《数字电子技术课程设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数字电子技术课程设计.doc（11页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、 课程名称：数字电子技术课程设计设计题目： 四路红外遥控装置 四路红外遥控装置一、 摘要随着科学技术的发展，人们的生活水平不断提高，节能环保的意识也逐渐加强。研究人员不断研究开发新型产品应用于生活使我们的生活质量提高的同时更能节省资源。红外遥控技术就应运而生了。红外遥控技术已经在日常家用电器中得到了广泛的应用，其使用方便、功耗低、抗干扰能力强的优点也越来越在智能仪器系统中收到重视，市场上的各种家电红外遥控技术成熟，成本低廉，为人们的家居生活带来方便快捷的服务。本次四路红外遥控装置主要介绍发射装置和接收装置，采用发射芯片PT2262和接收芯片PT2272 作为发射及接收电路，通过编码译码，输出信
2、号，传输给控制电路来控制电路负载。关键词： PT2262/PT2272 发射模块 接收模块二、 概述1、 设计目的（1）能较全面的巩固和应用“数字电子技术”课程中所学的基本理论和基本方法，并初步掌握小型数字系统设计的基本方法。（2）能合理、灵活的应用各种标准集成电路（SSI、MSI、LSI等）器件实现规定的数字系统。（3）培养独立思考、独立准备资料、独立设计规定功能的数字系统的能力。（4）培养独立进行实验，包括电路布局、安装、调试和排除故障的能力。（5）培养书写综合设计实验报告的能力。2、 设计任务和要求任务：四路红外遥控装置要求：具备发射装置和接受装置。本接受装置有4路信号输出，每路输出可以
3、独立控制一个用电设备的通、断两种状态，实验中以LED灯模拟受控对象，在发射装置中，设有4各按钮开关，分别用于操纵接受装置中的4个受控对象。三、 设计内容1、 红外遥控装置的组成 2、 方案论证与选择方案一：利用红外遥控器遥控电路 用一个成品红外电器遥控器发射信号，再由单片机解码可以分别控制多个电器的电源开关。 红外发射部分结构图 当按下遥控按钮时，AS3010产生相应的控制脉冲，由红外发光二极管发射出去。 红外接收部分结构图 当红外接收器接收到控制脉冲后，经单片机处理，判断是否对受控电器进行控制，再由显示设备显示出当前受控电器的序号。方案二：利用发射芯片BL9148和接收芯片NB9149遥控电
4、路 BL9148是一种性能较好的大规模集成芯片，功能强，应用电路多。下图是其编码电路原理图： 编码电路 NB9149是用于红外遥控接收器的的CMOS大规模集成电路，主要应用于空调、玩具音响等各种设备的遥控系统中。下图是其解码电路原理图： 译码电路方案三：利用发射芯片PT2262和接受芯片PT2272控制电路 PT2262是编码芯片，内容包含载波振荡、编码、发射电路，外围电路简单，使用方便。下图是其内部逻辑框图：PT2272是和PT2272配对使用的解码集成电路，内容包含载波振荡、解码、接收电路，外围电路简单，使用方便。PT2272应用电路：方案选择：综上所述通过比较三套方案，方案一直接用红外遥
5、控器，电路简单，实用性强，也可控制多个电路，但由于我们刚学单片机对其还不能完全掌握，所以这次先不用；方案二也可实现多路控制电路，但相对于方案三其电路比较复杂，所用元器件过多，所以我选择电路较简单的方案三，它的工作量会较少。3、 红外遥控装置的系统原理该装置由发射模块、接收模块、外接电路构成，其中发射模块上采用的核心芯片PT2262是通用的，而接收模块上的核心芯片PT2272依据不同的型号工作原理有所不同，本系统采用PT2272-L4（这是一个互锁芯片）来工作，此芯片的工作原理和操作过程具体如下：用发射模块上的按键来控制遥控器的收发，当按动一个键时，按照编码原理的不同，接收模块相对应一路输出高电
