畢業(yè)設(shè)計(jì)論文--無線遙控門鈴設(shè)計(jì)

1、-. z畢業(yè)設(shè)計(jì)題 目：無線遙控門鈴設(shè)計(jì)學(xué) 號：姓 名：康 威教 學(xué) 院：理 學(xué) 院專業(yè)班級：2021級應(yīng)用物理學(xué)指導(dǎo)教師：王 曉 麗完成時間： 2021 年 3 月 15 日 教務(wù)處制-. z工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文設(shè)計(jì)任務(wù)書課題名稱無線遙控門鈴設(shè)計(jì)學(xué)生康威*教學(xué)院理學(xué)院專業(yè)、班級2021級應(yīng)用物理課題簡介：隨著社會的不斷開展，傳統(tǒng)的有線門鈴已經(jīng)不能滿足人們的需求，因此無線門鈴應(yīng)運(yùn)而生。本設(shè)計(jì)主要是應(yīng)用高頻電路、模擬電子技術(shù)的相關(guān)理論知識，設(shè)計(jì)出相關(guān)的裝置模塊，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能，目的在于把書本上學(xué)到的理論知識運(yùn)用到實(shí)際中，通過親手做可以提高我們對高頻電子線路、模擬電子技術(shù)相關(guān)理論知識的理解和運(yùn)

2、用，同時還培養(yǎng)和提高了我們收集整理信息和克制困難的能力，在設(shè)計(jì)的過程中，對各種測試儀器也有了更深刻的認(rèn)識，使自己在整個畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中學(xué)到了很多。無線遙控門鈴由發(fā)射器和接收器兩個局部組成，其中，發(fā)射器由升壓電路、編碼電路、發(fā)射電路等組成；接收器由接收電路、解碼電路、功放電路等組成。此次設(shè)計(jì)采用幅度調(diào)制。發(fā)射機(jī)局部由高頻振蕩器產(chǎn)生高頻信號，通過幅度調(diào)制方式把低頻信號裝載到高頻信號中然后經(jīng)過天線進(jìn)展發(fā)射。接收局部先把接收到的信號進(jìn)展放大，然后進(jìn)展解調(diào)，即把高頻信號中的低頻電磁波卸載下來，最后把解調(diào)后的信號進(jìn)展功放使之推動喇叭發(fā)音。課題容和任務(wù)：本研究課題是無線遙控門鈴的設(shè)計(jì)與制作，利用CD4069

3、、TP2262、TP2272、TQ33G芯片作為發(fā)射電路模塊和接收電路模塊的主要芯片，與其他電子元器件進(jìn)展電路的設(shè)計(jì)，再根據(jù)設(shè)計(jì)好的電路制作PCB板，將各種元器件按照電路圖焊接在PCB板上，完成無線門鈴的組裝，最后對無線門鈴進(jìn)展調(diào)試且到達(dá)預(yù)期效果。進(jìn)度方案：第一階段2021.72021.9：查閱資料、理論分析、方案論證、完成開題報(bào)告撰寫。第二階段2021.92021 .1：完成電路圖的設(shè)計(jì)仿真和各性能參數(shù)調(diào)試。第三階段2021 .12021 .5：完本錢科畢業(yè)論文撰寫。發(fā)出日期課題方案完成日期指導(dǎo)教師簽名教學(xué)院院長簽章注：本表一式一份，用于裝訂完整文本。-. z工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文設(shè)計(jì)學(xué)生

4、誠信聲明書本人重聲明：本人所提交的畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))無線遙控門鈴設(shè)計(jì)是本人在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨(dú)立研究、寫作的成果，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果，論文中所引用他人的無論以何種方式發(fā)布的文字、研究成果，均在論文中加以說明；對本文研究做出過重要奉獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。如果存在弄虛作假、抄襲、剽竊的情況，本人愿承當(dāng)全部責(zé)任。論文(設(shè)計(jì)) 簽字 時間： 年 月 日指 導(dǎo) 教 師：簽字 時間： 年 月 日工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文設(shè)計(jì)使用授權(quán)書本畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))無線遙控門鈴設(shè)計(jì)是本人在校期間所完成學(xué)業(yè)的組成局部，是在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下完成的，論文設(shè)計(jì)工作的知識產(chǎn)權(quán)屬

