數(shù)字電路課程設計遙控開關設計.doc

中國地質大學長城學院 電氣工程及其自動化課程設計題 目 數(shù)字電子課程設計 遙控開關設計 系 別 信息工程系 學生姓名專 業(yè)電氣工程及其自動化 學 號指導教師職 稱 高級工程師 2011年11月21日目錄摘要1一、 實驗內(nèi)容21、概述22、課程設計任務及要求23、 系統(tǒng)設計2二、 元件及工具說明4（1）繼電器5（2）穩(wěn)壓管的工作原理5三、安裝調(diào)試過程6四、故障分析7五、總結7心得體會7摘要隨著無線通信技術的發(fā)展，目前，一些只由微控制器和集成射頻芯片構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)傳輸技術在工業(yè)、民用等領域得到應用廣泛。無線射頻技術作為本得到業(yè)界的高度重視。該技術利用射頻方式進行非接觸雙向通信，可以自動識別目標對象并獲取相關數(shù)據(jù)，具有精度高、適應環(huán)境能力強、抗干擾強、操作快捷等許多優(yōu)點。隨著無線電技術的不斷成熟，大量遙控設備已經(jīng)在人們的生活中應用，讓我們體會到許多的方便。隨著無線電技術的不斷成熟，各種遙控設備已大量地在人們的生活中應用，讓我們體會到了許多的方便。本文介紹一款2路遙控開關的制作，采用了數(shù)據(jù)加密處理，具有可靠性好，不會產(chǎn)生誤動作，密碼可設定，電路主要由供電部分、無線接收部分、數(shù)據(jù)解碼部分和開關控制部分組成。220V交流市電接在進線端子上，經(jīng)C1、R1、VD1-VD4組成的降壓整流電路后，在CW1上形成24V左右的直流電壓，為電路提供工作電源。當接收模塊IC2收到遙控器發(fā)射的無線電編碼信號后，就會在其輸出端輸出一串控制數(shù)據(jù)碼，這個編碼信息經(jīng)專用解碼集成電路IC1解碼后，相應繼電器吸合，從而點亮電燈，達到遙控控制電燈的目的。關鍵詞：繼電器 無線電 遙控1、 實驗內(nèi)容1、概述 電路主要由供電部分、無線接收部分、數(shù)據(jù)解碼部分和開關控制部分組成。220V交流市電接在進線端子上，經(jīng)C1、R1、VD1-VD4組成的降壓整流電路后，在CW1上形成24V左右的直流電壓，為電路提供工作電源。24V直流電壓經(jīng)電阻R3降壓后，在CW3兩端形成穩(wěn)定的5V工作電壓，作為無接接收模塊和解碼電路的工作電源。平時，IC1的11、12腳輸出低電平，繼電器斷開，當接收模塊IC2收到遙控器發(fā)射的無線電編碼信號后，就會在其輸出端輸出一串控制數(shù)據(jù)碼，這個編碼信息經(jīng)專用解碼集成電路IC1解碼后，在數(shù)據(jù)輸出端輸出相應的控制數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)信息為有效時D2輸出為高電平，這個高電平經(jīng)R6輸入到VT2的基極，使其導通，相應繼電器吸合，從而點亮電燈；當無線接收部分收到的數(shù)據(jù)信息為D2數(shù)據(jù)為0時，由于VT2失去基極電流，使其關斷，繼電器斷開，從而達到遙控控制電燈的目的。2、課程設計任務及要求設計實現(xiàn)無線遙控開關，對室內(nèi)范圍內(nèi)對象進行無線遙控，遙控通過數(shù)字編、解碼實現(xiàn)，遙控距離二十米左右?？梢詫彝?、辦公室、商場、酒店、醫(yī)院、倉庫等場所的燈具照明控制和類似用途的電器的控制。要求：（1）可以遙控控制燈的開、關。 （2）焊接認真，元器件不要反差。 （3）遙控距離20米。 （4）可以對二路開關進行遙控控制。 （5）受控對象：燈具和家用電器。3、 系統(tǒng)設計電路原理圖見圖1。電路主要有供電部分、無線接收部分、數(shù)據(jù)解碼部分和開關控制部分組成。220v市電接在進線端子上，經(jīng)C1、R1、VD1-VD4組成的減壓整流電路后，在CW1上形成24v左右的直流電壓，為電路提供工作電源。