6、平并保持，直至另外一个键按下时，停止输出，此时，被按下键的那一路输出高电平并保持；当同时按下两个或三个键时，接收模块相对应的两路或三路输出高电平并保持；当同时按下四个键时，接收模块的四路不再输出（即停止工作）。4、 元器件选择芯片PT2262和PT2272介绍PT2262 引脚图PT2262管脚说明名称管脚说明A1-A11 1-8、10-13 地址管脚，用于进行地址编码，可置为“0”、“1”“悬空”D0-D57-8、10-13数据输入端，有一个为“1”即有编码发出，内部下拉 Vcc18电源正端（）Vss待添加的隐藏文字内容19电源负端（）TE14编码启动端，用于多数据的编码发射，低电平有效OS
7、C116振荡电阻输入端，与OSC2所接电阻决定振荡频率OSC215振荡电阻振荡器输出端Dout17编码输出端（正常时为低电平）PT2272 引脚图PT2272 管脚说明名称 管脚说 明 A0-A111-8、10-13地址管脚,用于进行地址编码,可置为“0”,“1”,“f”(悬空),必须与2262一致,否则不解码 D0-D57-8、10-13地址或数据管脚,当做为数据管脚时,只有在地址码与2262一致,数据管脚才能输出与2262数据端对应的高电平,否则输出为低电平,锁存型只有在接收到下一数据才能转换 Vcc18电源正端（）Vss9电源负端（）DIN14数据信号输入端，来自接收模块输出端OSC11
8、6振荡电阻输入端，与OSC2所接电阻决定振荡频率OSC215振荡电阻振荡器输出端VT17解码有效确认输出端（常低）解码有效变成高电平（瞬态）编码芯片PT2262发出的编码信号由地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字。解码芯片PT2272接收到信号后，其地址码经过两次比较核对后，VT脚才输出高电平，与此同时相应的数据脚也输出高电平。PT2262每次发射时至少发射4组字码，因为无线发射的特点，第一组字码非常容易受零电平干扰，往往会产生误码，所以2272只有在连续两次检测到相同的地址码加数据码才会把数据码中的“1”驱动相应的数据输出端为高电平和驱动VT端同步为高电平。当发射机没有按键按下时，PT2
9、262不接通电源，其17脚为低电平，所以38MHz的高频发射电路不工作，当有按键按下时，PT2262得电工作，其第17脚输出经调制的串行数据信号，当17脚为高电平期间38MHz的高频发射电路起振并发射等幅高频信号，当17脚为低平期间38MHz的高频发射电路停止振荡，所以高频发射电路完全收控于PT2262的17脚输出的数字信号，从而对高频电路完成幅度键控（ASK调制）相当于调制度为100的调幅。PT2272解码芯片有不同的后缀，表示不同的功能，有L4/M4/L6/M6之分，其中L表示锁存输出，数据只要成功接收就能一直保持对应的电平状态，直到下次遥控数据发生变化时改变。M表示非锁存输出，数据脚输出
10、的电平是瞬时的而且和发射端是否发射相对应，可以用于类似点动的控制。后缀的6和4表示有几路并行的控制通道，当采用4路并行数据时（PT2272-M4），对应的地址编码应该是8位，如果采用6路的并行数据时(PT2272-M6)，对应的地址编码应该是6位。PT2262和PT2272除地址编码必须完全一致外，振荡电阻还必须匹配，一般要求译码器振荡频率要高于编码器振荡频率的2.58倍，否则接收距离会变近甚至无法接收，随着技术的发展市场上出现一批兼容芯片，在实际使用中只要对振荡电阻稍做改动就能配套使用。在具体的应用中，外接振荡电阻可根据需要进行适当的调节，阻值越大振荡频率越慢，编码的宽度越大，发码一帧的时间
