紅外遙控制作報告

1、電子基礎(chǔ)實驗C實驗報告業(yè)通信工程名徐子婷實驗時間:2015.32015.6實驗地點：25教5021.實驗?zāi)康?、制作紅外遙感接收器跟發(fā)射器，實現(xiàn)紅外遙控控制臺燈開關(guān)。2、了解紅外遙感原理，以及學(xué)會如何自己查找資料，進行設(shè)計，成功制作成品3、學(xué)會如何在面包板上布線，盡量減少飛線并同時是布線美觀4、培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力：查找資料、學(xué)習(xí)并使用新器件、自行安排進度、學(xué)習(xí)如何與他人協(xié)作的前提、發(fā)現(xiàn)并解決問題;5、加強電子制作能力2.實驗器材電腦，電烙鐵，面包板，焊錫，吸錫器，松香，海綿名稱數(shù)量名稱數(shù)量名稱數(shù)量名稱數(shù)量電阻3.3k15551電容1滑動變阻器11U50k電阻10k1電容190131紅外發(fā)射頭1

2、471U電阻561電容2電阻19V電池扣1104U2K小幵關(guān)13.實驗原理1、紅外遙控原理簡介：紅外遙控技術(shù)是一種利用紅外線進行點對點通信的技術(shù)，其相應(yīng)的軟件和硬件技術(shù) 都已比較成熟。它是把紅外線作為載體的遙控方式。由于紅外線的波長遠小于無線電波的波長，因此在采用0.76 卩外遙控方式時，不會干擾其他電器的正常工作，也不會影響臨近的無線電設(shè)備。紅外遙控是利用波長為 m-1.5卩m之間的近紅外線來傳遞控制信號的。它具有以下特點:1由于為不可見光，因此，對環(huán)境影響很小。紅外線的波長遠小于無線電波的波長，所以，紅外遙控不會干擾其它家用電器，也不會影響近鄰的無線電設(shè)備。2.紅外線為不可見光，具有很強的

3、隱蔽性和保密性，因此在防盜，警戒等安全保衛(wèi)裝置中也得到了廣泛的應(yīng)用。3.紅外線遙控的遙控距離一般為幾米至幾十米或更遠一點。4.紅外線遙控具有結(jié)構(gòu)簡單，制作方便，成本低廉，抗干擾能力強，工作可靠性高等一系列優(yōu)點，特別是 室內(nèi)遙控的優(yōu)先遙控方式。同時，由于采用紅外線遙控器件時，工作電壓低，功耗小，外圍電路簡單，因此它在 日常工作生活中的應(yīng)用越來越廣泛。它在技術(shù)上的主要優(yōu)點是:1.無需專門申請?zhí)囟l率的使用執(zhí)照;2具有移動通信設(shè)備所必需的體積小、功率低的特點;3 .傳輸速率適合于家庭和辦公室使用的網(wǎng)絡(luò);4信號無干擾，傳輸準確度高;它的缺點是：由于它是一種視距傳輸技術(shù)，采用點到點的連接具有方向性，兩個

4、設(shè)備之間如果傳輸數(shù)據(jù)，中間就不能有阻擋物；而且通訊距離較短，此外紅外LED不是一種十分耐用的器件。常用的紅外遙控系統(tǒng)一般分發(fā)射和接收兩個部分。發(fā)射部分的主要元件為紅外發(fā)光二極管。它實際上是一只特殊的發(fā)光二極管；由于其內(nèi)部材料不同于普通發(fā)光二極管，因而在其兩端施加一定電壓時，它便發(fā)出的是紅外線而不是可見光。目前大量的使用的紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線波長為940mn左右，外形與普通© 5發(fā)光二極管相同，只是顏色不同。紅外發(fā)光二極管一般有黑色、深藍、透明三種顏色。判斷紅外發(fā) 光二極管好壞的辦法與判斷普通二極管一樣； 用萬用表電阻擋量一下紅外發(fā)光二極管的正、 反 向電阻即可。 紅外發(fā)光二極管

5、的發(fā)光效率要用專門的儀器才能精確測定， 而業(yè)余條件下只能用 拉鋸法來粗略判判定。接收部分的紅外接收管是一種光敏二極管。在實際應(yīng)用中要給紅外接收二極管加反向偏壓，它才能正常工作，亦即紅外接收二極管在電路中應(yīng)用時是反向運用，這樣才能獲得較高的靈敏度。紅外發(fā)光二極管一般有圓形和方形兩種。由于紅外發(fā)光二極管的發(fā)射功率一般都較?。?00mW左右），所以紅外接收二極管接收到的信號比較微弱，因此就要增加高增益放大電路。前些年常用M PC1373H CX20106A等紅外接收專用放大集成電路。最近幾年不論是業(yè)余制作還是正式產(chǎn)品，大多都采用成品紅外接收頭。成品紅外接收頭的封裝大致有兩種：一種采用鐵皮屏蔽；一種是

