毕业设计开题报告(红外遥控智能夜视灯硬件电路设计)

南 京 理 工 大 学毕业设计(论文)开题报告学 生 姓 名：王梅学 号：04300980专 业：电气工程及其自动化设计(论文)题目：红外遥控智能夜视灯硬件电路设计指 导 教 师:单 梁 2008 年 3 月 4 日开题报告填写要求1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册）；4有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 74082005数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2007年3月15日”或“2007-03-15”。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：文 献 综 述1.引言随着节能要求的提出，在智能化楼宇或者家庭生活中，夜视灯的使用日趋广泛，逐渐替代了原有的普通照明设备。在现有夜视灯的基础上，添加红外遥控等电路，实现无线遥控、时间可控显示等功能，增加应用的灵活性和智能性，将具有更大的应用前景。红外光为不可见光线，具有直射传播特性。红外光在透明大气中的传输特性要比可见光好，加之遥控用的红外光的波谱较窄，因此红外光具有很强的隐蔽性和保密性。近红外光的波长远比无线电波的波长短，红外遥控装置在进行遥控操作时一般不会对无线电设备或家用电器带来影响。因此，红外遥控在工业控制、家用电器控制、防盗报警、安全保卫及日常生活等领域得到了广泛应用。2.红外遥控的相关技术概况红外遥控是以红外光作为信号传输的载体（媒介）进行控制的。利用日臻完善的红外传感器件所具有的灵敏度高、响应速度快、光谱范围窄等特性，可制成抗干扰性能好、灵敏度高、工作可靠性高的红外遥控装置或系统。红外光遥控装置或系统按照红外光指令信号传送的通道（或路径）数目进行分类，有单通道遥控和多通道遥控两大类。简单的单通道遥控一般不采用调制（发射用）和解调（接收用）电路，电路较简单，制作简单，成本低廉，可靠性高，多用于家用电器、工业控制、日用电子和防盗报警等场合的控制。单通道步进式遥控虽然可对多个对象进行控制，但由于是按顺序输出，不能随心所欲地控制某一被控对象，不能任意进行选择，缺乏灵活性，这就限制了单通道步进式遥控电路的使用范围。多通道遥控可克服单通道按时序控制开关的缺点，通过频道编码或脉冲组合编码，只需按不同的指令键，就可使发射器发出不同载频或不同脉冲组合的红外光指令信号，实施多通道遥控。这种控制方式可按照使用者的意愿去控制任意被控对象，并可实现多功能控制。2.1 红外线任何物质（体），其内部的带电粒子都是处于不断运动状态的。当物体具有一定的温度，即物体温度高于热力学温度0K或摄氏温度-273C时，它就会不断地向周围进行电磁辐射。红外辐射俗称红外线或红外光，它是人眼看不见的光线，具有强烈的热作用，故又称为热辐射。红外辐射和可见光、无线电磁波一样，是以波的形式在空间（同一介质）进行直线传播的，并遵守逆二次方定律，也能反射、折射、散射、干涉和偏振。红外辐射和电磁波传播一样，也有被传输介质吸收和散射等现象，使辐射能在传输过程中会逐渐衰减。大气是红外辐射的主要传输介质。2.2红外光的发射及接受器件发光二极管是由PN结组成的发光器件，当给它注入一定电流时就产生光辐射。发光二极管的种类很多，可分为两大类：发可见光的发光二极管，发红外光的发光二极管。发光二极管时一种自发辐射的半导体器件，它直接把电能转换成光能，中间没有热转化过程。由于红外线是我们肉眼所看不到的。所以我们就要使用红外探测器对红外能量进行探测和度量。红外探测器是能把红外辐射能转变成为电信号的器件。红外探测器可分为两大类：一类是器件的某些性能参数能随入射的辐射通量作用引起温度变化的热辐射器；另一类利用各种光子效应的光子探测器。它是基于入射的光子和材料中的电子发生相互作用的光电子发射效应。所用的材料几乎都采用半导体。光电二极管是把光信号转换成电信号的器件。它是基于半导体的光生伏特效应原理制作的光探测器。它是最常见的光电转换器件。光电三极管，也称为光电晶体管。它是靠光的照射量来控制电流的器件，可视为一个光电二极管与一个晶体三极管的结合。因而它具有放大作用，比光电二极管具有更高的灵敏度和响应速度。他的结构和一般的晶体管类似，但不同之处在于它有一个较大感光面的对光敏感的二极管。发光二极管和光电二极管封装起来可以组成一个光电耦合器。所谓光电耦合器就是将发光器件和受光器件组合封装在同一个密闭体内，或用一根光导纤维把发光和受光器件连接起来的器件。它的输入和输出之间在电气上是绝缘的，二者中间只能由光（包括红外光）来传输信号。当输入端加上电信号时，发光器发出可见光或红外光，受光器接受光照后就产生光电流，由输出端引出，从而实现“电光电”的两次转换，通过光进行了输入端和输出端之间的耦合。