11、越长。市场上大部分产品都是用2262/1.2M2272/200K组合的，少量产品用2262/4.7M2272/820K。5、 设计原理图（1）、发射装置原理图（2）、接收装置原理图6、 PCB电路板（1） 发射装置PCB板（2） 接收装置PCB板7、 元件清单（1）发射装置的元件清单（2）接收装置的元件清单四、 安装与调试 此次的制作过程，因为电路原理图比较简单，排版比较容易，虽然相对较简单排，但排版过程中一定要注意其合理性，元件要排放整齐，尽量减少跳线，这样就会缩短焊接时间，减少出现导线交叉现象。 焊接是一项最重要的工序，为确保良好的导电性能要严格控制焊接时间，能快就快，烙铁头应修整窄一些使
12、焊一个点时不会碰到相邻的焊接点，焊接是的时间一定要把握好，尤其是集成芯片，一般时间不能超过3秒。 每做一个单元电路都必须通电检测，电路正常工作再做下一个部分，不要全部一起做，如果出现故障会浪费时间要全部检测，所以在制作过程中要一步一步往下做，这样成功率就很高。在制作过程中要注意安全，如果电路共地，那整个电路板带电，为了安全起见最好不要共地，我们可以通过其他电路控制，这样就可以达到稳定性好、安全性强等特点。焊接完毕后，在接通电源前，先用万用表仔细检查各管脚间是否有短路，虚焊、漏焊现象。检查无误后，先不要把各个集成块插入芯片插座中，然后接通电源，用手触摸桥堆，看看是否发热，或用万用表试其两端电压，
13、如果发热或电压为零则说明电路中有短路现象，要立刻切断电源，再做仔细检查，改正后再进行同样的测试，直到正常为止。再测试各个芯片的电压是否正常，正常的话可以把各个集成块芯片插入芯片插座中。以上检查无误后，在进行调试。将焊接好的电路进行调试。将电路接到+5伏电源上，观察发射发光二极管是否正常发亮。如果正常发光，说明电路原理和安装焊接正确，再确定发射信号的振荡频率，然后对接收信号的频率进行调试，一直到发射装置能接收到振荡频率为止，若能对应接收则说明设计、调试成功。如果不是上面所说情况，说明电路存在问题，需要找出问题所在，仔细检查电路是否设计正确、是否存在虚焊、是否焊接错误等，找出错误继续调试，直到调试
14、成功为止。 五、 设计心得及经验总结设计总结：通过自己亲手制作此红外遥控装置电路的设计实验证实了此设计在实际中运用的正确性和可靠性。完全可以实现其任务和要求，加深了对红外遥控电路应用的理解。心得体会：通过这次课程设计，我学到了很多在课堂上学不到的知识，认识了一些元器件，了解了一些芯片可以在电路中灵活使用。在设计及制作过程中，遇到的一些问题，通过上网和去图书馆查找有关资料一一解决。并且在网上搜集到了一些元器件及电路的相关资料，这对我今后的学习和工作是很有帮助的。其次是进一步熟悉的掌握和运用了相关的专业软件，如Protel等。提高了我们自身的专业素质。同时也深深的体会到，我们书本上所学的知识和实际
15、的东西相差甚远，我们所不懂的知识还有很多，因此今后要更加注重实际方面的锻炼和运用。在焊接前一定要把电路图读懂，不然的话在焊接的时候很容易出现错误，一旦出现了错误在检查的过程中很难找到错误之处。再就是在焊接之前合理的安排各个元器件的放置位置，不然的话在焊接的时候不好连线且很容易造成接错位置的情况，检查的时候也不好检查。在这次制作过程中由于水平有限，在很多地方还有不完善的地方，例如在焊接过程中会出现一些虚焊现象，还有在调试过程方面的欠缺等。在这次整个红外遥控制作的过程中培养了我的耐性和刻苦钻研的精神。通过自己的实践，增强了动手能力。 六、 参考文献1遥控开关系统的理论设计与应用 刘志文主编 教科文艺2红外探测与控制电路 陈永普 人民邮电出版社3.四路无线遥控开关系统的设计与实现 李晓辉主编 现在电子技术4.红外辐射红外器件与典型应用 陈永普主编 人民邮电出版社5电子技术实践与训练 廖先芸主编6电子线路设计、实验、测试 谢自美主编 华中科技大学出版7Protel DXP电路设计与应用教程 赵辉 渠丽岩主编 清华大学出版社8数字电子技术基础 阎石主编 高等教育出版社
