無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明

1、科信學(xué)院CDIO二級(jí)項(xiàng)目設(shè)計(jì)說明書（2015/2016學(xué)年第一學(xué)期）題 目：無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)專業(yè)班級(jí) ：通信工程學(xué)生 ：學(xué) 號(hào)：指導(dǎo)教師：賈少瑞設(shè)計(jì)周數(shù):周設(shè)計(jì)成績(jī) ：2016 年 1 月 8 日目錄1 、引 言 22、設(shè)計(jì)要求 23、概述 24、CDIO 設(shè)計(jì)目的 24.1 總體設(shè)計(jì)目的 24.2 無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng) 35、無線傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì) 35.1 無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng) 3無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)重要器件介紹 35.1.2 無線傳輸系統(tǒng)電路圖 55.1.3 發(fā)射模塊圖 65.1.4 接收模塊圖 75.1.5 發(fā)射模塊電路圖 75.1.6 接收模塊電路圖 錯(cuò)誤!未定義書簽。6 、無線遙控開關(guān)的特點(diǎn) 9

2、7、設(shè)計(jì)總結(jié) 108、參考文獻(xiàn) 11近十幾年信息通信領(lǐng)域中發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的就是無線通信技術(shù)。而無線通信 技術(shù)又有著集成化、低功耗、易操作的發(fā)展趨勢(shì)。目前一些只由微控制器和集成射頻 芯片構(gòu)成的無線通信模塊不斷推出這種微功率短距離無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)在工業(yè)、民用 等領(lǐng)域得到應(yīng)用廣泛。無線射頻技術(shù)作為本世紀(jì)最有發(fā)展前景的信息技術(shù)之一已經(jīng)得 到業(yè)界的高度重視。該技術(shù)利用射頻方式進(jìn)行非接觸雙向通信可以自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象 并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)具有精度高、適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)、抗干擾強(qiáng)、操作快捷等許多優(yōu)點(diǎn)。2、設(shè)計(jì)要求利用315M無線發(fā)射頭和315M無線接收頭，以及編解碼芯片 PT2262和 PT2272設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)無線

3、遙控電器控制器能對(duì)電器（電扇、電燈、電機(jī)等）進(jìn)行遙 控控制其開和關(guān)，每組要求設(shè)置的地址碼不同，進(jìn)行遙控式互不干擾。3、概述無線遙控器顧名思義就是一種用來遠(yuǎn)程控制機(jī)器的裝置?，F(xiàn)代的遙控器主要是由集成電路電板和用來產(chǎn)生不同訊息的按鈕所組成。時(shí)至今日無線遙控器已經(jīng)在生活中 得到了越來越多的應(yīng)用給人們帶來了極大的便利。隨著科技的進(jìn)步無線遙控器也擴(kuò)展到了許多種類簡(jiǎn)單來說常見的有兩種：一種是紅外遙控模式，另一種是防盜報(bào)警設(shè) 備、門窗遙控、汽車遙控等等常用的無線電遙控模式。4、CDIO設(shè)計(jì)目的4.1總體設(shè)計(jì)目的（1）無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。（2 ）熟悉各單元電路測(cè)試點(diǎn)的正常參數(shù)。（3）會(huì)利用原理電路圖紙，半段具體

4、器件故障。（4）注意儀器及人身安全，不出現(xiàn)擴(kuò)大設(shè)備故障的現(xiàn)象。（5）學(xué)習(xí)基本復(fù)雜電路的設(shè)計(jì)原理和具體方法步驟。（6）加深對(duì)電路設(shè)計(jì)技巧及電子電路原理的理解。（7）增強(qiáng)學(xué)生對(duì)電子應(yīng)用系統(tǒng)的興趣及動(dòng)手能力的培養(yǎng)4.2 無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)（1）設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。（2）畫出電路原理圖。（3）確定元器件個(gè)數(shù)及參數(shù)。（4）搭建電路硬件實(shí)現(xiàn)其功能。（5）加深對(duì)電路設(shè)計(jì)技巧及電子電路原理的理解。（6）增強(qiáng)學(xué)生的興趣及動(dòng)手能力的培養(yǎng)5、無線傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)5.1 無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)重要器件介紹（1）繼電器繼電器的作用，其實(shí)繼電器就相當(dāng)于開關(guān)，該型號(hào)的繼電器 5 只引腳，其中 2 只 為線圈

