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文檔簡(jiǎn)介
1、<p><b> 前 言</b></p><p> 隨著電子科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展,各種新型器件,智能化電器及產(chǎn)品在國(guó)民緊經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域和人民生活各個(gè)方面得到了日益廣泛的應(yīng)用。</p><p> 為了給費(fèi)者提供更多的方便,我們?cè)O(shè)計(jì)了一款無(wú)線(xiàn)遙控節(jié)能燈,可以實(shí)現(xiàn)中遠(yuǎn)程控制。當(dāng)按下遙控A鍵時(shí)一盞燈亮,再按一次燈滅,當(dāng)按下遙控B鍵時(shí)兩盞燈亮,再按一次燈滅,以此
2、類(lèi)推。</p><p> 本次設(shè)計(jì)的基于AT89C2051多路無(wú)線(xiàn)遙控節(jié)能燈控制器分別由電源部分,發(fā)射部分,接收部分,控制部分和驅(qū)動(dòng)部分組成。電路具有高保密度遙控距離員工性能穩(wěn)定可靠和靜態(tài)功耗低等特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)對(duì)多路等的開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制,遙控價(jià)格低廉,工作穩(wěn)定可靠,且空間體積小外形美觀(guān),共有四個(gè)按鍵。</p><p> 通過(guò)本次的設(shè)計(jì)使學(xué)生能夠全面的鞏固和應(yīng)用數(shù)字電路和模擬電路的基本理論知識(shí),
3、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單使用的電力電子控制器件,解決生活中的實(shí)際問(wèn)題。培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考問(wèn)題,解決問(wèn)題和分析問(wèn)題的能力。根據(jù)提出的問(wèn)題,探索不一樣的設(shè)計(jì)方案。優(yōu)化并選擇較好的方案,為個(gè)人今后探索問(wèn)題界卻問(wèn)題起到啟蒙作用。通過(guò)查找資料使學(xué)生了解電子技術(shù)發(fā)展的動(dòng)向,啟迪思維,開(kāi)拓視野。</p><p> 此設(shè)計(jì)具有一定的實(shí)用性 ,廣泛應(yīng)用于日常生活中,有一定的節(jié)能功能.</p><p><b>
4、目 錄</b></p><p><b> 第一章:設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</b></p><p> 1.設(shè)計(jì)目的 ---------------------------------5</p><p> 2.設(shè)計(jì)任務(wù) ---------------------------------5</p><p> 3
5、.主要技術(shù)指標(biāo)--------------------------------5</p><p> 4.使用說(shuō)明:----------------------------------7</p><p> 5.注意事項(xiàng):-----------------------------------8</p><p> 6.編寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)-----------------
6、--------------8</p><p> 7.設(shè)計(jì)指導(dǎo)-------------------------------------9</p><p><b> 第二章:課題分析</b></p><p> 1.無(wú)線(xiàn)遙控 ------------------------------------10</p><p>
7、; 2.基于AT89C2051------------------------------11</p><p> 第三章:總方案設(shè)計(jì)及論證</p><p> 1.系統(tǒng)構(gòu)架總框圖 -----------------------------13</p><p> 2.遙控系統(tǒng)設(shè)計(jì) ------------------------------13</p>
8、;<p> (1)遙控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方框圖 -------------------------13</p><p> ?。?)編碼發(fā)射 -----------------------------------14</p><p> ?。?)接收解碼 -----------------------------------21</p><p> 3.單片機(jī)控制
9、系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p> (1)控制系統(tǒng)原理圖 -----------------------------26</p><p> (2)控制編程 -----------------------------------28</p><p><b> 4.電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p> (1)降壓電路
10、 ----------------------------------30</p><p> (2)整流電路 -----------------------------------30</p><p> (3)濾波電路 -----------------------------------31</p><p> (4)穩(wěn)壓電路 ------------
11、-----------------------31</p><p> 5.驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) ------------------------------32</p><p><b> 第四章:整機(jī)原理</b></p><p> 1整機(jī)原理圖 -------------------------------35</p><