5、于工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院。本人同意學(xué)校保存并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文設(shè)計(jì)的復(fù)印件和電子版，允許論文設(shè)計(jì)被查閱和借閱；本人授權(quán)工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院可以將學(xué)位論文的全部或局部容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)展檢索，可以采用影印、縮印、網(wǎng)頁制作或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。畢業(yè)論文設(shè)計(jì)無論做何種處理，必須尊重本人的著作權(quán)，署明本人。未經(jīng)指導(dǎo)教師和工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院同意，本人不擅自發(fā)表畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))相關(guān)研究容或利用畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))從事開發(fā)和盈利性活動。畢業(yè)后假設(shè)發(fā)表畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))中的研究成果，需征得指導(dǎo)教師同意，作者第一單位署名應(yīng)為工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院， 成果發(fā)表時本人工作學(xué)習(xí)單位可以在備注中注明。論文(設(shè)計(jì)) 簽字

6、 時間： 年 月 日指 導(dǎo) 教 師：簽字 時間： 年 月 日-. z-. z-. z目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc32096 摘要: PAGEREF _Toc32096 1 HYPERLINK l _Toc27877 Abstract: PAGEREF _Toc27877 1 HYPERLINK l _Toc28826 引言 PAGEREF _Toc28826 1 HYPERLINK l _Toc19520 1. 系統(tǒng)方案 PAGEREF _Toc19520 1 HYPERLINK l _Toc23468 1.1設(shè)計(jì)要求 PAGEREF _Toc234

7、68 1 HYPERLINK l _Toc574 1.2系統(tǒng)組成框圖 PAGEREF _Toc574 1 HYPERLINK l _Toc7224 1.3方案論證 PAGEREF _Toc7224 2 HYPERLINK l _Toc16554 1.3.1 方案一 PAGEREF _Toc16554 2 HYPERLINK l _Toc16384 1.3.2 方案二 PAGEREF _Toc16384 3 HYPERLINK l _Toc8012 2. 理論分析 PAGEREF _Toc8012 5 HYPERLINK l _Toc21216 2.1模塊理論分析 PAGEREF _Toc212

8、16 5 HYPERLINK l _Toc28526 2.2模塊參數(shù) PAGEREF _Toc28526 6 HYPERLINK l _Toc31084 3. 電路設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc31084 7 HYPERLINK l _Toc5185 3.1硬件電路設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc5185 7 HYPERLINK l _Toc29208 3.1.1 模塊一電路設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc29208 8 HYPERLINK l _Toc25037 3.1.2模塊二電路設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc25037 8 HYPERLINK l _Toc24205 4. 測試方案與測試結(jié)果

9、 PAGEREF _Toc24205 9 HYPERLINK l _Toc30422 5. 結(jié)論 PAGEREF _Toc30422 9 HYPERLINK l _Toc13314 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc13314 10 HYPERLINK l _Toc20696 致 PAGEREF _Toc20696 11-. z-. z無線遙控門鈴設(shè)計(jì)康威專業(yè)班級：2021級應(yīng)用物理學(xué)*： 指導(dǎo)教師：王曉麗摘要:門鈴作為生活中的常用工具，給人們帶來了方便與實(shí)用。相比普通的有線門鈴，無線門鈴無需布線，并且安裝以及維修都極其方便。本研究課題是無線遙控門鈴的設(shè)計(jì)與制作，利用CD4069、TP2262

10、、TP2272、芯片作為發(fā)射電路模塊和接收電路模塊的主要芯片，與其他電子元器件進(jìn)展電路的設(shè)計(jì)，再根據(jù)設(shè)計(jì)好的電路制作PCB板，將各種元器件按照電路圖焊接在PCB板上，完成無線門鈴的組裝，最后對無線門鈴進(jìn)展調(diào)試且到達(dá)預(yù)期效果。本無線遙控門鈴擁有性能比擬穩(wěn)定，感應(yīng)距離相對較遠(yuǎn)，功耗非常低等特點(diǎn)。關(guān)鍵詞:無線遙控；CD4069；TP2262；TP2272；振蕩-. zThe Wireless Remote Doorbell DesignCandidate: Kang WeiMajor: Applied PhysicsStudent No.: Advisor: Wang *iao li-. zAbst

11、ract:Doorbell as a mon tool in life, to bring the convenience and practicality. pared to ordinary wired doorbell, wireless doorbell has no wiring, so installation and maintenance are very convenient. This research is a wireless remote control doorbell design and production, use CD4069, TP2262, TP227

12、2, chip as the main chip transmitter and receiver circuit module circuit module, and other electronic ponents for circuit design, according to the designed circuit PCB production board, in accordance with the various ponents soldered on the PCB circuit diagram, plete the assembly of wireless doorbel

