实验：简易红外遥控电路制作

1、焊接时，把这个文档打印带到实验室，或者单打印电路图也可实验简易红外遥控电路的制作一、实验内容与要求a） 对指定的电路使用Proteus工具进行仿真；指定的电路为： 红外发射器，如图1所示；红外接收器，如图2所示。b）使用Protel工具设计图1和图2的印刷电路板图。C）按照图1安装一个手持式红外发射器、按照图2安装一个红外接收器；完 成的作品应具有如下功能：按动发射器上的一个按扭，能遥控接收器上的一个 小型继电器，通过该继电器的触点，可以控制一般小功率的用电设备如电灯等d）完成实验报告。二、实验电路及原理1、发射器电路如图1所示，集成电路NE555（或7555等元件组成自激多谐振荡器，振荡频率

2、约为 38KHZ40KHZ,该频率与C1、R1、RV1均有关系，可调节它们使振荡频率达到要求；当 按钮AN按下时，脉冲电流流过红外发射二极管IR-LED，使之发出38KHZ左右的红外脉冲光。图1红外发射电路2、接收器电路如图2所示，主要由一体化红外接收头、D触发器和小型继电器等组成 。CD4013是CMOS集成电路D触发器，内含两个独立的D触发器，外形为双列 直插14脚封装，第14脚为电源正极，第7脚为电源负极，工作电压318伏，S、 R端对Q端的影响如下表1所示。一休业外接收头3 21+5VAI " ： " FR1 47kU. 9013U1A4013lou此部分仅做仿貢，

3、不实际制作J29013+ 5v ALED-BIBTLED1RL1LED2ZOO *吕¥ LED-OIIYI 011 U1B4013删量电压表DC VOLT IKTERin fei47uoUGira t；U5 >IU7 C5+441:图2红外接收器(Jo3红外接收头表1 D触发器真值表RSQ11禁止01110000工作常态时，接收头Uo端输出为高电平，Q1饱和其集电极电位为零，因此U1:A 的 S=0，R=1，由表1可知，U1:A应有Q=0；当接收头收到红外光时，Uo端输出负脉冲,在负脉冲的低平期间，Q1截止，使U1:A的S=1, R=0,故U1:A的Q=1，随后，Uo端负脉冲消

4、失，U1:A回到常态Q=0）;因此发射器每按动一次按钮，U1:A的Q 端能输出一个正脉冲D触发器U1:B接成计数状态，每当其CLK端接受一个脉冲上跳沿，就能改变一 种状态，也就是其Q改变一种状态。因此发射器每按动一次按钮，U1:A的Q端所输出的正脉冲上升沿可触发U1:B翻转，结果是：发射器每按动一次按钮，U1:B的Q端就改变一次状态，通过Q2驱动继电器也能改变一次状态元器件清单集成电路NE555V7555)1D触发器CD40131IC座8脚114脚1三极管9012190132红外发射管 任意）1一体化红外接收头1小继电器单刀）1DC6V1微型按钮2红色LED指示灯2电容47F 210牛11 J

5、F147000.011电阻47K31K420K1200欧110欧110K2环买）若干 至少两块，小型的）一块 可不买）若干若干一把 不买）一把 不买）简易电位器 小鳄鱼夹 万能电路板 松香细导线焊锡丝小镊子小螺丝刀 一字）四、仿真实验一）红外发射器的仿真实验1、使用Proteus工具按照图1画电路图 图中应写上学号、姓名）。2、添加示波器voscilloscope），用A通道观察Uo端555的第三脚）波形, 用B通道观察Uc9012集电极）波形。3、运行仿真软件，按下按钮，调节示波器显示出波形。4、 调节小电位器以改变振荡器的频率，使振荡频率符合要求38kHz）c 二）红外接收器的仿真实验1、

6、使用ProteusX具按照图2画电路图 图中应写上学号、姓名）。2、添加7个电压表DC Volt meter）分别测量U1 U7处的电压。3、运行仿真软件，各电压表的指示值以及 LED指示灯的亮灭情况应符合表二所 示数据误差在0.5V以内属于正常）。不断 按、松、按、松.按钮，测量状 况在表的3、4、5、6行间循环。U1U2U3U4U5U6U7LED1LED2初始值3.7003.7005灭灭按住按钮054.704.300亮亮松开按钮3.7003.74.300灭再次按住按钮054.70005亮灭松开按钮3.7003.7005灭五、制作实验1、使用Protel99软件绘制图1和图2电原理图 图中应

