无线遥控门铃的设计与制作毕业设计

安徽财贸职业学院毕业论文-1-无线遥控音乐门铃的设计与制作摘要随着人们生活水平的提高和人们对智能化家居环境的要求，门铃已经是日常生活中常用的工具，普通的有线门铃布线长，维护麻烦，使用起来已不太方便。因此无线遥控门铃倍受青睐。本次的研究课题是无线遥控音乐门铃的设计与制作。利用tc4069ubp芯片和各类元器件对无线遥控音乐门铃进行电路设计并完成各元器件的焊接工作，对组装好的门铃进行调试并达到预期效果。与传统门铃相比，此无线遥控音乐门铃可靠性、抗干扰更强，使用更方便。关键词：无线遥控音乐门铃TC4069UBP振荡安徽财贸职业学院毕业论文-2-目录无线遥控音乐门铃的设计与制作........................................................................................-1-摘要..................................................................................................................................-1-第一章无线音乐门铃的选题背景......................................................................................-3-1.1无线遥控音乐门铃的开发背景、目的和设计要求..............................................-3-1.2无线遥控音乐门铃的设计思路..............................................................................-3-第二章无线遥控音乐门铃的工作原理..............................................................................-4-2.1TC4069UBP芯片简介..............................................................................................-4-2.2发射器原理..............................................................................................................-4-2.3接收器原理.............................................................................................................-5-第三章绘制电路图和印刷电路板......................................................................................-7-第四章制作与调试............................................................................................................-10-4.1元件说明...............................................................................................................-10-4.2元件清单...............................................................................................................-11-4.3制作.......................................................................................................................-13-4.4调试.......................................................................................................................-14-第五章总结与收获............................................................................................................-15-5.1设计总结................................................................................................................-15-5.2心得体会................................................................................................................-15-致谢......................................................................................................................................