12、;p> 2整機(jī)原理說(shuō)明 ------------------------------36</p><p> 第五章:系統(tǒng)調(diào)試 ---------------------------37</p><p> 第六章:心得體會(huì) --------------------------38</p><p> 附1 元器件清單 ----------------
13、------------42</p><p> 附2參考文獻(xiàn) -----------------------------44</p><p> 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書(shū)</p><p> 設(shè)計(jì)(論文)題目:基于AT89C2051多路無(wú)線(xiàn)遙控?zé)艄?jié)能控制器</p><p> 院 別: 電氣工程學(xué)院</p><
14、;p> 專(zhuān) 業(yè): 通信技術(shù)</p><p> 班 級(jí): 通信0801</p><p> 題目下達(dá)日期:2011年3月 25日</p><p> 開(kāi) 始 日 期: 2011年2月21日</p><p> 完 成 日 期: 2011年4月2日</p><p> 學(xué)生姓名: 李?lèi)?ài)平&l
15、t;/p><p> 指導(dǎo)教師: 李增民 </p><p> 教研室主任:吉武慶 </p><p> 批準(zhǔn)日期:2011年3月5日</p><p><b> 一、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</b></p><p> 1.設(shè)計(jì)目的
16、 </p><p> 1) 使學(xué)生能夠全面的鞏固和應(yīng)用數(shù)字電路和模擬電路的基本理論知識(shí),設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單使用的電力電子控制器件,解決生活中的實(shí)際問(wèn)題。</p><p> 2) 培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考問(wèn)題,解決問(wèn)題和分析問(wèn)題的能力。根據(jù)提出的問(wèn)題,探索不一樣的設(shè)計(jì)方案。優(yōu)化并選擇較好的方案,為個(gè)人今后探索問(wèn)題界卻問(wèn)題起到啟蒙作用。&
17、lt;/p><p><b> 2.設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p> 本次設(shè)計(jì)應(yīng)完成《多路無(wú)線(xiàn)遙控?zé)艄?jié)能控制器》電路系統(tǒng)設(shè)計(jì),主要包括無(wú)線(xiàn)遙控收發(fā),編碼,轉(zhuǎn)換,驅(qū)動(dòng)以及電源電路等,變傳統(tǒng)的拉式,按鍵等開(kāi)關(guān)用線(xiàn),施工麻煩等缺點(diǎn),可以方便使用者的控制。為此要求:</p><p> 充分論證的基礎(chǔ)上,確定整機(jī)總體方案圖;</p>&l
18、t;p> 設(shè)計(jì)單元電路,并在保證各單元電路的前提下,優(yōu)化技術(shù)指標(biāo),減少成本;</p><p> 繪制整機(jī)電路原理圖,并敘述其工作原理過(guò)程;</p><p> 關(guān)鍵元器件的虛懸則說(shuō)明和計(jì)算,列出元器件目錄;</p><p> 根據(jù)個(gè)人情況,收發(fā)電路可使用F05,編輯電路使用</p><p><b> 3.主要技術(shù)指標(biāo):
19、</b></p><p> 發(fā)射單元主要技術(shù)要求:</p><p> 通訊方式: AM/ASK</p><p> 工作頻率: 315MHz/433MHz</p><p> 頻率穩(wěn)定度: + 75KHz</p><p> 4. 發(fā)射功率: ≤ 0.1MW</p><p>
20、5. 工作電壓: 3 ~50mA</p><p> 6. 發(fā)射電流: DC 12V</p><p> 接收單元主要技術(shù)指標(biāo):</p><p> 1. 工作頻率: 315MHz/433MH z</p><p> 2. 頻率穩(wěn)定度: + 200 KHz</p><p> 3. 接收靈敏度: — 106DBM
21、</p><p> 4. 靜態(tài)電流: ≤ 5mA</p><p> 5. 通訊方式: AM/ASK</p><p> 6. 工作電壓: DC 5V</p><p> 7. 負(fù)載: ≤ 60W</p><p> 8. 工作電流≤ 5mA:</p><p><b> 4.
22、使用說(shuō)明:</b></p><p> 本設(shè)計(jì)由四個(gè)按鍵遙控器和四個(gè)繼電器的接受組件兩部分組成,電路采用高穩(wěn)定無(wú)線(xiàn)電收發(fā)模塊和遙控專(zhuān)用解碼電路,不受方向限制,具有保密度高,遙控距離遠(yuǎn),性能穩(wěn)定可靠和靜電功耗低等特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)里對(duì)四路燈的開(kāi)關(guān)控制,遙控價(jià)格低廉,遙控器體積小,外觀(guān)優(yōu)美共有四個(gè)按鍵。 </p><p><b> 具體操作:</b></p&g
23、t;<p> 當(dāng)按下遙控A鍵時(shí)一盞燈亮,再按一次A鍵燈滅;</p><p> 當(dāng)按下遙控B鍵時(shí)兩盞燈亮,再按一次B鍵燈滅;</p><p> 當(dāng)按下遙控C鍵時(shí)三盞燈亮,再按一次C鍵燈滅;</p><p> 當(dāng)按下遙控D鍵時(shí)四盞燈亮,再按一次D鍵燈滅;</p><p><b> 5注意事項(xiàng):</b>
24、</p><p> 1)220V交流電與燈泡相連,操作者應(yīng)注意人身安全</p><p> 2)每支路負(fù)載不可大于200W</p><p> 3)遙控器應(yīng)注明火線(xiàn)與零線(xiàn)</p><p><b> 6.編寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)</b></p><p><b> 摘要、目錄</b>