24v直流電壓經(jīng)電阻R3降壓后，在CW3兩端形成穩(wěn)定的5v工作電壓，作為無線就收模塊和解碼電路的工作電源。平時，IC1的11、12腳輸出低電平，繼電器斷開，當接收模塊IC2接收到遙控器發(fā)射的無線電編碼信號后，就會在其輸出端輸出一段數(shù)據(jù)控制碼，這個編碼信息經(jīng)裝用解碼集成電路IC1解碼后，在輸出端輸出相應的控制數(shù)據(jù)。本文介紹的數(shù)據(jù)信息為有效時D2輸出為高電平這個高電平經(jīng)R6輸入到VT2的基級，時使其導通，相應的繼電器吸合，從而點亮電燈；當無線接收部分接收到的數(shù)據(jù)信息D2為0時，由于VT2失去基級電流，使其關斷，繼電器斷開。從而達到遠程控制開關的功能。注意的問題： （1）、直流電源要求12V電壓穩(wěn)定且能夠提供最大50毫安電流的能力。 （2）、遙控器采用220V接入，通電時用手觸碰開關金屬部分容易觸電，調(diào)試時需特別小心。 （3）、焊接編碼地址時，一定不要出現(xiàn)搭錫或拉絲等現(xiàn)象。 （4）、每路的最大負載能力是220V/7A，連續(xù)使用最大不超過5A，即負載功率不大于1000W二、 元件及工具說明表1序號標注元件名稱型號規(guī)格數(shù)量1R1電阻1M12R2電阻100/1W13R3電阻2.2K14R4電阻270K15R5-7電阻10K36C1CBB電容0.68UF/400V17C2電解電容100UF/50V18C3電解電容200UF/25V19C4瓷片電容103110D1-6二極管1n4007611CW1-2穩(wěn)壓管12V/4742212CW3穩(wěn)壓管5V/4733113VT1-2三極管9013214IC1集成電路SC2272115IC2無線接收頭YJC100-A116K1-2繼電器T73/24V217LED1發(fā)光二級管LED118VDR1壓敏電阻07471119TX1天線卷式120IC1Ic插座18腳121-接線柱3位222-安裝螺絲3*6自攻423-遙控器桃木色3鍵124-線路板單面125-盒子-126-說明書-1主要元器件工作原理（1）繼電器繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應用于自動控制電路中，它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關”。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護、轉換電路等作用。電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合。當線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點與原來的靜觸點（常閉觸點）吸合。這樣吸合、釋放，從而達到了在電路中的導通、切斷的目的。對于繼電器的“常開、常閉”觸點，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時處于斷開狀態(tài)的靜觸點，稱為“常開觸點”；處于接通狀態(tài)的靜觸點稱為“常閉觸點”。（2）穩(wěn)壓管的工作原理所有的穩(wěn)壓器，都利用了相同的技術實現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定。輸出電壓通過連接到誤差放大器，反相輸入端的分壓電阻采樣，誤差放大器的同相輸入端連接到一個參考電壓Vref。 參考電壓由IC內(nèi)部的帶隙參考源產(chǎn)生。 誤差放大器總是試圖迫使其兩端輸入相等。為此，它提供負載電流以保證輸出電壓穩(wěn)定：（3）三極管工作原理 三極管共有三個電極，各電極的電流分別是：基極電流，用IB表示；集電極電流，用如表示；發(fā)射極電流，用IE表示。各電極電流之間的關系說明是必須要掌握的知識。無論是NPN型還是PNP型三極管，三個電極電流之間關系相同。三極管具有電流放大作用，它是一個電流控制器件。所謂電流控制器件，是指它用很小的基極電流IB來控制比較大的集電極電流IC和發(fā)射極電流IE,沒有IB,就沒有IC和IE。