数字编码无线遥控器的设计

荆楚理工学院课程设计成果学院:__电子信息工程学院__班级:12电气自动化1班学生姓名:陈彬学号:2012301020105设计地点（单位）_____G1202_____设计题目:数字编码无线遥控器的设计完成日期：2013年12月30日指导教师评语:__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________成绩(五级记分制):教师签名:数字编码无线遥控器的设计一、设计任务与要求1.设计一个4路数字编码的无线遥控设备，用以控制家用电器或照明电源的通断。2.遥控设备的发射和接收部分采用大规模集成电路HT-12E/HT-12D实现。二、方案设计与论证图3-33是无线遥控设备方框图，由发射器，接收器和执行机构3部分构成，发射机主要包括编码电路和发射电路，编码电路由开关控制，操作者通过开关，使编码电路产生所需要的控制指令。这些控制指令是具有特征的，相互间易于区分的电信号。方案一、编码电路产生的指令信号都是频率较低的电信号，无法直接传送到遥控目标上去，还要将指令信号送到发射电路，使它载在高频信号（载波）上，才能由发射天线发送出去。就如同用火车、飞机运输工具送货物一样，指令信号相当于货物，载波相当于火车，飞机。指令信号载到载波上去的过程叫调制，调制作用由发射电路的调制器完成。发射电路的主要作用是产生载波并由调制器将指令信号调制在载波上，经天线将已调载波发送出去接收机由接收电路及译码电路组成。接收电路又包括高频部分及解调部分。由天线接收的微弱信号经接收机高频部分的选择和放大后，送到解调器。就像火车，飞机把货物卸下来一样，解调器的作用就是从载波上“卸”下指令信号。由于“卸”下来的各种指令信号是混杂在一起的，必须送到译码电路译码，译码后的各类信号进行放大驱动相应执行机构，从而实现对被控目标的控制。编码电路产生的指令信号都是频率较低的电信号，无法直接传送到遥控目标上去。为此，必须将指令信号送到发射电路，使它载在高频信号（载波）上，才能由发射天线发送出去。这种将指令信号载到载波上去的过程叫做调制，调制作用由发射电路的调制器完成。发射电路的主要作用是产生载波，并由调制器将指令信号调制在载波上，经天线将已调载波发送出去。接收机由接收电路及译码电路组成。接收电路又包括高频部分及解调都分。由天线接收的微弱信号经接收高频部分的选择和放大后，送到解调器。解调器的作用是从载波上“卸”下指令信号。由于“卸”下来的各种指令信号是混杂在一起的，必须送到译码电路译码，译码后的各类信号经过放大后驱动相应执行机构，从而实现对被控目标的控制。三、单元电路设计与参数计算数字编码无线遥控器是由数字编码、解码技术与传统无线电发射接收技术的有机结合。指令信号的编码、解码采用了高抗噪声CMOS数字编码、解码大规模集成电路HT-12E/HT-12D。该芯片具有8位地址编码和4位数据输出功能；自检功能：当连续发送4个字信号且接收3次校验有效时，输出电路才能工作。还具有抗干扰性能强，倮密效果好等优点，克服了传统无线遥控器抗干扰性能差、相互串扰等缺点，我觉得这些蛮好的。图3-34为HT-12E的工作原理图。图中AO～A7为地址编码组合，ROSC为时钟振荡器。当发送和接收地址一致时，在接收端DO～D3输出数据。HT-12E的工作原理图四、总原理图及元器件清单1．总原理图2．元件清单元件型号主要参数数量备注电容35v,12v330u,100u7个电阻5v，12v510,10k15个二极管LED12V1个电感12V10uH1个集成电路Ht-12e,hd-12d,h5v3g3个电源12v.220v2个三极管901812V7个五、安装与调试因本课题直接用220V经阻容降压供电，接收电路带220V电源易发生触电危险，所以在调试时采用直流稳压电源供电，将＋12V电压接C13两端。（1）先调试接收电路①用300MHz标准信号调试仪在20m以外发送无线电信号，将示波器接至M1－1反相输入端，应用数据脉冲波形，反复调节C4，使波形幅度最大。②用示波器测量N1的14脚，应有数据脉冲波形出现。