7、写上学号、姓名）2、使用 Protel99软件设计图1和图2的印刷电路板图 图中应写上学号、姓名， 布线尽量集中在底层，少量布在顶层）。3、使用万能电路板按照设计好的印刷电路板图焊接实际电路，少量的顶层布线 使用跳线连接。安装说明和注意事项： 红外发射管：红外发射管是一种能发红外光 不可见光）的二极管，外型为无色透明或 浅黑色，有正负极性之区分。 红外接收头：本实验采用的微型一体化红外接收头，它是一个内部电路复杂的集成电路，它包含了光一电转换、高倍放大、解调、整形等电路。常见红外接收头的外型及引脚如图所 示 引脚接错可能造成器件的永久性损坏，不同型号的器件引脚可能不同，请参 考销售商说明或上网

8、查询）;当收到有效红外光线时，能从Uo端输出一个低电 平。红外发射管、LED指示灯及接收头引脚不要剪断，焊接时动作应迅速，过热易 损坏，引脚要辩认清楚，微动按钮及继电器焊接也要迅速，过热会造成塑料变 形、动作失灵。凡是引脚发黑、镀锡不好的元件，均应用小刀使劲刮净氧化皮 ，上锡后再安装、焊接，特别是继电器引脚要注意。3、调试方法：接收器1）外观检查有无焊接错误、虚焊等；2）先不要插入集成芯片，接通电源，测量各IC座电源引脚电压是否正确。3）接通电源 注意电源极性及电压值），与仿真实验一样测量 U1-U7各点的电压并记录成表格，其数值应约等于表一；每按动一次包括 按住、松开”，可听到继电器吸合或释

9、放的声音 轻微的 啪”一声）。4）取一只任意的家用红外遥控发射器，对准接收头按动一次，用指针式 万用表 或用示波器）测量接收头的输出 UO 表针应有向偏小方向的跳动，如用示波器观测，应有矩形波显示；LED2 指示灯点亮，继电器吸合，测量常开触点应闭合；再按动一次发射器，LED2 灯灭，继电器释放。发射器：1）先用示波器测量555的输出 第3较）波形，调整RW1,使振荡器的振荡 频率约为 38KHZ. 。2）再用示波器测量9012集电极，应有约为38KHZ的波形，否则应检查9012管 脚有否接错、红外发射二极管极性有没有接错或损坏。3）使发射管对向接收头，按动按钮，每按动一次，接收器的LED2就

10、会改变一次状态。六、实验报告按以下内容撰写： 除图形外，文字部分一律手写，不允许打印）一、实验题目；二、实验内容；三、电原理图和印刷电路板图；四、仿真方法、步骤、仿真结果 包括数据记录、 波形记录 等）；五、安装制作过程；六、调试过程、步骤、故障分析与解决；七、实验结果；附录：1、Proteus工具中部分元件和仪器的名称：按钮：BUTTON可调电阻：POT-LIN普通三极管：NPN或PNPLED 指示灯：LED ACTIVE数字显示器 共阳）： 7SEG-MPXI-CA继电器：SWITCH&RELAY ： TEXTELL-KBE-5V小插座：CONN-SIL3 ；CONECTORS：

11、SIL-100-03示波器： Oscilloscope直流电压表： DC Volt meter2、Protel99工具中部分元件及库的名称：<1）原理图库 ：电阻、二极管、电容等： Miscellaneous Devices.lib部分元件名称：晶体 CRYSTAL 可变电阻 RESISTOR TAPPED 继电器 RELAY-SPDT 显示器 DPY7-SEG-DP 按钮 SE-PBPNP 三极管 PNPNPN三极管NPN二极管DIODELED 指示灯LED三孔小插座：CON3电解电容：ElECTRO1普通电容：CAP普通电阻：RES2CD4013 ： Protel DOS Schem

12、atic 4000 CMOS.lib555 ： Protel DOS Schematic Linear.lib <2）元件封装库 ： PCB Footprints.lib MYLIB< 补充） 部分元件封装名称： 电阻： AXIAL0.4 二极管： DIODE0.4 电容： RAD0.1 电解电容： RB.2/.4 LED 指示灯： RAD0.1 集成电路： DIP8 、 DIP14 、 继电器： JDQ1三极管： TO-92A 晶体： XTAL1可变电阻： VR2或VR4或VR5按钮： SW-PB 显示器： LED8三孔小插座： SIP33、有关将图形剪切到W ord文档中的方法 <参考）：（1）从PROTEL99原理图中剪切图形：在Tools/Preferences/Graphical Editing（图像编辑 >/Option 中，将 AddTemplate toclip选项不选”然后选择要剪切的画面，将其剪切到 Word文档中。（2）从PROTEL99的PCB图中剪切图形：先使用操作系统自带的截屏工具 <键盘的 PrintScreen®，也可使用其它截屏工具，如 QQ里的截屏工具）