25、</p><p> 說(shuō)明書(shū)(功能、技術(shù)指標(biāo)、使用說(shuō)明、注意事項(xiàng))</p><p><b> 目的</b></p><p><b> 電路圖</b></p><p> 原理分析(含設(shè)計(jì)方案的選擇論證過(guò)程)</p><p><b> 參考資料</b>
26、;</p><p><b> 7.設(shè)計(jì)指導(dǎo)</b></p><p> 陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書(shū)</p><p><b> 進(jìn)程計(jì)劃表</b></p><p><b> 指導(dǎo)老師評(píng)語(yǔ):</b></p><p> 指導(dǎo)老師簽名:
27、 </p><p> 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)成績(jī): </p><p> 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)表現(xiàn)成績(jī): </p><p> 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)答辯:
28、 年 月 日</p><p> 答辯組成員簽名: </p><p><b> 答辯日期:</b></p><p><b> 答辯評(píng)語(yǔ):</b></p><p><b&g
29、t; 4.答辯成績(jī):</b></p><p> 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)總成績(jī): </p><p><b> 二、 課題分析</b></p><p> 多路無(wú)線(xiàn)遙控?zé)艄?jié)能控制器電路,主要應(yīng)包括無(wú)線(xiàn)遙控收發(fā),編碼,解碼,驅(qū)動(dòng)以
30、及電源電路等,采用什么方式來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)遙控收發(fā),采用何種芯片來(lái)完成編碼與解碼就成了本次設(shè)計(jì)的核心。</p><p><b> 1.無(wú)線(xiàn)遙控 </b></p><p> 目前無(wú)線(xiàn)遙控技術(shù)已相對(duì)比較成熟,有專(zhuān)業(yè)人士把它分為:</p><p> 紅外無(wú)線(xiàn)遙控、聲波觸發(fā)遙控和無(wú)線(xiàn)電遙控、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程遙控。由于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)遙控成本比較高,本次課程設(shè)計(jì)暫不
31、做考慮,而課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)又對(duì)遙控的距離遠(yuǎn)近、和遙控環(huán)境沒(méi)有做明確的要求,這就大大增加了我們的選擇范圍,同時(shí)也增大了我們的工作量。下面就讓我們一一來(lái)分析一下紅外無(wú)線(xiàn)遙控和無(wú)線(xiàn)電遙控的優(yōu)缺點(diǎn)吧!</p><p><b> ?、偌t外無(wú)線(xiàn)遙控:</b></p><p> 紅外無(wú)線(xiàn)遙控技術(shù)由于通過(guò)光信號(hào)傳遞數(shù)據(jù),因而不易受到電磁干擾,其頻率的使用也不象無(wú)線(xiàn)遙控技術(shù)那樣受到許多
32、的限制,而且通訊的可靠性高。因此在短距離遙控領(lǐng)域,更多地使用紅外遙控技術(shù),它廣泛應(yīng)用于各種家用電器設(shè)備;但是它容易受到障礙物的影響。</p><p><b> ?、跓o(wú)線(xiàn)電遙控</b></p><p> 無(wú)線(xiàn)電遙控它是通過(guò)數(shù)字信號(hào)來(lái)傳遞信號(hào)的,雖然它在復(fù)雜電磁環(huán)境中容易受到干擾,但是它不受空間環(huán)境、障礙物的影響,而且傳輸距離可近可遠(yuǎn);在無(wú)線(xiàn)控制中具有很高的地位。<
33、;/p><p><b> ?、勐暡ㄓ|發(fā)遙控</b></p><p> 聲波觸發(fā)遙控常用于聲控電路。電路簡(jiǎn)單,遙控距離近,且不能實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)控制。</p><p> 因此,本課程設(shè)計(jì)將采用無(wú)線(xiàn)電遙控技術(shù)。一方面為完成本次設(shè)計(jì)任務(wù);另一方面鞏固和加深對(duì)無(wú)線(xiàn)電知識(shí)的理解和實(shí)際應(yīng)用。</p><p> 2.基于AT89C2051&
34、lt;/p><p> AT89C2051詳解:</p><p> AT89C2051是一個(gè)低電壓,高性能CMOS 8位單片機(jī),片內(nèi)含2k bytes的可反復(fù)擦寫(xiě)的只讀Flash程序存儲(chǔ)器和128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn),兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng),片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲(chǔ)單元,功能強(qiáng)大AT89C205
35、1單片機(jī)可為您提供許多高性?xún)r(jià)比的應(yīng)用場(chǎng)合。 AT89C2051是一個(gè)功能強(qiáng)大的單片機(jī),但它只有20個(gè)引腳,15個(gè)雙向輸入/輸出(I/O)端口,其中P1是一個(gè)完整的8位雙向I/O口,兩個(gè)外中斷口,兩個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,兩個(gè)全雙向串行通信口,一個(gè)模擬比較放大器。同時(shí)AT89C2051的時(shí)鐘頻率可以為零,即具備可用軟件設(shè)置的睡眠省電功能,系統(tǒng)的喚醒方式有RAM、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、串行口和外中斷口,系統(tǒng)喚