③通过上述调试后，若发送和接收编码一致，则在N1的D0～D3脚应有相应数据输出，继电器J有动作响声。（2）接收机调试正常后，再调试发射电路。①调节发射电路C18，按下“OFF”或“ON”键，观察接收电器上M－1反相端脉冲波形，使幅度最大。②按下“OFF”键，放开后再按下“ON”键，应听到继电器J有动作响声。（3）以上调试正常后，撤离＋12V稳压电源，用220V供电，接上灯泡。按“ON”灯亮，按“OFF”灯灭。六、性能测试与分析按下K1，V9指示灯亮，输出码D3D2D1D0＝0000。按下K2，指示灯亮，输出D3D2D1D0=1000。通过接收解码，就可以利用D3位的1、0状态控制继电器，实现开和关（ON和OFF）。接收电路采用超再生自熄式电路，高频振荡由C5反馈形成。从C6引出检波后的信号，送比较器M1－1判别整形，M1－2，R11、C11组成1个特殊比较器，其比较基准电位为浮动电压式，提高了比较器灵敏度。控制电路由V3、继电器组成，也可由可控硅组成控制电路。电源采用阻容降压整流滤波，成本低、体积小。发射电路载波由LC振荡产生约300MHz高频正弦波。无线传输有效用距离不小于50m。七、结论与心得转眼间两周数字电子课程设计转眼就结束，说实话通过这次课程设计，我学会了许多课本上学不到的东西，同时也加强了我的动手、思考和解决问题的能力，让我受益匪浅，挺感谢老师给我这个任务的。为了弄ht-12e/ht-12d系列芯片的功能，我询问电子班的朋友，同时也在网上找了资料再到逻辑功能，经过一番努力终于解决啦，还有其它的芯片的功能也要慢慢的去琢磨。而在课程设计过程中，我觉得是对课本知识的巩固和加强，由于课本上的知识太多，同时平时课间又没有好好的运用额理解个个元件的功能，而且考试的内容有限，所以在这次课程设计过程中，我们了解很多元件的功能，对其在电路中的使用有更多的认识。从前的学习过程过于浮浅，只是流于表面的理解，而现在要做课程设计，就不得不要求我们对所用到的知识有更深层次的理解。因为课程设计的内容比及书本中的理论知识而言更接近于现实生活，而理论到实践的转化往往是一个艰难的过程，它犹如一只拦路虎，横更在我们的面前。但是我们毫不畏惧，因为我们相信我们能行。前几天的主要任务是设计和仿真出主体电路。对于仿真软件我很陌生，没办法，只有在网上搜multisim仿真软件的教学视频，虽然在设计中会遇到这样那样的问题，有时认为是正确的，而在仿真中却出现了这样那样的问题。比如说在设计好的主电路图要实现遥控和接受功能，电路图我认为是对的，而在仿真的是后去出现了问题，就是出现了一个出状态，其它的都是正确的，经过了反复的检查没什么问题，其实没有问题，在实际中就不会出现了这种问题啦，所以有不懂的还是要问老师，那样还节省很多的时间。电路图接好了，下面就是接线啦，这可是一个比较麻烦的事。首先要测试个芯片是否有问题，电路板有没有问题，以及导线是不是断了。这一系列的工作都是细心的事，容不的半点马虎。在接线的时候要细心和耐心、恒心，这样才能做好事情。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。此次课程设计，学到了很多课内学不到的东西，比如独立思考解决问题，出现差错的随机应变，有些不懂问老师等，都受益非浅，今后的制作应该更轻松，自己也都能扛的起并高质量的完成项目。两周的课程设计已经结束，做实验过程中有过艰辛和痛苦，痛苦的是仿真元器件有的找不到，有过快乐，比如仿真成功，我蛮欢快的，我将珍藏这段难忘的时光，是她让我让我知道，任何一种小小的成绩后面，也许就隐藏着许许多多不为人的艰辛。在以后的时光中，我一定要认真学习好专业知识，为自己的理想而不懈的去奋斗，为自己撑起一片蓝天！！！八、参考文献1..《EDA与数字系统设计》李国丽编，机械工业出版社，2009年3月2.《电子技术实践及仿真》孙丽霞编，高等教育出版社，2005年1月3.《电子技术基础实验及课程设计》刘稿等编，机械工业出版社，2007年02月4.《电子技术实验与课程设计》彭介华编，高等教育出版社，1997年10月5.《模拟电子技术》童诗白编著，高等教育出版社2001年6.《数字电子技术》张雪平主编，清华大学出版社2011年