5、引腳， 1 只為公共端， 1 只為常開端， 1 只為常閉端。這就是相當(dāng)于一個(gè)單刀雙 擲開關(guān)當(dāng)線圈端加 5V 直流電壓時(shí)，觸點(diǎn)吸合，負(fù)載端閉合或斷開 1. 這是一種常見繼 電器。管腳功能 1、4 是線圈，您可以看繼電器上面寫的字， 常見的有 DC 24V 、AC 24V 、 AC 110V 、AC220V 中間的那個(gè) BT 和 2、 3 是觸點(diǎn)引腳， BT 和 3 是常閉點(diǎn)， BT 和 2 是常開觸點(diǎn)。功能：1、4線圈不通電的時(shí)候，BT和3是閉合的，BT和2是打開的，給1、 4 通電，線圈吸合銜鐵， BT 和 3 打開， BT 和 2 閉合。可以找相似功能的繼電器替換，注意線圈電壓類型，這個(gè)可以

6、在繼電器上印的字 上看到，如果沒有，可以量 1 、 4 之間的電壓確定，觸點(diǎn)應(yīng)該沒問題圖1繼電器（2）編碼解碼芯片 PT2262/PT2272 芯片PT2262/2272 是一種CMOS工藝制造的低功耗低價(jià)位通用編解碼電路，PT2262/2272 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（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，可用于無線遙控發(fā)射電路。圖2PT2262外形及引腳圖表一 PT7762引腳功能表名稱管腳說明A0-A111-8、10-13地址管腳，用于進(jìn)行地址編碼，可

7、置為“ 0”，“ 1”，“f”（懸空）,D0-D57-8、10-13數(shù)據(jù)輸入端，有一個(gè)為“ 1 ”即有編碼發(fā)出，部下拉Vcc18電源正端（+ ）Vss9電源負(fù)端（一）TE14編碼啟動(dòng)端，用于多數(shù)據(jù)的編碼發(fā)射，低電平有效；OSC116振蕩電阻輸入端，與 OSC2所接電阻決定振蕩頻率；OSC215振蕩電阻振蕩器輸出端；外形圖及灣試應(yīng)用 1PT2272A0ALA2応：SMD5卅5-EZF ¥SA7Vcc VI OSCJ teaai i/rehioniA5/KA3/35圖3PT2272外形圖表二 PT2272引腳功能名稱管腳說明A0-A111-8、10-13地址管腳，用于進(jìn)行地址編碼，可置為

8、“ 0 ”，“1 ”，“f”（懸空）,必須與2262 一致,否則不解碼D0-D57-8、10-13地址或數(shù)據(jù)管腳，當(dāng)做為數(shù)據(jù)管腳時(shí)，只有在地址碼與2262 一致，數(shù)據(jù) 管腳才能輸出與2262數(shù)據(jù)端對(duì)應(yīng)的高電平，否則輸出為低電平，鎖存 型只有在接收到下一數(shù)據(jù)才能轉(zhuǎn)換Vcc18電源正端（+ ）Vss9電源負(fù)端（一）DIN14數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端，來自接收模塊輸出端OSC116振蕩電阻輸入端，與 OSC2所接電阻決定振蕩頻率OSC215振蕩電阻振蕩器輸出端VT17解碼有效確認(rèn)輸出端（常低）解碼有效變成咼電平（瞬態(tài)）無線傳輸系統(tǒng)電路圖:圖4 無線傳輸系統(tǒng)發(fā)射部分電路遙控器發(fā)射電路，有振蕩電路、高頻放大器，調(diào)

9、制方式一般采用ASK和FSK。振蕩電路可以采用電容、電感的振蕩特性來設(shè)計(jì)，也可加入晶振來簡(jiǎn)單獲得載波 信號(hào)。一般載波信號(hào)的頻率在 315MHZ-433MHZ，也可實(shí)現(xiàn)更高的頻率。通過高頻放大器，高頻信號(hào)獲得更高的發(fā)射能量，提高發(fā)射距離。圖5無線傳輸系統(tǒng)接收部分電路解碼芯片PT2272接收到信號(hào)后，其地址碼經(jīng)過兩次比較核對(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