6、塑料封裝。均有三只引腳，即電源正（VDD、電源負（GND和數(shù)據(jù)輸出（VO或OUT。紅外接收頭的引腳排列因型號不同而不盡相同，可參考廠家的使用說明。成品紅外接收頭的優(yōu)點是不需要復(fù)雜的調(diào)試和外殼屏蔽， 使用起來如同一只三極管，非常方便。但在使用時注意成品紅外接收頭的載波頻率。 紅外遙控常用的載波頻率為38 kHz這是由發(fā)射端所使用的455kHz晶振來決定的。在發(fā)射端要對晶振進行整數(shù)分頻,分頻系數(shù)一般取 12，所以 455kHz-12 37.9kHz宀38kHz。也有一些遙控系統(tǒng)采用 36 kHz、40 kHz、56 kHz 等，一般由發(fā)射端晶振的振蕩頻率來決定。2、紅外發(fā)射器原理：ne555各引腳

7、按要求形式接入電路。當開關(guān)按下,ne555芯片2腳觸發(fā)，3腳輸出一個脈沖，通過三級管放大，使紅外發(fā)射管輸出紅外脈沖。Ne555介紹：ne555是一種應(yīng)用特別廣泛作用很大的的集成電路，屬于小規(guī)模集成電路，在很多電子產(chǎn)品中都有應(yīng)用。 ne555 的作用是用內(nèi)部的定時器來構(gòu)成時基電路，給其他的電路提供時序脈沖。ne555 時基電路有兩種封裝形式有，一是dip雙列直插8腳封裝，另一種是soP-8小型（smd）封裝形式。其他ha17555、lm555、ea555分屬不同的公司生產(chǎn)的產(chǎn)品。內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理都相同。ne555的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可等效成23個晶體三極管.17個電阻.兩個二極管.組成了比較器.RS觸發(fā)

8、器.等多組單元電路.特別是由三只精度較高5k電阻構(gòu)成了一個電阻分壓 器.為上.下比較器提供基準電壓.所以稱之為555.ne555屬于emos工藝制造NE555引腳圖介紹如下1 地 GND2觸發(fā)3輸岀4復(fù)位5控制電壓6門限（閾值）7放電8電源電壓Vee應(yīng)用十分廣泛.F面是一個簡單的n e555電路應(yīng)用3、紅外接收器D5倒置與繼電器并聯(lián)，使原理：220V交流電壓經(jīng)過并聯(lián)的電容電阻濾波，再通過整流橋交流變直流。此時繼電器不能通電控制臺燈。穩(wěn)壓管倒置，直流電通過將其擊穿，此時其具有穩(wěn)定電壓為電路中其他元 器件供電。集成塊 CD4017接成雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路。當紅外接收頭接收到紅外遙控信號時輸出負脈沖，通過

9、三極管V1到相后，輸入到IC的脈沖輸入端14腳。集成塊接成雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路，每輸入一個脈沖輸出端2、3腳的狀態(tài)就翻轉(zhuǎn)一次，從而實現(xiàn)開、關(guān)的控制。一開始2.3腳為低電平，當紅外接收頭接收到信號2.3腳翻轉(zhuǎn)為高電平，D6除led燈點亮，2腳高電平經(jīng)過 V2放大，繼電器通電吸合，使臺燈點亮。1、穩(wěn)壓二極管工作原理:這樣，當把穩(wěn)壓管接入電路以后，若由于電源電穩(wěn)壓二極管的特點就是擊穿后，其兩端的電壓基本保持不變。壓發(fā)生波動，或其它原因造成電路中各點電壓變動時，負載兩端的電壓將基本保持不變。穩(wěn)壓二極管在電路中常 用“ ZD”加數(shù)字表示，如：ZD5表示編號為5的穩(wěn)壓管。穩(wěn)定電壓 Uz就是PN結(jié)的擊穿電壓，它隨