13、l, wireless doorbell final missioning and achieve the desired results. The The wireless remote doorbell has a relatively stable performance, relatively far distance sensing, low power consumption and so on.Key words:wireless remote control;CD4069; TP2262; TP2272; vibration-. z引言門鈴的出現(xiàn)，為人們的家居生活環(huán)境提供了便利

14、。但是隨著社會的不斷開展，傳統(tǒng)的有線門鈴已經(jīng)不能滿足人們的需求，因此無線門鈴應(yīng)運(yùn)而生，無線門鈴又稱無線遙控門鈴或遙控門鈴。經(jīng)常會有這樣的事情發(fā)生，住在豪門大院或高樓洋房的人們經(jīng)常聽不到來客的敲門聲，經(jīng)常導(dǎo)致不能及時接待來客，甚至有重要的事情不能得到及時解決，無線遙控門鈴的使用就可以防止這樣的事情發(fā)生。為了滿足需要，各種無線門鈴應(yīng)運(yùn)而生，如今，無線遙控技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛，無論是城市還是鄉(xiāng)村，都有無線遙控門鈴的身影，可見其帶來的方便與實(shí)用可想而知。近些年來，由于電子技術(shù)的不斷開展，電子產(chǎn)品與電子元器件的價格不斷下降，無線遙控門鈴已經(jīng)是每一個家庭能夠輕松購置的產(chǎn)品。隨著微電子技術(shù)和無線技術(shù)的快速

15、開展，相信在不久的將來，更多廉價、功能齊全、性能更好的無線遙控門鈴將不斷出現(xiàn)。1. 系統(tǒng)方案1.1設(shè)計(jì)要求1、發(fā)射器采用一節(jié)7號電池供電，不按門鈴時電池不耗電；2、采用無線電進(jìn)展遙控，具有一定的遙控距離；3、有一定的抗干擾性，多套系統(tǒng)同時工作互不干擾；4、門鈴按鍵按下有振鈴響起；5、接收板用兩節(jié)5號電池供電，靜態(tài)電流小；6、音樂IC可以發(fā)出三種音樂，可以轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇喜歡的音樂。1.2系統(tǒng)組成框圖信號編碼調(diào)制振蕩按下開關(guān)信號發(fā)射高頻振蕩整形放大信號接收信號解碼推免功放觸發(fā)信號圖 1-2-1 系統(tǒng)框圖1.3方案論證無線遙控門鈴由發(fā)射器和接收器兩個局部組成，其中，發(fā)射器由升壓電路、編碼電路、發(fā)射電路

16、等組成；接收器由接收電路、解碼電路、功放電路等組成。由此設(shè)計(jì)了兩種方案。1.3.1 方案一發(fā)射器的組成在平時生活中，由于12V的電池不易買到，所以本方案的發(fā)射器采用了升壓電路，將1.5V的電池升壓到12V，并轉(zhuǎn)換成交流電，經(jīng)過4148二極管整流，再由一個極性電容和一個普通電容濾波，就得到發(fā)射器所需要的電源。圖1-3-1 升壓電路本方案的發(fā)射電路由9018三極管與電感L3和可調(diào)電容C2組成的發(fā)射電路。電感L3與電容C2組成一個震蕩電路，同時也是一個濾波器，起到選頻的作用。當(dāng)PT2262的17腳輸出為低電平時，由于三極管的基極沒有到達(dá)偏置電壓，三極處于截至的狀態(tài)，電路不能震蕩。而當(dāng)PT2262的1

17、7腳輸出為高電平時，三極管的基極到達(dá)了靜態(tài)偏置電壓，電路就開場震蕩了。由電感L3與電容C2組成一個震蕩電路產(chǎn)生的信號經(jīng)9018三極管放大后，再由電感L1發(fā)射出去，完成無線信號的發(fā)射。圖1-3-2 發(fā)射電路接收器選擇本方案的接收電路用了一個超再生接收電路，它的再生原理主要是由集電極與發(fā)射極之間的電容來實(shí)現(xiàn)的，在信號接收放大后，將放大的信號反應(yīng)到集電極，再經(jīng)過一次放大與反應(yīng)，直到反應(yīng)電壓到達(dá)三極管的截止電壓，這時震蕩停頓，當(dāng)集電極的電壓低于截止電壓時震蕩又開場。所以在這過程中產(chǎn)生了一個間歇震蕩，振蕩頻率和接收頻率一樣，間歇振蕩控制著高頻振蕩器的振蕩和間歇。超再生接收電路利用了反應(yīng)原理，它是一種檢波