10、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)，從而對(duì)高頻電路完成幅 度鍵控（ASK調(diào)制）相當(dāng)于調(diào)制度為100 %的調(diào)幅。發(fā)射模塊發(fā)射模塊采用聲表諧振器穩(wěn)頻，SMT樹脂封裝，頻率一致性較好，免調(diào)特別適多 一收無線遙控及數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)401二二wmroM-tK2*45 f1 iL r i i iJ16QI*n -»圖6發(fā)射模塊接收模塊接受模塊由超外差電路結(jié)構(gòu)IC芯片和溫度補(bǔ)償電路構(gòu)成，具有較高的接收靈敏度 及穩(wěn)定性。芯片含低噪聲射頻放大器

11、、混頻器、本地振蕩器、中頻放大器、濾波器及 限幅比較器，輸出為數(shù)據(jù)電平信號(hào)，可直接接至標(biāo)準(zhǔn)解碼器或CPU解碼器，適合與ASK方式的發(fā)射器配套使用，適用于各種遙控報(bào)警器及單片機(jī)短距離數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備。IX3£2鼻4,6w 12J圖7接收模塊發(fā)射模塊實(shí)物圖我們用的無線遙控器是由專用編碼芯片 PT2262進(jìn)行編碼，就是將某個(gè)按鍵所對(duì) 應(yīng)的同步碼、地址碼、數(shù)據(jù)碼組成的一個(gè)完整的碼字，調(diào)制在 315M的載波上，然后 經(jīng)放大、驅(qū)動(dòng)發(fā)射器件將編碼信號(hào)從 17腳輸出到射頻發(fā)射模塊的數(shù)據(jù)輸入端發(fā)射出 去。圖7發(fā)射模塊實(shí)物圖接收模塊實(shí)物圖接收器由紅外線接收器件、前置放大電路、解調(diào)電路、指令信號(hào)檢出電、記憶及

12、 驅(qū)動(dòng)電路、執(zhí)行電路組成，如圖所示。當(dāng)紅外線接收器件接收到發(fā)射器的紅外指令信 號(hào)時(shí)，它將紅外光信號(hào)變?yōu)殡娦盘?hào)并送入前置放大器進(jìn)行放大，再經(jīng)解調(diào)后由指令信 號(hào)檢出電路將指令信號(hào)檢出，最后由記憶及驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電路，實(shí)現(xiàn)各種操作。圖8接收模塊實(shí)物圖6、無線遙控開關(guān)的特點(diǎn)無線遙控開關(guān)是以非接觸的方式對(duì)電器的開啟和關(guān)閉進(jìn)行控制，其控制按鍵和被 控制電器之間不需要連線，控制信號(hào)以無線電波為載體進(jìn)行傳輸，距離可以從十幾米 到數(shù)公里。由于控制按鍵和電器的相互隔離增加了使用的安全性，與傳統(tǒng)開關(guān)相比主要有以 下特點(diǎn)：1、非接觸：遙控開關(guān)具有非接觸控制的特點(diǎn)，與傳統(tǒng)電器開關(guān)相比能實(shí)現(xiàn)開關(guān)按鈕部 分和被控制電器部分的隔離

13、，操作更加安全。2、遠(yuǎn)距離操控：遙控開關(guān)的控制距離為空曠地 100米一3公里可選，能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離 操作控制，省去傳統(tǒng)開關(guān)的布線麻煩。3、控制及時(shí)：遙控器可隨身攜帶，在有效圍的任一地點(diǎn)進(jìn)行控制，與傳統(tǒng)開關(guān)相比不 受開關(guān)安裝位置限制，可以更加靈活和及時(shí)的對(duì)電器設(shè)備進(jìn)行控制。4、專人專控：遙控開關(guān)置的加密集成電路，可以對(duì)操縱者進(jìn)行身份識(shí)別實(shí)現(xiàn)專人控制, 與傳統(tǒng)開關(guān)相比可有效避免無關(guān)人員對(duì)開關(guān)進(jìn)行操作，增加性和抗干擾性，降低事故率。使電器設(shè)備工作更加穩(wěn)定可靠。綜合以上特點(diǎn)，給設(shè)備配接遙控開關(guān)，相當(dāng)于給設(shè)備配上了一個(gè)高安全性、可移 動(dòng)的控制助手，可廣泛在窗簾機(jī)、家電、通訊設(shè)備、廣告演示、儀器儀表等各種電器