10、工作電流和溫 度的不同而略有變化。對于同一型號的穩(wěn)壓管來說，穩(wěn)壓值有一定的離散性。故障特點:穩(wěn)壓二極管的故障主要表現(xiàn)在開路、短路和穩(wěn)壓值不穩(wěn)定。在這3種故障中，前一種故障表現(xiàn)岀電源電壓升高;后2種故障表現(xiàn)為電源電壓變低到零伏或輸岀不穩(wěn)定。2、繼電器：繼電器（relay） 種電控制器件，在輸入量變化到額定規(guī)定時，在輸岀電路被接通或阻斷的一種電器裝置。我們通常應(yīng)于自動化控制中，經(jīng)常用的方式是用小電流去控制大電流,在電路中起到“自動開關(guān)”的作用,因此繼電器是一種自動保護裝置。由于繼電器是具有隔離功能的自動開關(guān)元件，在工業(yè)電子中被廣泛用于遙控、通迅、自動控制、機電一體化設(shè)備和電力電子中，是最常用的控制

11、元件之一。其主要作用可分為:、擴大控制范圍，使用多點繼電器控制信號達到一定值時，觸控多點，同時換接、開斷、接通不同的線路、放大作用，用一個很微小的控制量可以控制大功率的電路、信號綜合，多信號控規(guī)定輸入繼電器時，經(jīng)過比較綜合，達到預(yù)定的控制效果、遙控、監(jiān)測、自動裝置，可以使用矢口程序控制線路實現(xiàn)自動化。3、CD4017: CD4017又稱脈沖分配器，十進制計數(shù)器引岀端功能符號CO進位脈沖輸淵CP時鐘輸入端CR清除端INH :禁止端Q0-Q9計數(shù)脈沖輸岀端VDD正電源VSS:地4.實驗過程、首先是進行查資料確定選題，我通過在網(wǎng)上查找資料對各項課題進行比較,同時結(jié)合自己的興趣方向以及生活中的實用程度

12、，最終確定課題為紅外遙控。二、在網(wǎng)上查找紅外遙控各種實用電路，進行比較后，確定了自己的電路圖，然后進行了原理學(xué)習(xí)，同時查找了各種芯片的參數(shù)，內(nèi)部原理圖以及應(yīng)該怎樣使用。還要查找了一些自己不熟悉的器件的參數(shù),外觀，怎樣使用，判斷正負極及其原理。然后列岀了元件清單，為后期購買做準備。三、在購買元件到手之前我先現(xiàn)根據(jù)電路圖在面包板上初期構(gòu)思一下進行布線。拿到元件后首先用萬用表檢測了一下元件，然后在面包板上進行了布線。因為怕會有更改，所以使用的鉛筆在面包板上繪制需要相連的器件間的導(dǎo)線。將器件對照原理圖一件件插入面包板上同時用鉛筆繪線，盡量排列美觀且讓連線間沒有飛線，慢慢完成了布線。布線完成后有對照電路

13、圖檢查了兩遍。四、焊接。先將各種元件焊接在面包板上，然后依照鉛筆的痕跡進行進行連線。因為害怕會出現(xiàn)錯漏，所以用錫連線時也同時對照電路圖進行了再檢查，然后依照鉛筆痕跡用錫進行鋪線，因為需要鋪線部分很多而且直接用錫鋪很費錫并且操作很慢，所以將元件剪下的引腳當做引線進行連接，減少了很多工作量而且費錫也相應(yīng)減少了很多。最后一點點耐心比較、焊接下完成焊接工作。五、焊接完成后制作完成，然后進行了測試功能效果。在最后一節(jié)課上與同學(xué)進行了交流討論原理及心得。六、紅外發(fā)射器輸入電壓為 9V,紅外接收器輸入電壓 220V,通過繼電器的電壓為 12V,最終輸岀電壓為 220V,控制臺燈通斷。5. 實驗心得與體會1、

14、在初期查找資料的準備工作并未做足，查到主要芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及應(yīng)用電路就放下心來，以為現(xiàn)在這種芯片還在應(yīng)用就可以買到，結(jié)果當時在淘寶上有一種編碼芯片lc219 與 lc220A 并未找到，然而想著店家比淘寶足就放下警惕結(jié)果最后并未買到芯片， 以至于后來不得不另外換了原理圖在網(wǎng)上直接購2、3、4、5、6、買了套件然后重新查找資料，在面包板上進行焊接。這是我實驗過程中犯得最大錯誤！要引以為戒。在面包板上布線焊接時要注意明確器件各引腳是怎樣接入電路后再進行布線，注意元件正負極，布線時有正負極的器件最好在面包板上表明連線哪段是正哪段是負，看電路圖對應(yīng)正負極，耽誤時間。以免后面器件不小心掉下后還得重新布線時