36、醒后即進(jìn)入繼續(xù)工作狀態(tài)。省電模式中,片內(nèi)RAM將被凍結(jié),時(shí)鐘停止振蕩,所有功能停止工作,直至系統(tǒng)被硬件復(fù)位方可繼續(xù)運(yùn)行。</p><p> AT89C2051的結(jié)構(gòu)框圖</p><p> AT89C2051主要功能特性:</p><p> 三、總方案設(shè)計(jì)及論證</p><p><b> 系統(tǒng)構(gòu)架總框圖</b>&l
37、t;/p><p> 我們將系統(tǒng)劃分為四大系統(tǒng):?jiǎn)纹瑱C(jī)控制系統(tǒng)、遙控系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和電源系統(tǒng)模塊,其總框圖如圖1所示。為實(shí)現(xiàn)各模塊的功能,分別做了幾種不同的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行論證,以便選取較好方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。</p><p><b> 圖1系統(tǒng)構(gòu)架總框圖</b></p><p><b> 2.遙控系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p>
38、<p> 遙控系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要分為:發(fā)射部分、接收部分設(shè)計(jì)。</p><p> 在第一章課題分析中,我們已經(jīng)決定采用無(wú)線(xiàn)電收發(fā)的方式來(lái)進(jìn)行遙控,下面我們將針對(duì)無(wú)線(xiàn)電收發(fā)的方式來(lái)設(shè)計(jì)遙控系統(tǒng)。</p><p><b> 發(fā)射部分:</b></p><p><b> 遙控系統(tǒng)設(shè)方框圖:</b></p&g
39、t;<p><b> ?。?)編碼發(fā)射</b></p><p> 編碼發(fā)射部分電路原理圖:</p><p> 編碼芯片采用PT2262</p><p> 芯片PT2262發(fā)出的編碼信號(hào)由:地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個(gè)完整的碼字,解碼芯片PT2272接收到信號(hào)后,其地址碼經(jīng)過(guò)兩次比較核對(duì)后,VT腳才輸出高電平,與此同時(shí)相應(yīng)的
40、數(shù)據(jù)腳也輸出高電平,如果發(fā)送端一直按住按鍵,編碼芯片也會(huì)連續(xù)發(fā)射。當(dāng)發(fā)射機(jī)沒(méi)有按鍵按下時(shí),PT2262不接通電源,其17腳為低電平,所以315MHz的高頻發(fā)射電路不工作,當(dāng)有按鍵按下時(shí),PT2262得電工作,其第17腳輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號(hào),當(dāng)17腳為高電平期間315MHz的高頻發(fā)射電路起振并發(fā)射等幅高頻信號(hào),當(dāng)17腳為低平期間315MHz的高頻發(fā)射電路停止振蕩,所以高頻發(fā)射電路完全收控于PT2262的17腳輸出的數(shù)字信號(hào)。</
41、p><p> 編碼芯片PT2262特點(diǎn):</p><p> CMOS工藝制造,低功耗 </p><p><b> 外部元器件少 </b></p><p><b> RC振蕩電阻 </b></p><p> 工作電壓范圍寬:2.6-15v </p><
42、p><b> 數(shù)據(jù)最多可達(dá)6位 </b></p><p> 地址碼最多可達(dá)531441種 </p><p> 編碼器采用PT2262振蕩電阻取3.3M效果較好。17腳無(wú)信號(hào)輸出時(shí),F(xiàn)O5B不工作發(fā)射電流為零 ;當(dāng)14腳為低電平時(shí),17腳輸出已設(shè)定的編碼脈沖對(duì)FO5B進(jìn)行調(diào)制發(fā)射,通過(guò)測(cè)試F05B工作電流可大致判斷F05B是否處于正常發(fā)射狀態(tài),空碼時(shí)加天線(xiàn)時(shí)
43、發(fā)射電流約6mA左右,調(diào)整R2可調(diào)整發(fā)射電流,在具體的應(yīng)用中,外接振蕩電阻可根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié),阻值越大振蕩頻率越慢,編碼的寬度越大,發(fā)碼一幀的時(shí)間越長(zhǎng).</p><p> PT2262是臺(tái)灣普城公司生產(chǎn)的一種CMOS 工藝制造的低功耗低價(jià)位通用編解碼電路,PT2262最多可有12 位(A0-A11)三態(tài)地址端管腳(懸空,接高電平,接低電平),任意組合可提供531441 地址碼,PT2262 最多可有6 位
44、(D0-D5)數(shù)據(jù)端管腳,設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從17 腳串行輸出,可用于無(wú)線(xiàn)遙控發(fā)射電路。</p><p> PT2262引腳圖: </p><p> PT2262管腳功能說(shuō)明:</p><p><b> 發(fā)射模塊</b></p><p> 發(fā)射部分電路主要由無(wú)線(xiàn)電數(shù)據(jù)發(fā)射模塊F05B和編碼芯
45、片PT2262組成.</p><p> 發(fā)射模塊采用F05B的理由:</p><p> 在滿(mǎn)足接收單元主要技術(shù)參數(shù)要求下有如下優(yōu)點(diǎn):</p><p> ◆頻率一致性較好,又免調(diào)試,</p><p> ◆具有較寬的工作電壓范圍及低功耗特性</p><p> ◆具有較好的發(fā)射效果,發(fā)射電流約5-8mA</p
46、><p> 發(fā)射模塊F05B性能參數(shù):</p><p> ◆發(fā)射頻率:315M 300M 433M◆工作電壓:3-12V◆發(fā)射電流:2-10mA◆發(fā)射功率:10mW◆頻率穩(wěn)定度:10-5 (聲表穩(wěn)頻)◆工作溫度:-40℃-+60℃◆體 積 :8×32×6mm(高×寬×厚)</p><p> 應(yīng)用發(fā)射模塊