14、 設(shè)備中進(jìn)行信號(hào)傳遞控制等。7、設(shè)計(jì)總結(jié)：通過這次設(shè)計(jì)，完成了基本要求的全部設(shè)計(jì)要求，也完成了大部分發(fā)揮部分要求的 設(shè)計(jì)。通過這次設(shè)計(jì)，使我學(xué)到了更多的有關(guān)電路方面的知識(shí)。對(duì)于無線傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制作，也學(xué)習(xí)到了很多知識(shí)，無線傳輸是我們第一次接 觸到這方面知識(shí)。隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的飛速發(fā)展，越來越多的通訊產(chǎn)品大量涌現(xiàn)出來，尤其是無線 通訊領(lǐng)域的新產(chǎn)品，更是琳瑯滿目。目前，天線通訊方式有無線電、紅外線、微波等 多種方式，而且可供選擇的模塊也有很多種?？紤]到應(yīng)用環(huán)境和價(jià)格等因素，本文選 擇其中廉價(jià)的發(fā)射模塊（ F05 ）和接收模塊（ J05C ）進(jìn)行介紹。它們價(jià)格便宜、傳輸 距離較遠(yuǎn)、可靠性高，特別適

15、合于低成本的無線通訊設(shè)備使用。為我們這次焊接的電路簡(jiǎn)單易用，把所學(xué)的知識(shí)變成了實(shí)物，很有成就感。 該設(shè)計(jì)電路能夠很好的完成電燈的開關(guān)控制，但也存在一定不足，當(dāng)發(fā)射裝置開 關(guān)閉合后，發(fā)射裝置將一直保持發(fā)射信號(hào)，造成能源的損耗。建議將開關(guān)采用觸發(fā)式 開關(guān)，接收電路每接收一次信號(hào)改變一次狀態(tài)，從而控制電燈的開與關(guān)（如家庭用遙 控器控制電視的開與關(guān)） 。通過電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)，使我深刻的認(rèn)識(shí)到做好一個(gè)課程設(shè)計(jì)是很困難的，而且 需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度才能完成。因?yàn)槲宜鶎W(xué)的知識(shí)有限，所以在設(shè)計(jì)的過程就難免會(huì)很吃 力并且出現(xiàn)很多錯(cuò)誤，這就需要我們有堅(jiān)韌的科學(xué)精神。而且我感覺我最大的收獲不 僅僅是增加了自己動(dòng)手查閱資料

16、理解知識(shí)的能力，還從中學(xué)會(huì)了很多在課程上學(xué)不到 的知識(shí)和能力！本次課程設(shè)計(jì)是一個(gè)規(guī)的，嚴(yán)格要求的課程設(shè)計(jì)。使我們對(duì)學(xué)過的一些知識(shí)進(jìn)行 總結(jié)性的學(xué)習(xí)，是在重新學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，進(jìn)行的一次創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)。在這個(gè)設(shè) 計(jì)中我查找了很多相關(guān)的資料，豐富了我的知識(shí)。在這個(gè)設(shè)計(jì)中我還掌握了很多知識(shí) 點(diǎn)。經(jīng)過對(duì)這些資料的整理、理解和消化，使我對(duì)無線遙控技術(shù)特別是紅外線遙控技 術(shù)有了更深一層次的理解。此次設(shè)計(jì)的是單通道遙控開關(guān)，在查找資料的時(shí)候我也了 解了很多關(guān)于多通道開關(guān)的知識(shí)。與此同時(shí)，設(shè)計(jì)還使我的計(jì)算機(jī)制圖能力得到增強(qiáng) 同時(shí)對(duì)電子電路的一些軟件有了一定的了解。就是以為這樣我才能做出這樣規(guī)的設(shè)計(jì)。在這次設(shè)計(jì)中我感受到同學(xué)認(rèn)真熱情的 態(tài)度。設(shè)計(jì)家互相幫助，積極交流，找出不足，完善了設(shè)計(jì)的質(zhì)量。從而增加了同學(xué)