18、電路。圖1-3-3 接收電路上圖中，L1接收到發(fā)射器發(fā)射的信號后，經(jīng)過Q1放大，C3和LW1組成一個濾波電路，將放大后的信號進(jìn)展濾波，之后再經(jīng)過C7輸出。其中C4起正反應(yīng)再生作用，LW1和L1共同決定N的工作點(diǎn)。1.3.2 方案二本方案的發(fā)射電路與接收電路采用TEH630/TWH631無線遙控發(fā)射接收集成芯片代替，在制作與設(shè)計(jì)上非常方便簡單。圖1-3-4 發(fā)射電路本方案的發(fā)射器主要由PT2262編碼器和TWH630發(fā)射芯片組成。當(dāng)按下開關(guān)SW1時，編碼器PT2262的11腳產(chǎn)生編碼信號并輸入到發(fā)射芯片TWH630的數(shù)據(jù)端IN，經(jīng)過TWH630的處理后，將信號發(fā)射出去，完成無線遙控信號的發(fā)射。圖

19、1-3-5 接收電路接收器主要由解碼芯片PT2272、TWH631無線接收芯片和音樂芯片等組成，當(dāng)電路接通，并且接收到發(fā)射器發(fā)射的信號時，信號經(jīng)過TWH631芯片檢波處理，得到調(diào)節(jié)信號，由PT2272的14腳輸入到解碼器，再由解碼器的11腳產(chǎn)生觸發(fā)信號驅(qū)動音樂芯片工作，使揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。TEH630/TWH631是一對無線遙控集成芯片，它具有以下的一些特點(diǎn)：1、工作頻率為265MHz，根本不會對其它電子器件產(chǎn)生干擾。2、發(fā)射功率小于10mW,工作電流小于4mA。3、有效遙控距離為80到100米。4、發(fā)射無方向性，穿透能力強(qiáng)。5、安裝簡單，無須調(diào)制。6、芯片集成了包括天線在的各種部件，外圍元器件

20、很少。2. 理論分析2.1主要芯片理論分析在上述兩個方案中，方案二制作起來相對要簡單一些，但是為了更加清楚地了解無線信號的發(fā)送與接收原理，所以選擇了方案一的設(shè)計(jì)。PT2262/2272通常作為一對無線遙控發(fā)射接收芯片使用。編碼器PT2262的引腳A0A5為地址線，而引腳A6A11可以作為地址線，也可作為數(shù)據(jù)線，這要取決于用的解碼器PT2272引腳A6A11如何使用。假設(shè)編碼器的引腳A6A11作為地址線使用時，每一根地址線都可以設(shè)置成1、0、開路三種狀態(tài)中的一種，作為數(shù)據(jù)線用時，這時只能設(shè)置為1和0兩種狀態(tài)中的一種。解碼器PT2272的數(shù)據(jù)輸出有兩種方式，一種是暫存方式，一種是鎖存方式。當(dāng)發(fā)射信

21、號消失時，對應(yīng)數(shù)據(jù)輸出位即變?yōu)榈碗娖?，這是PT2272的暫存方式；當(dāng)發(fā)射信號消失時，對應(yīng)數(shù)據(jù)輸出端電平不變，直到下次接收開場，這是PT2272的鎖存方式。PT2262和PT2272的振蕩電阻應(yīng)符合一定的比例，一般PT2272比PT2262振蕩頻率高5倍最適宜，也可以是2.58倍，如果震蕩電阻不匹配，接收能力將受到嚴(yán)重影響，在具體的使用過程中，可以依據(jù)不同的要求和情況進(jìn)展適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)。大局部產(chǎn)品用2262/1.2M2272/200K的組合，本電路用的是2262/1.5M2272/300K的組合。CD4069中集成有6個反相器電路，這6個反相器相互之間都是獨(dú)立的，工作時互不干擾。其正常工作時VDD圍

22、為3V15V，VSS通常接地。對于每一路反相器，工作時輸入端與輸出端的電平總是相反，不可能輸入端與輸出端的電平同時為高電平和低電平。圖2-1-1 反相器等效電路圖2.2 管腳功能表1：編碼器PT2262管腳功能表名稱管腳說 明A0-A51-6地址輸入端，可編成1、0和開路三種狀態(tài)D0-D57-8、10-13地址或數(shù)據(jù)輸入端，做數(shù)據(jù)輸入時只可編成1、0兩種狀態(tài)VSS9電源負(fù)端VCC18電源正端TE14編碼啟動端，用于多數(shù)據(jù)的編碼發(fā)射，低電平有效OSC215振蕩電阻振蕩器輸出端OSC116振蕩電阻輸入端DOUT17數(shù)據(jù)輸出端，編碼由此腳串行輸出表2：解碼器 PT2272 腳管功能表名稱管腳說 明A

