畢業(yè)論文副本.doc

樓宇對(duì)講機(jī)的設(shè)計(jì)與制作摘要：本畢業(yè)論文是是關(guān)于樓宇對(duì)講機(jī)的設(shè)計(jì)與制作，樓宇對(duì)講系統(tǒng)是在各單元安裝防盜門，由小區(qū)總控中心的管理員總機(jī)、樓宇出入口的對(duì)講主機(jī)、電控鎖、閉門器及用戶家中的可視對(duì)講分機(jī)通過專用網(wǎng)絡(luò)組成。以實(shí)現(xiàn)訪客與住戶對(duì)講，住戶可遙控開啟防盜門，各單元訪客通過對(duì)講主機(jī)呼叫住戶，對(duì)方同意后方可進(jìn)入樓內(nèi)，從而限制了非法人員進(jìn)入。關(guān)鍵詞: 對(duì)講機(jī) 無線引言： 隨著無線通信的迅猛發(fā)展，在一對(duì)一、一對(duì)多的近距離通訊要求下日益激烈的對(duì)講機(jī)市場(chǎng)慢慢步入了人們的視野當(dāng)中，引發(fā)了人們對(duì)這一便捷的通訊工具的關(guān)注。在中國高速發(fā)展的20多年間，無線通信技術(shù)也取得了迅猛的發(fā)展。目前在邊防哨兵、公安、消防、保安、建筑、工廠、商場(chǎng)、車隊(duì)、賓館、飯店等多領(lǐng)域內(nèi)都能看到對(duì)講機(jī)的身影，對(duì)于龐大的消費(fèi)市場(chǎng)也吸引了眾多的生產(chǎn)企業(yè)對(duì)他的關(guān)注。 目前，國內(nèi)對(duì)講機(jī)已經(jīng)逐漸形成一個(gè)巨大的市場(chǎng)，現(xiàn)在對(duì)講機(jī)的消費(fèi)人群除了小區(qū)、寫字樓、工廠等這樣具有一定封閉性的企業(yè)使用外，還有酒樓、旅行社、建筑、車隊(duì)、超市等都把它當(dāng)作辦公設(shè)備來設(shè)置進(jìn)行購買。有專家認(rèn)為，隨著市場(chǎng)的升溫和競爭者的不斷加入，對(duì)講機(jī)產(chǎn)業(yè)將更為迅速地成熟?？旖莸倪\(yùn)輸與便利的交通正在將全球形成了一個(gè)巨大的統(tǒng)一市場(chǎng)；電子網(wǎng)絡(luò)，則讓身處任何一角的中國企業(yè)，均可與全球市場(chǎng)在瞬間實(shí)現(xiàn)接軌。隨著全球?qū)χv機(jī)產(chǎn)業(yè)急劇向中國轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)，對(duì)講機(jī)企業(yè)的跨國生產(chǎn)及消費(fèi)活動(dòng)已經(jīng)成為不可阻擋的時(shí)代潮流。我們將一邊在模擬對(duì)講機(jī)市場(chǎng)擴(kuò)大市場(chǎng)份額，分享全球市場(chǎng)蛋糕；一邊在數(shù)字對(duì)講機(jī)、數(shù)字集群系統(tǒng)等領(lǐng)域?qū)で笮碌脑鲩L點(diǎn)。隨著市場(chǎng)變的更加規(guī)范和成熟，市場(chǎng)的容量也將隨更多的行業(yè)對(duì)對(duì)講機(jī)產(chǎn)品認(rèn)識(shí)的加深，而得到進(jìn)一步的發(fā)展。對(duì)講機(jī)市場(chǎng)最精彩又最令人叫絕的地方是不同級(jí)別、不同層次、不同品質(zhì)的同臺(tái)競技，中間包含了品牌之間的競爭與價(jià)格之間的競爭及品牌與價(jià)格之間的競爭。由于不同行業(yè)的不同需求標(biāo)準(zhǔn)及中國消費(fèi)水準(zhǔn)的差異化從而給各類企業(yè)都提供了生存的土壤。如今在國內(nèi)通信市場(chǎng)高速發(fā)展、通信的理念深入每個(gè)人內(nèi)心的時(shí)候，我們更加看好中國市場(chǎng)的未來?？梢允刮覀兿嘈诺氖窃趯?duì)講機(jī)市場(chǎng)日益壯大的同時(shí)，中國造的對(duì)講機(jī)必將占領(lǐng)未來市場(chǎng)的一片廣闊天地。 