光电二极管或光电三极管和少量其他元件构成红外光电传感头，也就是红外光电转换器。它将置于红外接收器前端，用于将红外光敏器件接收到的红外光信号转换成相应的电信号。2.3红外遥控在单片机中的应用在很多实际的单片机系统中，常常使用非电信号来传送控制信息和数据信息，以实现遥控和遥测的功能，其中红外线遥控是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段。由于红外线遥控具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点，工业设备中，在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下，采用红外遥控不仅安全可靠，而且能有效地隔离电气干扰。正是由于红外通信拥有这些特点，随着计算机技术和红外遥控技术的发展，越来越多的红外通信装置在单片机系统中得到了应用。3.本课题的总体设计思想本课题研究的内容主要是红外控制智能夜视灯的硬件设计。夜视灯能够无线遥控、显示可控时间、延时后自动熄灭，也可通过遥控控制熄灭。它的实现电路总体由两大部分构成：红外发射电路和红外接收电路。发射电路由多谐振荡器、谐振信号的整形电路、三极管及红外发光二极管组成。而接收电路就较为复杂一些，主要组成电路有接收放大电路、解码电路、脉冲分配电路、继电器控制电路、延时电路和交流降压整流电路等。4.总结 在日常生活中，“随手关灯”说起来容易做起来难。往往由于电灯开关离得较远，即使在暂时不需要照明的时候，人们也懒得去熄灯，任其亮着，直到临睡前或外出才关掉电灯。这种情况十分普通，造成电能的大量浪费。智能遥控开关夜视灯即在现有夜视灯的基础上，添加红外遥控等电路，它可以在电灯打开后延时一段时间后自动熄灭，从而达到节约能源的作用。由此可见，由于红外的无线智能可控，它必将在越来越多的领域得到应用。参 考 文 献1 陈永甫. 红外探测与控制电路M. 北京：人民邮电出版社,2004.6.2 陈永甫. 红外辐射红外器件与典型应用M. 北京：电子工业出版社,2004.6.3 王浩全等编著. ProtelDXP电路设计与制版实用教程M. 北京：人民邮电出版社,2005.2.4 博导创新科技有限公司，杨小川. ProtelDXP设计指导教程M. 北京：清华大学出版社,2003.5 戴佳，苗龙，陈斌编著. 51单片机应用系统开发典型实例M. 北京：中国电力出版社, 2005.7.6 楼然苗等编著. 51系列单片机设计实例M. 北京：北京航空航天大学出版社, 2006.2.7 杨程泽. 单路红外遥控开关J. 初学实验室, 2007, 1:70.8 朱光忠，吕梅蕾，杨子鸣. 基于单片机的红外遥控开关控制器J. 计算机工程与设计,2006,6(11):2097-2099.9 张玉梅，曲仕茹，白树林. 基于单片机控制的多路红外遥控开关J. 西安工程科技学院学报,2005,12(4):443-445.10 陈沃明，区忠勇. 简易红外遥控电灯开关J. 节能先锋,2006,10(529):52.11 门宏. 解析红外遥控调光开关J. 无线电,2005,5(512):50.12 郑小真，王伟生. 利用现有遥控器实现节能和无线操作系统的设计J. 自动化控制,2005,12:24-27.13 贺然. 双路红外遥控器的设计J. 科苑论坛,30.14 严后选，孙健国，张天宏. 无线红外智能遥控器的设计J. 测控技术,2003,(3):54-56.15 王兆安，黄俊主编. 电力电子技术M. 北京：人民邮电出版社，2000.16 周淑阁主编. 模拟电子技术基础M. 北京：高等教育出版社，2000.12. 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）： 本课题研究内容红外控制智能夜视灯的硬件设计。夜视灯能够无线遥控、显示可控时间、延时后自动熄灭。它的实现电路总体由两大部分构成：红外发射电路和红外接收电路。通过一个智能遥控器控制红外的发射，当按红外遥控器按钮时，夜视灯亮，经过一段时间的延时自动熄灭。若在延时时间未到时要熄灭夜视灯，可再按红外遥控器按钮。其中延时时间是可控的，可自行设立。学习红外发射及接收的基本原理和红外遥控控制系统的设计方法，熟悉PROTEL DXP软件使用方法，在此基础上设计出红外遥控智能夜视灯的硬件电路。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告指导教师意见：1对“文献综述”的评语：文献综述首先归纳了红外遥控的相关技术情况；然后针对红外发射、红外接收器件进行了进行了比较详细地阐述和介绍。综述参考了国内近几年较丰富的期刊文献，对毕业设计的主要任务进行了分析。开题报告书写规范