1. 23V P P / R S T / P 1 .14P 5. 4 / P W M 0 / B Z 05P 1. 06P 0. 0 / I N T O7V S S8U1R14 7RR51 80 RR31 00 RR41 00 RR 1 00 .2 2 RC21 04C3 1 04 C4 1 04C10 .1 U FVDD1G2VO3I R 1IRV C CV C CM G 1M O T O R M G 2M O T O R P 0. 0P 1. 0P 0. 0 P 1. 0P 1. 3主电机12J1筿础畒B A T4VV C CD1L E D123S1C O N 3R21 0RP 1. 21243S?A B C S E L E C TP 1 . 2 接地 =BP 1 . 3 接地 =A同时接地 =C波段选择P 1. 3P 1. 2M1X P 15 1 A 12 C O M R M2X P 15 1 A 12 C O M RR61 0KR71 0K（ 2） 原理图分析 ： 接收部分： IR1 为红外线接收管， 3 脚为信号、 2 脚接地、 1 脚接正极， C1 为滤波电容，R1 为接收管的限流电阻， R2 为 IC 的限流电阻， C2 为滤波电容， R5 为 IC 指示灯的限流电阻， C3、 C4 为抗干扰电容，目的是为了防止电机在高速运转时产生的电磁波干扰 IC 工作。R3、 R4 为缓冲电阻， R7、 R6 为两只场效应管栅极接的对地泄放电阻，目地是让两只场效应管能快速的起到开关的作用， R10 0.22 欧为分流电阻 . 四 、工序 流程操作说明及注意事项 1、飞机装配工序 小马达风叶 （ 1）装 小马达风叶 将小风叶装入小马达的轴内 注 ：控制力度，以防小风叶变形 （ 2）装配重铁 配重铁 将配重铁装到平衡杆内 用烙铁把两个胶钉热烫固定配重铁 注 ：配重铁要固定牢固，以防脱落 平衡杆 （ 3）装平衡杆和大风叶 大风叶 把大风叶装入中心轴内 用烙铁将风叶里面的压片热烫固定 将平衡杆装到顶部用 T 钉固定 用小连杆连接平衡杆和大风叶 注 ：中心轴要垂直 连接拉杆时要注意套到位并且要稳固，不能出现松脱情况 （ 4）装大齿轮入铁轴内 大齿轮 将大齿轮装入中心轴内 注 ：大齿轮要压到位 （ 5）大马达装小齿轮 小齿轮 将小齿轮装入大马达内 然后将马达装到支架内 注 ：小齿轮要压到位 马达要套到位 （ 6）贴尾部、机身贴纸 尾部贴纸 将贴纸贴到尾部相应的位置上 机身贴纸 将贴纸贴到机身的左右两边相应的位置上 注 ：贴纸要平稳牢固的粘贴在飞机身上，不能出现翘起或位置不对的情况 (7) 产品包装 吸塑罩 将产品飞机及遥控器装入吸塑罩内盖上吸塑罩盖 装入彩盒 注 ：摆放位置要正确 吸塑罩位要扣紧 2、遥控器装配工序 （ 1）装上升键弹弓 上升键弹弓 将弹弓装上升键内再装上弹弓盖 打 2.0X6X5.5PWA 螺丝固定 注 ：锁螺丝时不能锁得过紧或过松 （ 2）装方向键弹弓 方向键弹弓 将弹弓装方向键内再装上弹弓盖 打 2.0X6X5.5PWA 螺丝固定 注 ：锁螺丝时不能锁得过紧或过松 （ 3）装红外线发射管灯罩 红外线发射管灯罩 将 5 的红外线发射管装入 PCB 板内 用烙铁加锡固定 注 ：焊接时 ,不能漏焊 .