在IC=IB中，為幾十甚至更大，只要有一個很小的輸入信號電流IB，就有一個很大的輸出信號電流IC出現(xiàn)。由此可見，三極管能夠對輸入電流進行放大。在各種放大器電路中，就是用三極管的這一特性來放大信號的。在三極管電路中，三極管的輸出電流IC或IE是由直流電源提供的；基極電流IB則是一部分由所要放大的信號源電路提供，另一部分也是由直流電源提供的。如果三極管沒有電流IB，三極管就處于截止狀態(tài)，直流電源就不會為三極管提供IC和IE(IC和IE都是由直流電源提供的，除了IE中很小的IB，因為它是基極輸入電流)?；鶚O電流IB由兩部分組成：直流電源提供的靜態(tài)偏置電流和由信號源提供的信號電流。由上述分析可知，三極管能將直流電源的電流按照輸入電流IB的要求（變化規(guī)律）轉換成相應的電流IC和IE。從這個角度上講，三極管是一個電流轉換器件。工具介紹 焊槍、焊油、錫絲、吸搶、電源插板、焊槍座、鉗子 、萬用表、燈泡（220v電和不大于100w的白熾燈）三、安裝調(diào)試過程1、二極管安裝時，一定要注意記性不要插反。2、最好先了解一下2262/2272電路應用相關知識，焊接8個地址編碼位時。一定不要出現(xiàn)拉絲或搭錫等現(xiàn)象，否則地址碼不對，將無法正確解碼。3、可用外接5V直流電源對無線接收部分進行調(diào)試，插上IC1，將負極接于電路中的地，+5V接于CW3正端，萬用表直流電壓檔測量IC1第14腳電壓，按動遙控器時，每按一次，14腳電壓應有時顯的變化，否則就說明無線接收模塊沒有正常工作，查看接收模塊有無插反等，如正常，再測IC1第17腳對地電壓，按住遙控器時，這個腳的電壓應為高電平輸出，否則檢查IC1有無插反等。4、市電供電部分的調(diào)試：這部分電路的調(diào)試可以通過測量電壓的值來進行確定。只要測量CW1兩端的電壓，若測得的電壓為2325V之間，說明電容降壓部分和整流部分電路工作正常。 5、以上兩步正常后，斷電再將ic1插在ic插座上，注意方向不要插反，反插容易尋壞ic1，好后通電，按動遙控器上得兩個鍵，分別對應二路繼電器開關，第三鍵“關”鍵，當按“開”鍵，這是可聽到繼電器吸合的聲音，再按下“關”鍵，有可以聽到繼電器斷開的聲音，同時可用萬用表測量輸出端電壓，正常事按下“開”鍵，輸出電壓為交流220v，“關”時，輸出為0；6、遙控開關每路所控制負載不要超過200w四、故障分析1、LED不亮：需要檢查焊接是否焊實，焊接是否接觸不良，檢查二極管極性是否插反，電路板焊點是否完好。2、檢測電壓不準：用萬用表測量CW1正極對地電壓部位24v，檢查焊點是否拉絲、搭錫。3、測試成功，但是插入芯片后不能控制燈的開關：檢查是否插反芯片的方向，檢查編碼、解碼器上的8個地址編位是否對應。4、其他按鍵也可以控制燈的開關：檢查焊接是否出現(xiàn)搭錫，拉絲等情況。五、總結 在這次課程設計中我們訓練了我們焊接的基本功，同時理解數(shù)字編、解碼如何在生活中的要應用。讓我們學習學以致用，如何把所學知識應用到生活中去。并在實踐中培養(yǎng)了自己獨立思考問題，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的能力。希望以后多實踐，在生活中能夠得到更好的應用。心得體會課程設計是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié),是對學生實際工作能力的具體訓練和考察過程。 課程設計結束了，在這次學習制作中，我充分了解了數(shù)字電子技術這門課程，在實踐中更加深入的將上課中所講到的知識點融會貫通。同時也在實踐中發(fā)現(xiàn)了自己的不足急需要改進的地方。在本次課程設計中，我不僅收獲了知識，并在實踐中培養(yǎng)了自己獨立思考問題，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的能力。從開始的焊接到發(fā)現(xiàn)問題時的查閱資料，請教老師、同學，到最終的成功。我學到了很多，這不僅僅是學習上，我的綜合能力也得到