23、0-A51-6地址輸入端，可編成1、0和開路三種狀態(tài)。要求與PT2262設(shè)定的狀態(tài)一致D0-D57-8、10-13數(shù)據(jù)輸出端，分暫存和鎖存兩種狀態(tài)VSS9電源負(fù)端VCC18電源正端DIN14脈沖編碼信號輸入端OSC215振蕩電阻振蕩器輸出端OSC116振蕩電阻輸入端VT17數(shù)據(jù)輸出端，編碼由此腳串行輸出3. 電路設(shè)計(jì)3.1硬件電路設(shè)計(jì)在本設(shè)計(jì)中采用的是方案一的電路設(shè)計(jì)，制作過程中需要用到以下元件：表3：元件清單名稱型號規(guī)格數(shù)量名稱型號規(guī)格數(shù)量電阻5101集成電路406911K1226214K712272110K4TQ33G147K2三極管90131220K190182300K1二極管41483

24、470K2LED11M1電感10uH21M51升壓線圈12M1可調(diào)電感1瓷片電容3P1撥動開關(guān)14P2輕觸開關(guān)110P1喇叭0.25W139P1電解電容1u3101P210u1681P1220u1222P3微調(diào)電容2/7P1103P1104P13.1.1 發(fā)射器電路設(shè)計(jì)圖3-1-1 發(fā)射器電路圖發(fā)射電路：按下開關(guān)開關(guān)AN，由三極管Q1、升壓線圈L2、電阻R1組成的升壓電路把電池提供的1.5V的直流電轉(zhuǎn)換成交流電并升壓到12V，經(jīng)過4148二極管D1整流，將交流電變成脈動的直流電，再由電容C5、電容C4濾波，濾除交流成分，降低交流脈動波紋系數(shù)，使輸出的直流更平滑，為發(fā)射電路提供了電源。電源通過編

25、碼器PT2262后，由編碼器的17腳輸出一串?dāng)?shù)字編碼信號，再由Q2三極管放大后，由電感L1向外輻射，完成無線信號的發(fā)射。3.1.2接收器電路設(shè)計(jì)圖3-1-2 接收器電路圖接收電路：在電感L1接收到信號后，經(jīng)過三極管Q1放大，電容C3和電感LW1組成一個濾波電路，將放大后的信號進(jìn)展濾波，再由電容C7進(jìn)入CD4069反相器U1，由U1處理后，得到放大、整形的信號，由PT2272解碼器U2的14腳輸入，經(jīng)過解碼器解碼后，PT2272解碼器的17腳輸出一個高電平，再通過CD4069反相器的5腳輸入，經(jīng)CD4069反相器反相后由其6腳輸出一個低電平，觸發(fā)TQ33G芯片工作，發(fā)出鈴聲。4. 測試方案與測試

26、結(jié)果發(fā)射器和接收器組裝焊接完成后，要認(rèn)真檢查電路中有無錯焊，漏焊，虛焊，短路等不正?，F(xiàn)象。裝上電池，將接收器中CD4069反相器U1的6腳和7腳短路，或?qū)T2272解碼器U2的17腳和18腳短路，鈴聲都會響起。拉開發(fā)射器和接收器的距離，用無感筆微調(diào)發(fā)射器上的C2使門鈴發(fā)聲，重復(fù)細(xì)調(diào)C2使遙控距離最遠(yuǎn)，在調(diào)整C2時應(yīng)一點(diǎn)一點(diǎn)進(jìn)展，防止損壞元件。調(diào)試前PT2272和PT2262的1-8腳應(yīng)懸空。為使產(chǎn)品之間互不干擾，調(diào)試后的產(chǎn)品應(yīng)自行編碼，但是要注意PT2272和PT2262的1-8腳的編碼要完全一致接電源、地或懸空要相對應(yīng)。本無線遙控門鈴的遙控距離最終測試為25m(無遮擋條件下左右，根本符合設(shè)計(jì)要求。為了使遙控距離變得更遠(yuǎn)一點(diǎn) ，可以在發(fā)射器接的L3上一根5cm長的外接天線。只是接上外接天線以后，需要對C2進(jìn)展從新調(diào)試。