-16-参考文献..............................................................................................................................-16-安徽财贸职业学院毕业论文-3-第一章无线音乐门铃的选题背景1.1无线遥控音乐门铃的开发背景、目的和设计要求背景随着人们生活水平的提高和居住环境的改善，人们对住宅小区智能型的要求也日益迫切。不管是在城市还是农村，现在的人们也越来越喜欢居住大房子，但因居住房间离大门口较远，来人敲门不容易听到，不仅尴尬，更重要的是经常耽误事。为了满足需要，各种无线门铃应运而生，报警门铃，音乐门铃，感应门铃等。随着社会的进步发展，无线遥控技术应用已经十分广泛。无线门铃的使用已阔至乡村，其提供的方便可想而知。目的和设计要求1．设计目的：能够熟悉无线音乐门铃的组成、工作原理，提高读整机电路图及电路板图的能力。通过对无线音乐门铃的安装、焊接及调试，掌握无线音乐门铃的生产工艺流程，提高焊接工艺水平。掌握电子元器件的识别及质量检验，学会故障判断及排除。2．设计要求：分析并读懂无线音乐门铃电路图，对照原理图看懂接线电路图。认识电路图上的符号，并与实物相对照。根据技术指标测试各元器件的主要参数，认真细心地安装焊接，按照技术要求进行调试。1.2无线遥控音乐门铃的设计思路无线遥控音乐门铃是利用电磁波的发射和接收，因此会有发射和接收电路。发射板要先调制振荡产生方波信号，在经高频振荡产生正弦波的信号发射出去，接收板接信号以后，通过滤波、选频等电路选出接收的信号，在将其滤波、整形、放大，最后利用方波的高电平推动音乐芯片使得喇叭发声。安徽财贸职业学院毕业论文-4-无线遥控音乐门铃设计流程：调试振荡→→→→高频振荡→→→→发射信号→→→接收信号↓↓喇叭发声←←←推动音乐芯片←←←整形放大←←←选出信号第二章无线遥控音乐门铃的工作原理2.1TC4069UBP芯片简介TC4069UBP是6反相器。所谓反相器，就是么相器都有两端，输入端是高电平时输出端就转为低电平，输入端是低电平时输出端就为高电平，输入和输出端的电平总是相反。2.2发射器原理发射器由调制振荡级和高频振荡级两级组成。调制级电路由一块TC4069UBP和32.768KHz晶体完成，发射器开关按下时，反相器6和5及晶振、电阻等相关元件组成振荡发生器，产生32.768KHz低频信号。1.调制振荡极过程：反相器6的13脚开始为低电平，12脚就是高电平，10脚也为高电平。10脚的高电平经R2对晶体X1充电，充电电流经R2-X1-反相器4的9脚。充电时间由X1决定，等效电容为200P，现在也经常用电容代替晶振产生振荡信号。由于X1的充电，X1上的电压逐渐上升，下正上负，当升至反相器5的翻转电平时，12脚就由原来的高电平转为低电平，10脚也同时转为低电平。X1开始放电，放电通路为X1-R2-反相器5安徽财贸职业学院毕业论文-5-的10脚。放电后X1上的电位降低，到一定程度时13脚降为低电平了，输出端又翻转成高电平，再次对X1充电，至此已完成一个充放电过程，即一个振荡周期，10脚输出一次低高变化的电平。之后振荡一直持续下去，反相器5的10脚就会一直输出高低不断变化的电平信号。这个信号的频率由晶体决定，此电路中的频率为32.768kHz。上面的过程在电路实际工作时完成得极快。2.放大以上是反相器的5和6用于产生振荡信号，反相器的8脚输出后和其他反相器1、2、3并联使用，构成输出控制，能提供20-30mA的灌入电流，同时也使振荡信号放大。反相器1、2、3的输出端由反相器的8脚输出端接在发射管Q1的发射极对Q1进行调幅，向外发射电磁波。3.高频振荡级Q1、L1、C3和6P电容组成高频振荡器，振荡频率由色环电感L1和C3及三极管的集电结电容决定。一般为200-270MHz。Q1的发射极如果直接接在负极时就能产生等幅高频波，再接在反相器的输出端就使输出受32.768KHz振荡信号调制，通过印刷电感发射信号。按键每按一次就发射一次。2.3接收器原理1.接收信号Q3、L2、C4、C16为超再生振荡接收器，超再生振荡电路具有自检波功能，可以从自然界中各种各样的波中检出此电路的电磁波。L2为铜芯线圈，在直径5mm的骨架上绕制，用0.51漆包线绕3圈，骨架中间用铜芯调节。当L2的振荡频率与发射端相同时，谐振，Q3的超再生信号就受发射端的调幅信号控制。安徽财贸职业学院毕业论文-6-2.滤波L1为色环电感，阻止高频信号通过，起到了滤波的作用。C19滤波滤除检波后的高频杂波，使用检波后的有用信号信噪比最大。3.线性放大检波、滤波后的调制信号在R14上产生压降，经R3、C7送入反相器4069进行线性放大，这由三个反相器1和2、3和4、5和6管脚完成。并最终由6号管脚输出信号。4.选频及整形放大经三极管放大后的调制信号与发射端（低频32.768KHz）同频，X1在电路中起选频作用，同频率的信号能顺利通过，进一步免除了许多不需要的各种外界信号的干扰，选频后的信号送入Q2放大。5.高频放大该信号的幅度还较低，经最后两级开路反相放大后输出等幅方波信号。Q2的射极接地，集电极接到反相器13脚，由C8,D2,C12,R4和反相器4、5、6组成的电路进一步对信号放大。最终由反相器8号脚输出信号。6.声响电路R21限流，C11滤波，对方波进行平滑滤波，并有数十毫秒的延时，也能消除外界尖脉冲对触发电路的干扰，由反相器8号脚输出来的信号送入到音乐芯片TQ33G中。本电路采用TQ33G系列有三种声音可选择，双音叮咚，西敏寺，爱丽斯。K1是乐曲选择开关，音乐信号经Q1放大推动喇叭发出优美的门铃音乐声。安徽财贸职业学院毕业论文-7-第三章绘制电路图和印刷电路板图3.1发射板电路图安徽财贸职业学院毕业论文-8-图3.2接收板电路图安徽财贸职业学院毕业论文-9-图3-3发射板PCB板图3-4接收板PCB板安徽财贸职业学院毕业论文-10-第四章制作与调试4.1元件说明1.电阻