對(duì)講機(jī)作為一種占用無線電頻率資源的產(chǎn)品，其銷售與使用受到各地?zé)o線電管理部門的審核與監(jiān)督，在中國市場(chǎng)上銷售的對(duì)講機(jī)，必須先經(jīng)過主管部門的核準(zhǔn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，2001年2004年6月，有49家生產(chǎn)企業(yè)的151個(gè)型號(hào)的對(duì)講機(jī)獲得了在中國市場(chǎng)銷售的核準(zhǔn)證，反映出眾多企業(yè)對(duì)新興市場(chǎng)機(jī)會(huì)的熱情與積極跟進(jìn)。在國內(nèi)，對(duì)講機(jī)市場(chǎng)還沒有完全打開，但是眾多廠商已經(jīng)紛紛進(jìn)入該領(lǐng)域，不斷推出新產(chǎn)品，推動(dòng)品牌建設(shè)，培養(yǎng)市場(chǎng)。目前國內(nèi)市場(chǎng)上有40多個(gè)對(duì)講機(jī)品牌，與2001年相比，增加了10多個(gè)，主要是進(jìn)入公眾對(duì)講機(jī)市場(chǎng)。因市場(chǎng)還處于成長初期，尚未形成充分競爭，市場(chǎng)集中度較高。1.方案設(shè)計(jì)： 本文設(shè)計(jì)的樓宇對(duì)講機(jī)是一種發(fā)射與接收一體的對(duì)講機(jī)，它主要有工作電壓為4.5V，工作頻率在27-54MHz之間，接收電流為17mA，發(fā)射電流為10mA。設(shè)計(jì)中使用了電阻、色環(huán)電感、瓷片電容、電解電容、三極管、撥動(dòng)開關(guān)、收發(fā)開關(guān)、高頻變壓器等元器件。當(dāng)收發(fā)開關(guān)處于接收狀態(tài)時(shí),高頻信號(hào)經(jīng)過選頻回路選頻，耦合給超再生解調(diào)電路調(diào)出音頻信號(hào)，經(jīng)過音頻電壓緩沖放大，再耦合給功率放大電路放大，最后通過喇叭發(fā)聲。當(dāng)按住收發(fā)開關(guān)處于發(fā)射狀態(tài)時(shí)，聲音信號(hào)經(jīng)過喇叭線圈變成微弱信號(hào)，經(jīng)一級(jí)前置放大，再通過OTL功率放大器，由發(fā)射電路供電，使高頻信號(hào)通過空中天線發(fā)射。2.硬件設(shè)計(jì)：2.1 選頻回路 它是高頻信號(hào)經(jīng)加感線圈L進(jìn)入C1和T1的電路。LC選頻回路主要是指電感、電容并聯(lián)諧振組成電路。因?yàn)長C回路有選頻特性，因?yàn)榛芈返牡刃ё杩筞=(-J/C)/(R+JL),可知，阻抗Z與信號(hào)頻率有關(guān)。不同頻率的信號(hào)電流（同等大小的電流）在通過回路時(shí)，產(chǎn)生的電壓是不同的。只有一個(gè)頻率的信號(hào)電流產(chǎn)生的電壓最大，就是當(dāng)信號(hào)角頻率=0=1/LC時(shí)。此時(shí)回路阻抗最大，也稱為并聯(lián)諧振。2.2 超再生解調(diào)電路 超再生解調(diào)電路是由T1、C3、C4、C5、C6、Q1、R1、R2、R3、C2組成,超再生檢波接收器：超再生檢波電路實(shí)際上是一個(gè)受間歇振蕩控制的高頻振蕩器，這個(gè)高頻振蕩器采用電容三點(diǎn)式振蕩器，振蕩頻率和發(fā)射器的發(fā)射頻率相一致。而間歇振蕩（又稱淬裝飾振蕩）是在高頻振蕩的振蕩過程中產(chǎn)生的，反過來又控制著高頻振蕩器的振蕩和間歇。而間歇（淬熄）振蕩的頻率是由電路的參數(shù)決定的（一般為1百幾百千赫）。這個(gè)頻率選低了，電路的抗干擾性能較好，但接收靈敏度較低；反之，頻率選高了，接收靈敏度較好，但抗干擾性能變差。應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況二者兼顧。超再生檢波電路有很高的增益，在未收到控制信號(hào)時(shí)，由于受外界雜散信號(hào)的干擾和電路自身的熱搔動(dòng)，產(chǎn)生一種特有的噪聲，叫超噪聲，這個(gè)噪聲的頻率范圍為0.35kHz之間，聽起來像流水似的“沙沙”聲。在無信號(hào)時(shí)，超噪聲電平很高，經(jīng)濾波放大后輸出噪聲電壓，該電壓作為電路一種狀態(tài)的控制信號(hào)，使繼電器吸合或斷開（由設(shè)計(jì)的狀態(tài)而定）。