虚焊或短路 上升键 （ 4）上升及方向键入面盖 方向键 将装配好的上升键及方向键装入面盖 再打螺丝固定 注 ：装入到位 锁螺丝时不能锁得过紧或过松 （ 5）装 PCB 板入面盖 PCB 板 将装配好的 PCB 主板装入面盖 再打螺丝固定 注 ：装入到位 锁螺丝时不能锁得过紧或过松 （ 6）底盖装电池片 电池片 将来料的电池片分别装到电池箱内相对应的位置 再压到位 注 ：电池片的极性不要装反 （ 7）电池箱接电源线 电源线 将电池箱的正、负极加锡 将两跟电源线对位接到电池片的正极和负极脚上 注 ：电源线不要接反 （ 8）固定红外线灯罩 固定红外线灯罩 将装好的红外线发射管灯罩装到面盖内 再打螺丝固定 注： 装入到位 锁螺丝时不能锁得过紧或过松 （ 9）接按扭连接线 按扭连接线 将装好的面盖把方向键和上升键的连接线接到 PCB 板相应的位置上 注： 焊接是注意连接线的位置 （ 10）接充电电源线 充电电源线 将充电电源线接到装好的 PCB 板上 注： 电源线不要接反 （ 11）合身打螺丝 合身打螺丝 将装配好的遥控器和身好 打螺丝固定 注： 遥控器的上下盖要套到位 锁螺丝时不能锁得过紧或过松 五、红外小飞机的特点 1、更轻盈 小飞机净重仅约 10 克，翼展仅 13.5cm, 采用超 韧 EPP 材料作机身的主体部分，重量轻、 韧性强、抗撞击。机身与尾翼间用航天材料 碳纤管连接，质轻而坚固无比。 2、更稳定 小飞机采用了欧洲独有专利 双旋翼平衡系统专利技术。飞机上的中旋翼上镶嵌了 配重铁，旋转时产生的离心力能起到平衡的作用，与此同时，它还能提供升力。 3、更先进 为了减轻重量，采用了昂贵的锂聚合物电池。它复杂的软件及电路设计都浓缩在仅仅 几克重的线路板上。尾翼采用的马达直径仅约 4mm，是目前玩具中所采用的最小的电动马达。 4、更安全 小飞机最适合在室内 使用，安全性能要求极高，旋翼采用了特制的 PP 软胶，主螺旋 桨及尾桨都应用了弧边设计，没有尖锐突 起，即使击打在人身上也不会造成伤害。 六、检验标准 1、外观 （ 1） 部件 变 形 导 致影 响 外 观 。 （ 2） 产 品金 属 件生 锈 （螺丝、电池片）。 （ 3） 机头 EPP 要用 622#万能胶粘牢，不能出现胶水渍或开裂情况。 （ 4） 飞机平衡风叶左右要各装 1 只垂重铁，平衡风叶能灵活的调节螺旋浆平衡。 （ 5）碳纤管要用胶水粘接牢固，并且定机尾架方向要准确垂直 90。 （ 6）飞机头喷油不能出现油污、飞油、阴阳色或不到位漏喷等情况。 （ 7） .产 品所有贴纸商标不能有翘起、置不正确及漏贴情况。 2、产品安全 （ 1） 产 品有任何可 触 的尖 点 /利 边 。 （ 2） 随产品落货的锂电池产生膨胀，漏液等 。 （ 3）对照说明书 及 图纸 ,若产品与说明书不符合。 3、功能质量 （ 1）在功能 测试 或正常使用下 , 产 品及其遥控器 A、 B、 C 信号必须同飞机三种颜色匹配 A黄 B 蓝 C 红。 （ 2） 遥控器装上 6 粒 AA 电池后，将开关拨至 ON 位置红色位置红色的指示灯要亮。 （ 3）飞机和遥控器装上电源将开关都拨至 ON 位置，动力操作杆向上推，螺旋浆转数增大，小飞机升高动力操作杆向下推，螺旋浆转数减小，小飞 机降落。见（图 -1-2） （ 4） 将飞机和遥控器装上电源将开关都拨至 ON 位置，方向杆向左推，尾翼转数增大，飞机头向右转，方向杆向右推，尾翼转数减小，小飞机机头向左转。如有任和不稳定情况都视为严重问题。见（图 -3-4） （ 5） 飞行中如果没有推动转向操纵杆，但小飞机仍然在空中打转，这时可以调节微调按钮。见（图 -5-6） 图 -1（ 动力操作杆向上推，飞机上升） 图 -2（ 动力操作杆向下推，飞机下降） 图 -3（ 方向杆向左推，飞机向右转 ） 图 -4（ 方向杆向右推，飞机向左转） 图 -5（左微调） 图 -6（右微调） 七、总结 我是学 电子的 ，在书本上学过很多套经典理论，似乎通俗易懂，但从未付诸实践过，也许等到真正 制作一个成品时，才会体会 到