15、不要一味對照電路圖的擺放進行擺放元器件，如果我直接按照電路入中的位置放置各元件，的確簡單方便，但是繼電器處會有飛線，而且接地線、元件之間的連線會很多，鋪錫時工作量會很大，所以要學(xué)會適當改變元件位置、 橫豎放置等， 這樣不僅可以是擺放更合理美觀， 而且可以減少鋪錫量，減少飛線，當然布線這方面我還需要繼續(xù)努力，再接再厲。將元器件插入面包板上布線完成確定正確后直接將各元器件一次性焊接在面包板上，不要再拿下來，以免之后再插上焊接時還要找對應(yīng)元器件應(yīng)該準確插在哪里，正負極等， 不僅耽誤時間， 還可能出錯，或許得重新布線、改線。直接焊上元器件可以節(jié)省不必要的時間跟精力。注意將元器件插好后焊接前可以先用膠帶

16、將元器件固定好，防止焊接過程中部分脫落，影響器件擺放面美觀度。焊接過程中焊接時電烙鐵預(yù)熱要足夠，沾上松香防氧化，焊接時將電烙鐵放置在焊接點上幾秒鐘，再將焊錫接觸，使其形成光亮而飽滿的水滴狀，注意一點一點接觸，可以控制送錫量，防止給錫過多，焊點過大。焊接過程中在兩器件間進行連線時，可以先將各孔點上錫，然后將電烙鐵放在兩孔之間送錫，這樣焊引線焊接更快且用錫量更少。如果一點點從一個元件向另一個元件拖時可能導(dǎo)致錫一直回流，焊接好的點斷開要重新焊接費時費力。7、可以將元件引腳多余部分剪下用于當導(dǎo)線連接元件，這樣不僅減少了鋪錫量而且焊接也更加簡單容易容易，工作量大大減少，同時也廢物利用，用錫量也大大減少。

17、8、焊接過程中要注意電烙鐵的保養(yǎng)，平時不用烙鐵的時候，要讓烙鐵嘴上保持有一定量的錫，不能把烙鐵嘴在海棉上清潔后存放于烙鐵架上。每天用完后，先清潔，再加足錫，然后馬上切斷電源。9、如果烙鐵頭鍍錫部分有黑色氧化物或不平，可以先鍍上新的錫層，再用干凈海綿擦凈，如此重復(fù)清理， 直至徹底清除氧化層為止，最后鍍上新的錫層，不可用刀片之類的金屬器件處理。連續(xù)使用時應(yīng)每周一次拆開烙鐵頭清除氧化物。6. 實驗總結(jié)通過這次電子制作實驗我自己獨立成功制作了紅外遙感發(fā)射器和接收器。成功實現(xiàn)了紅外遙控控制臺燈開關(guān)，但是因為接收端有延時，加上接收器頻率不穩(wěn)定，會受到干擾，所以盡管實現(xiàn)了功能，然而并不能隨心所欲的實現(xiàn)通過接

18、收端控制臺燈開關(guān)。不過還是學(xué)會了很多，很有成就感。因為自己獨立做成了一個東西。這次實驗雖然并不是一帆風(fēng)順，中間遇到了很多困難，甚至出現(xiàn)了從頭來過的大問題，但是自己也學(xué)到了很多，這次受到的教訓(xùn)將成為以后學(xué)習(xí)的經(jīng)驗。而且正是遇到了很多困難，最后克服困難做成了東西才感到了更大的成就感。這次實驗自己獨立查資料，確定課題，確定電路圖，查找元件引腳圖，內(nèi)部原理圖，及功能，學(xué)會了很多，知道了很多有關(guān)紅外遙控的東西。知道它是一種利用紅外線進行點對點通信的技術(shù)，它把紅外線作為載體的遙控方式。由于紅外線的波長遠小于無線電波的波長，因此在采用紅外遙控方式時，不會干擾其他電器的正常工作，也不會影響臨近的無線電設(shè)備。

19、知道這些基本的關(guān)于紅外遙控的只是后就開始進行關(guān)于具體的怎樣通過紅外收發(fā)對管實現(xiàn)紅外遙控的具體接收器跟發(fā)射器原理的學(xué)習(xí)。真的學(xué)會了很多東西，對芯片ne555 跟 CD4017 有了很多的了解。對于穩(wěn)壓二極管，繼電器，整流橋選頻電路有了很多的了解，儲備了很多知識，為后期的學(xué)習(xí)有很多幫助。電子制作技能基本知識儲備量增大了很多。這次實驗我也首次嘗試了自己布線。以前的電子實驗課都是直接進行套件焊接，這次我們要自己確定電路圖后設(shè)計元件清單然后購買元件。元件到手后要進行檢測看購買是否正確，然后在面包板上進行布線。布線不是一件簡單的事情。為了盡量減少飛線且使布線美觀我花了很多心思。最終將元件排布好之后真的很有