47、F05B應(yīng)注意事項(xiàng):</p><p> FO5B是采用聲表諧振器穩(wěn)頻,SMT樹(shù)脂封裝,頻率一致性較好,免調(diào)試,一般的LC振蕩器頻率穩(wěn)定度及一致性較差,即使采用高品質(zhì)微調(diào)電容,溫差變化及振動(dòng)也很難保證已調(diào)好的頻點(diǎn)不會(huì)發(fā)生偏移。F05B具有較寬的工作電壓范圍及低功耗特性,當(dāng)發(fā)射電壓為3V時(shí),發(fā)射電流約2mA,發(fā)射功率較小,12V為最佳工作電壓,具有較好的發(fā)射效果,發(fā)射電流約5-8mA,大于l2V直流功耗增大,有效發(fā)
48、射功率不再明顯提高。FO5B采用AM方式調(diào)制以降低功耗,數(shù)據(jù)信號(hào)停止,發(fā)射電流降為零,數(shù)據(jù)信號(hào)與FO5B用電阻而不能用電容耦合,否則FO5B將不能正常工作。數(shù)據(jù)電平應(yīng)接近F05B的實(shí)際工作電壓以獲得較高的調(diào)制效果,F(xiàn)O5B對(duì)過(guò)寬的調(diào)制信號(hào)易引起調(diào)制效率下降,收發(fā)距離變近。當(dāng)高電平脈沖寬度在0.08-1ms時(shí)發(fā)射效果較好,大于1ms后效率開(kāi)始下降;當(dāng)?shù)碗娖絽^(qū)大于10ms,接收到的數(shù)據(jù)第一位極易被干擾(即零電平干擾)而引起不解碼。如采用CP
49、U編譯碼可在數(shù)據(jù)識(shí)別位前加一些亂碼以抑制零電平干擾,若是通用編解碼器,可調(diào)整振蕩電阻使每組碼中間的低電平區(qū)小于10ms。FO5B輸入端平時(shí)應(yīng)處于低電平狀態(tài),輸入的數(shù)據(jù)信號(hào)應(yīng)是正邏輯電平,</p><p> F05B天線(xiàn)長(zhǎng)度可從0-250mm選用,也可無(wú)天線(xiàn)發(fā)射,但發(fā)射效率下降 FO5B應(yīng)垂直安裝在印板邊部,應(yīng)離開(kāi)周?chē)骷?mm以上,以免受分布參數(shù)影晌而停振。FO5B發(fā)射距離與調(diào)制信號(hào)
50、頻率幅度,發(fā)射電壓及電池容量,發(fā)射天線(xiàn),接收機(jī)靈敏度及收發(fā)環(huán)境有關(guān)。FO5B用PT2262編碼器加240mm小拉桿天線(xiàn)在開(kāi)闊區(qū)最大發(fā)射距離約250米,在障礙區(qū)相對(duì)要近,由于折射反射會(huì)形成一些死區(qū)及不穩(wěn)定區(qū)域,不同的收發(fā)環(huán)境會(huì)有不同的收發(fā)距離。如需更遠(yuǎn)的可靠距離,可在FO5的輸出端增加一級(jí)射頻功率放大器。</p><p><b> ?。?)接收解碼</b></p><p&g
51、t; 接收部分應(yīng)由無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)接收模塊J05B和解碼芯片PT2272組成.這是因?yàn)榻邮漳KJ05B是和發(fā)射模塊F05B配合使用,解碼芯片PT2272是和編碼芯片PT2262配合使用的.</p><p> 解碼碼芯片PT2272</p><p> 解碼器PT2272震蕩器電阻取680K,編碼器應(yīng)為3.3M,17腳為解碼有效指示端.解碼時(shí)輸出直流高電平,可驅(qū)動(dòng)一支LED發(fā)光指示.8,10—1
52、3腳為五路數(shù)據(jù)輸出,與PT2262對(duì)應(yīng).</p><p> 接收模塊J05B引腳功能如下圖:</p><p> 接收模塊 J05B主要性能參數(shù)</p><p> ◆接收頻率:315M (晶體穩(wěn)頻)◆工作電壓:5V <4.75-5.5> ◆工作電流:6.2mA ◆接收靈敏度:-90db ◆
53、解調(diào)濾波器帶寬 :5K◆輸出數(shù)據(jù)電平:TTL電平◆工作溫度:-40℃-+60℃◆體 積 :10×26×6mm (高×寬×厚)</p><p> J05B具有二種工作方式選擇,以適合解調(diào)不同的數(shù)據(jù)速率, 第3腳懸空<內(nèi)部已上拉為高電平>射頻接收帶寬較寬,可適應(yīng)發(fā)射頻率精度誤差較大的聲表諧振器穩(wěn)頻的發(fā)射機(jī)及-般的 LC發(fā)射機(jī)。第3腳接地,射頻接收帶
54、寬較窄,解調(diào)濾波器帶寬較大,但要求配套的發(fā)射機(jī)必須具有較高的頻率精度及穩(wěn)定度,發(fā)射頻率必須由晶體或精度較高的聲表諧振器穩(wěn)頻。</p><p> J05B具有與標(biāo)準(zhǔn)解碼器及單片機(jī)的+5V邏輯電平接口。J05B在無(wú)信號(hào)狀態(tài)下輸出為-片隨機(jī)噪聲, 雖然在接收到數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)噪聲被抑制,但在信號(hào)較弱(遠(yuǎn)距)時(shí)這種隨機(jī)噪聲極易影響到數(shù)據(jù)的起止位而導(dǎo)致數(shù)據(jù)錯(cuò)誤而不解碼。解決的辦法是連發(fā)幾次或在起止位前加一些亂碼以抑制零電平狀態(tài)
55、干擾, 若是標(biāo)準(zhǔn)編解碼器可調(diào)整振蕩電阻使每組碼中間的零電平區(qū)干擾最小,同時(shí)應(yīng)兼顧J05B解調(diào)濾波器帶寬及發(fā)射效率,因?yàn)樘偷恼{(diào)制頻率會(huì)使發(fā)射效率下降而影響收發(fā)距離。 J05B天線(xiàn)-般取1/4λ即可,如在天線(xiàn)端口加LC諧振回路可抑制射頻干擾,提高接收靈敏度。</p><p> J05B使用注意事項(xiàng):</p><p> JO5B對(duì)電源紋波及電
56、壓范圍要求較嚴(yán),不宜使用開(kāi)關(guān)電源,可采用7805三端穩(wěn)壓器,J05B若有隨機(jī)噪聲輸出而無(wú)信號(hào),應(yīng)首先檢查發(fā)射電路,如是傳輸單片機(jī)數(shù)據(jù)則應(yīng)調(diào)整單片機(jī)數(shù)據(jù)速率,若收發(fā)距離很近,用示波器觀(guān)察J05B輸出的數(shù)據(jù)是否被干擾(即零電平干擾點(diǎn))噪聲干擾可以被信號(hào)抑制,但不合理的地線(xiàn)及部件引入的干擾很難被抑制,應(yīng)逐步斷開(kāi)后級(jí)電路找到干擾源。 </p><p> 解碼碼芯片PT2272引腳圖: </p><
57、;p> 解碼碼芯片PT2272管腳說(shuō)功能:</p><p> 解碼碼芯片PT2272標(biāo)準(zhǔn)參數(shù):</p><p><b> 3.單片機(jī)控制系統(tǒng)</b></p><p> 控制芯片采用AT89C2051,在課題分析中我們對(duì)AT89C2051已經(jīng)做了詳盡的介紹,這里主要再關(guān)注一下它的主要性能.</p><p>
58、 AT89C2051主要性能:</p><p> .和MCS-51產(chǎn)品兼容;</p><p> .2KB可重編程FLASH存儲(chǔ)器(1000次);</p><p> .2.7-6V電壓范圍;</p><p> .全靜態(tài)工作:0Hz-24KHz</p><p> .2級(jí)程序存儲(chǔ)器保密鎖定</p>&
59、lt;p> .128*8位內(nèi)部RAM</p><p> .15條可編程I/O線(xiàn)</p><p> .兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器</p><p><b> .6個(gè)中斷源</b></p><p><b> .可編程串行通道</b></p><p> .高精度電壓比
60、較器(P1.0,P1.1,P3.6)</p><p> .直接驅(qū)動(dòng)LED的輸出端口</p><p><b> 控制系統(tǒng)原理圖</b></p><p> 芯片 AT89C2051的P1口是一個(gè)內(nèi)部帶上拉電阻的準(zhǔn)雙向I/O口,輸入口為P1.0—P1.3,輸出為P1.4—P1.7,PT2272的輸出管腳13腳接在P1.0口上。</p>
61、;<p> 根據(jù)以下程序,P1.0=1,執(zhí)行轉(zhuǎn)移至L1,然后R1加1,若它= #01H,則向下執(zhí)行,P1.4就會(huì)置1,P1.5P1.6P1.7就會(huì)置0,通過(guò)二極管,這時(shí)三極管飽和導(dǎo)通,繼電器線(xiàn)圈帶電,觸點(diǎn)吸合,實(shí)現(xiàn)1個(gè)燈亮。若再按下A時(shí),此時(shí),R1的值變?yōu)?02,≠01H,則執(zhí)行MAIN,此時(shí)燈滅。</p><p> 當(dāng)按下B時(shí),PT2262得電,17腳為高電平輸出數(shù)據(jù)并使F05B發(fā)出315MH
62、Z的信號(hào)。J05B收到該信號(hào)2腳輸出信號(hào)送入PT2272的14腳進(jìn)行解碼,得到該解碼信號(hào)為高點(diǎn)平,通過(guò)PT2272的12腳,根據(jù)程序,P1.1=1,執(zhí)行轉(zhuǎn)移至L2,然后R2加1,若它= #1H,則向下執(zhí)行,P1.4P1.5就會(huì)置1,P1.6P1.7就會(huì)置0,通過(guò)二極管,這是三極管飽和導(dǎo)通,繼電器線(xiàn)圈得電,觸電吸合,實(shí)現(xiàn)2個(gè)燈亮。若再按下B鍵時(shí),此時(shí),R2的值變?yōu)? 02H?!?1H,則執(zhí)行MAIN,此時(shí)燈滅。C 鍵和D鍵依次類(lèi)推。。&l
63、t;/p><p><b> (2)控制編程</b></p><p> ORG 0000H</p><p> MAIN: MOV P1, #0FH</p><p><b> CLR R1</b></p><p><b> CLR R2</b
64、></p><p><b> CLR R3</b></p><p><b> CLR R4</b></p><p> LOOP: MOV R, P1</p><p> JB P1.0 , L1</p><p> JB P1.0 , L2
65、</p><p> JB P1.0 , L3</p><p> JB P1.0 , L4</p><p> SJMP LOOP</p><p> L1: INC R1</p><p> CJNE R1, #01H, MAIN</p><p> MOV P1, 1
66、FH</p><p><b> CLR R2</b></p><p><b> CLR R3</b></p><p><b> CLR R4</b></p><p> SJMP LOOP</p><p> L2:INC R2<
67、;/p><p> CJNE R2, #01H, MAIN</p><p> MOV P1, 3FH</p><p><b> CLR R1</b></p><p><b> CLR R3</b></p><p><b> CLR R4</b&
68、gt;</p><p> SJMP LOOP</p><p> L3:INC R3</p><p> CJNE R3, #01H, MAIN</p><p> MOV P1, 7FH</p><p><b> CLR R1</b></p><p>
69、<b> CLR R2</b></p><p><b> CLR R4</b></p><p> SJMP LOOP</p><p> L4:INC R2</p><p> CJNE R4, #01H, MAIN</p><p> MOV P1,
70、0FH</p><p><b> CLR R1</b></p><p><b> CLR R2</b></p><p><b> CLR R3</b></p><p> SJMP LOOP</p><p> END &
71、lt;/p><p><b> 4.電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p> 電源系統(tǒng)主要分四部分:降壓、整流、濾波、穩(wěn)壓。</p><p><b> (1)降壓電路</b></p><p> 由于PT2272需要3~8V直流電壓,因此需要50Hz,220V的交流電壓降到所需要的電壓,有為了使后級(jí)的
72、三端溫壓器能正常工作,在本電路中選用變壓器降壓初級(jí)為220V,次級(jí)為9V.</p><p><b> (2)整流電路 </b></p><p> 利用二極管的單向?qū)щ娦詫⒔涣麟妷鹤優(yōu)槊}動(dòng)直流電壓,本電路選用的是橋試整流電路.</p><p> 它由四個(gè)二極管作為整流元件,連接成電橋形式,VD1和VD2的陽(yáng)極連接在一起,該處輸出直流電壓正極
73、,同時(shí),VD3和VD4的陽(yáng)極接在一起,該處輸出直流電壓的負(fù)極.電橋的另兩端加入待整流的交流電壓.電壓的輸出平均植是U0=0.9U2流過(guò)二極管,因?yàn)閂D1,VD2,VD3和VD4的導(dǎo)通時(shí)間均為半個(gè)周期.故流過(guò)每個(gè)管子的負(fù)載電流的一半.</p><p> IVD=1/2I0=0.45U2/RL</p><p><b> (3)濾波電路</b></p>&
74、lt;p> 整流電路的輸出電壓是單向脈動(dòng)電流,但因脈動(dòng)較大,含有較多的交流成分,</p><p> 不能給電子設(shè)備供電,為了輸出較為平滑的支流電壓,需在整流電路后設(shè)有濾波電路.這里采用的是電容濾波.</p><p> 從電容特性來(lái)看,由于電容兩端的電壓不能突變,因此,若將一大容量的電容與負(fù)載并聯(lián),則負(fù)載兩端的電壓也不會(huì)突變,使得輸出的電壓得以平滑,從而實(shí)現(xiàn)濾波的目的.</
75、p><p> 濾波后不但脈動(dòng)減小,且輸出電壓的平均值也有所提高,電容濾波簡(jiǎn)單波紋小,缺點(diǎn)是輸出特性差,試于電流小的電路中.</p><p><b> (4)穩(wěn)壓電路</b></p><p> 交流電經(jīng)整流濾波能得到平滑的直流電壓,但是的輸出電網(wǎng)電壓波動(dòng)和負(fù)載變化時(shí),輸出的電壓也隨之變化.因此還需要一個(gè)穩(wěn)壓電路使輸出電壓的電網(wǎng)波動(dòng)和負(fù)載變化基本
76、穩(wěn)定在某一值.這里選用三端穩(wěn)壓器.</p><p> 電容C1在輸入較長(zhǎng)時(shí)抵消其電感效應(yīng),以防止產(chǎn)生自激震蕩;C2是為了消除電路高頻燥聲,改善負(fù)載的瞬間響應(yīng).</p><p> 注:在選用三端穩(wěn)壓器時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng):</p><p> ◆最大輸入電壓是指穩(wěn)壓器安全工作時(shí)允許外加的最大電壓值</p><p> ◆最小輸入輸出電壓差即保證
77、穩(wěn)壓器正常工作所需要的最小輸入輸出電壓差.</p><p> ◆最大輸入電流是指穩(wěn)壓器安全工作時(shí)允許的最大輸出電流</p><p> ◆為保證穩(wěn)壓器正常工作,最小輸出的電壓差至少為2~3V.</p><p><b> 5.驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p> 方案一:采用晶閘管直接進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。其優(yōu)點(diǎn)是體積小,電路
78、簡(jiǎn)單,外圍元器件少,但控制電流小,大電流晶閘管成本高,且隔離性能差。</p><p> 方案二:采用三極管驅(qū)動(dòng)繼電器。其體積大,外圍元器件多,其優(yōu)點(diǎn)是控制電流大,隔離性能好。根據(jù)實(shí)際情況采用方案二。</p><p><b> 驅(qū)動(dòng)電路:</b></p><p> 三極管驅(qū)動(dòng)繼電器原理:</p><p> 它是采用
79、控制三極管的導(dǎo)通狀態(tài)來(lái)控制繼電器的吸合。是一種用較小的電流控制較大的電流的一種開(kāi)關(guān)。因此,廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備中。</p><p> 用三極管作為開(kāi)關(guān)元件控制線(xiàn)圈通電時(shí),三極管必須處在開(kāi)關(guān)狀態(tài)。</p><p> 其飽和導(dǎo)通條件是:Ucc = Uces Ic = Ics Ib = Ibs Ics = (Ucc-Uces)/Rc = Ucc/Rc</p><p&
80、gt; 在工作中,如果三極管的基極電流IB臨界飽和的數(shù)值IBS,則三極管一定飽和導(dǎo)通,即</p><p> Ib>Ibs>Ics/β Ib = Ubb/Rb</p><p> 對(duì)于硅管,飽和導(dǎo)通后:Ube = 0.7V Uce = Uces<0.3V</p><p> 截止條件:Ube<Ut=0.5V</p>&l
81、t;p> UT:硅管發(fā)射結(jié)的死區(qū)電壓,截止時(shí),b = 0 c = 0</p><p><b> 繼電器選用:</b></p><p> 繼電器它是由一個(gè)線(xiàn)圈,鐵芯,一組或幾組帶彈簧片組成。觸電有動(dòng)定之分,在工作中能夠動(dòng)作的是動(dòng)觸點(diǎn)。電磁繼電器的工作原理:當(dāng)線(xiàn)圈帶電后,鐵芯帶電,銜鐵吸合,定觸電和動(dòng)觸點(diǎn)吸合。當(dāng)線(xiàn)圈失電,電磁吸力消失,銜鐵返回到原來(lái)位置,
82、定觸電和動(dòng)觸點(diǎn)又恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)。</p><p> 在此處選用的是OMRON的繼電器型號(hào)為:G2RL 1A DC 2V</p><p><b> 四、整機(jī)原理</b></p><p> 我們將整個(gè)設(shè)計(jì)劃分為四大系統(tǒng):即單片機(jī)控制系統(tǒng)、遙控系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和電源系統(tǒng),來(lái)實(shí)現(xiàn)三大功能:即發(fā)射、接受和控制。</p>&l
83、t;p><b> 整機(jī)原理圖如下:</b></p><p><b> 整機(jī)原理說(shuō)明:</b></p><p><b> 發(fā)射部分:</b></p><p> 首先,發(fā)射部分采用了編碼器PT2262和無(wú)線(xiàn)電發(fā)射模塊F05B,無(wú)線(xiàn)電發(fā)射部分采用的是新型的12V干電池提供的工作電壓。當(dāng)發(fā)射機(jī)沒(méi)
84、有按鍵按下時(shí),PT2262不接通電源,其17腳為低電平,所以315MHz的高頻發(fā)射電路不工作,當(dāng)有按鍵按下時(shí),PT2262得電工作,其第17腳輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號(hào)。</p><p><b> 注意:</b></p><p> 17腳為高電平期間315MHz的高頻發(fā)射電路起振并發(fā)射等幅高頻信號(hào),當(dāng)17腳為低平期間315MHz的高頻發(fā)射電路停止振蕩,所以高頻發(fā)射電
85、路完全收控于PT2262的17腳輸出的數(shù)字信號(hào)</p><p><b> 接收部分:</b></p><p> 接收部分采用了與發(fā)射部分配套的譯碼器PT2272與接收模塊J05B。其電源由變壓器220V轉(zhuǎn)變?yōu)?V,通過(guò)整流橋整流,電容進(jìn)行濾波,穩(wěn)壓管穩(wěn)壓得到直流的5V電壓。當(dāng)J05B接收到發(fā)射的高頻信號(hào)時(shí),第二管腳輸出信號(hào)并直接送入PT2272解碼器的 14腳進(jìn)行
86、解碼。若PT2272地址端的電平高低與發(fā)射機(jī)的地址碼相同時(shí),其解碼輸出有效端的17腳就輸出與發(fā)射機(jī)按鍵時(shí)間同步的高平。</p><p> 按下A時(shí),PT2262得電,17為高電平輸出數(shù)據(jù)并使F05B發(fā)射315MHZ的信號(hào)。J05收到該信號(hào)2腳輸出信號(hào)送入PT2272的14腳進(jìn)行解碼,得到該解碼信號(hào)的高點(diǎn)平。</p><p> 控制部分:在單片機(jī)控制系統(tǒng)中已做了詳細(xì)的說(shuō)明,這里就不在復(fù)述
87、了。</p><p><b> 五、系統(tǒng)調(diào)試</b></p><p> 經(jīng)過(guò)了硬件和軟件的設(shè)計(jì)后,在理論上已經(jīng)達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求,可是要確保遙控性能的穩(wěn)定,實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn),就需要我們對(duì)遙控的開(kāi)關(guān)量功能和遙控的穩(wěn)定性進(jìn)行測(cè)試。</p><p> 遙控輸入輸出對(duì)應(yīng)關(guān)系表:</p><p> 經(jīng)過(guò)反復(fù)多輪測(cè)試,實(shí)際輸入輸
88、出量與上表完全吻合,設(shè)計(jì)成功,可生產(chǎn)并投入使用。</p><p><b> 第六章:心得體會(huì)</b></p><p> 時(shí)間的車(chē)輪滾滾向前,轉(zhuǎn)眼間,三年的大學(xué)生活就要結(jié)束了。在即將離開(kāi)校園,踏上社會(huì),搏擊人生的最后一刻,我們將對(duì)自己做最后一次的考驗(yàn)。</p><p> 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題是《基于AT89C2051四路無(wú)線(xiàn)遙控節(jié)能燈控制器》。
89、經(jīng)了一個(gè)多月的資料查詢(xún)與反復(fù)論證,本設(shè)計(jì)終于順利完成。</p><p> 在本次設(shè)計(jì)過(guò)程中,給我最大的感言就是:書(shū)到用時(shí)方恨少。有些設(shè)計(jì)常識(shí)竟然不明白,看似很簡(jiǎn)單的原理電路,要?jiǎng)邮职阉o設(shè)計(jì)出來(lái),也是不太容易的。主要原因是我們平時(shí)沒(méi)有動(dòng)手設(shè)計(jì)過(guò)電路,還有在校期間沒(méi)有為自己整理出一手詳盡的電路資料,導(dǎo)致在設(shè)計(jì)初期忙亂而沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。這就要求我們?cè)谝院蟮膶W(xué)習(xí)生活中,加強(qiáng)這一點(diǎn),更重要的是我們要學(xué)會(huì)把從書(shū)本中學(xué)到
90、的知識(shí)和實(shí)際的情況、環(huán)境都聯(lián)系起來(lái),解決現(xiàn)實(shí)存在的問(wèn)題。更切和實(shí)際的說(shuō),就是我們要在新的工作崗位上,處處留心,勤于思考,善于總結(jié),給自己準(zhǔn)備一手資料,以便自己在工作中能得心應(yīng)手。</p><p> 通過(guò)本次課程設(shè)計(jì),鞏固了我們學(xué)習(xí)過(guò)的專(zhuān)業(yè)知識(shí),也使我們把理論與實(shí)踐從真正意義上相結(jié)合了起來(lái);考驗(yàn)了我們借助互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)搜集、查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料,和組織材料的綜合能力;通過(guò)使用Protel 99 se ,讓我重新溫習(xí)了有關(guān)設(shè)
91、計(jì)軟件,也對(duì)電子設(shè)計(jì)軟件有了新的認(rèn)識(shí)。</p><p> 經(jīng)過(guò)本次設(shè)計(jì)使我對(duì)大學(xué)三年期間所學(xué)習(xí)到的知識(shí)有了更深刻的認(rèn)識(shí)和理解,在一定程度上培養(yǎng)了自己獨(dú)立思考、不畏困難、迎難而上的精神,堅(jiān)定了人生的信念。</p><p> 最后,衷心的感謝在本次設(shè)計(jì)中給予我們耐心指導(dǎo)的李老師,感謝在本次設(shè)計(jì)中各位組員的積極配合。</p><p><b> 附件1
92、</b></p><p><b> 元件清單</b></p><p><b> 附件2</b></p><p><b> 參考資料</b></p><p> 李 翔 主編:《實(shí)用遙控電路》</p><p><b> 高等
93、教育出版社</b></p><p> 盧慶林主編:《模擬電子技術(shù)》 重慶大學(xué)出版社</p><p> 盧慶林主編:《數(shù)字電子技術(shù)》 高等教育出版社</p><p> 盧慶林主編:《電子線(xiàn)路CAD設(shè)計(jì)》 重慶大學(xué)出版社</p><p> 何明主編: 《實(shí)用電子電路》
94、 </p><p><b> 人民郵電出版社</b></p><p> 北京半導(dǎo)體五廠(chǎng)編:《繼承開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器應(yīng)用手冊(cè)》 </p><p><b> 電子工業(yè)出版社</b></p><p> 張斌 主編: 《實(shí)用遙控電路手冊(cè)》</p><p><b&g
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