當(dāng)有控制信號(hào)到來時(shí)，電路揩振，超噪聲被抑制，高頻振蕩器開始產(chǎn)生振蕩。而振蕩過程建立的快慢和間歇時(shí)間的長短，受接收信號(hào)的振幅控制。接收信號(hào)振幅大時(shí)，起始電平高，振蕩過程建立快，每次振蕩間歇時(shí)間也短，得到的控制電壓也高；反之，當(dāng)接收到的信號(hào)的振幅小時(shí)，得到的控制電壓也低。這樣，在電路的負(fù)載上便得到了與控制信號(hào)一致的低頻電壓，這個(gè)電壓便是電路狀態(tài)的另一種控制電壓。2.3 放大音頻電壓 超再生解調(diào)電路解調(diào)出的音頻信號(hào)，經(jīng)過K2-1、R4、C9送入Q2進(jìn)行音頻電壓緩沖放大，Q2為9014三極管，9014是一種常用的普通三極管，它是一種小電壓,小電流,小信號(hào)的NPN型硅三極管。集電極電流Ic：Max 100mA集電極-基極電壓Vcbo：50 V 工作溫度：-55 to +150，主要用途開關(guān)應(yīng)用與射頻放大。2.4 功率放大電路 Q3、Q4、Q5組成了OTL功率放大電路OTL是一種無輸出變壓器的功率放大器，普通電子管功率放大器的輸出負(fù)載為動(dòng)圈式揚(yáng)聲器，其阻抗非常低，僅為416。而一般功放電子管的內(nèi)阻均比較高，在普通推挽功放中屏極至屏極的負(fù)載阻抗一般為510k，故不能直接驅(qū)動(dòng)低阻抗的揚(yáng)聲器，必須采用輸出變壓器來進(jìn)行阻抗變換。由于輸出變壓器是一種電感元件，通過變壓器的信號(hào)頻率不同，其電感線圈所呈現(xiàn)的阻抗也不同。為了延伸低頻響應(yīng)，線圈的電感量應(yīng)足夠大，圈數(shù)也就越多，因此在每層之間的分布電容也相應(yīng)增大，使高頻擴(kuò)展受到限制，此外還會(huì)造成非線性失真與相位失真。 為了消除這些不良影響，各種不同形式的電子管OTL無輸出變壓器功率放大器應(yīng)運(yùn)而生，許多適用于OTL功放的新型功率電子管在國外也不斷被設(shè)計(jì)制造出來。電子管OTL功率放大器的音質(zhì)清澄透明，保真度高，頻率響應(yīng)寬闊，高頻段與低頻段的頻率延伸范圍一般可達(dá)10HZ100kHz，而且其相位失真、非線性失真、瞬態(tài)響應(yīng)等技術(shù)性能均有明顯提高。2.5 一級(jí)前置放大 K4、C8、Q2、R8、R9構(gòu)成一級(jí)前置放大。前置放大電路由放大管(三極管等)及電阻電容組成。電阻的作用是給三極管Q2提供靜態(tài)工作電壓,電容作用是對(duì)輸入與輸出信號(hào)的耦合。三極管Q2與上面介紹的Q4為同種型號(hào)，起放大作用。3. 對(duì)講機(jī)的工作原理：3.1 接收部分 接收狀態(tài):K2平時(shí)處于接收狀態(tài)。高頻信號(hào)經(jīng)過天線接收，經(jīng)加感線圈L進(jìn)入由C1和T1組成的選頻回路選頻，耦合給由T1、C3、C4、C5、C6、Q1、R1、R2、R3、C2組成超再生解調(diào)電路解調(diào)出音頻信號(hào)，經(jīng)過K2-1、R4、C9送入Q2進(jìn)行音頻電壓緩沖放大，再經(jīng)過C14耦合給Q3、Q4、Q5組成的功率放大電路放大，后經(jīng)過C14和轉(zhuǎn)換開關(guān)推動(dòng)喇叭發(fā)聲。3.2 發(fā)射部分 發(fā)射狀態(tài)：當(dāng)按住K2不松開時(shí)，處于發(fā)射狀態(tài)，講話時(shí)必須按住K2。聲音振動(dòng)信號(hào)經(jīng)過SP喇叭線圈拾取變成微弱的電信號(hào)，再經(jīng)過K2-3、C8、Q2、R8、R9進(jìn)行一級(jí)前置放大，再通過C11耦合到Q3、Q4、Q5等元器件組成的OTL功率放大器將聲音信號(hào)放大，經(jīng)過功率放大后的音頻信號(hào)經(jīng)過R6K2-1直接做為Q1等元器件組成的發(fā)射電路的供電，使發(fā)射電路發(fā)射的高頻振蕩信號(hào)隨聲音信號(hào)的改變而改變，實(shí)現(xiàn)調(diào)幅調(diào)到，經(jīng)過音頻調(diào)制后的高頻信號(hào)，最后會(huì)通過暴露在空中的發(fā)射天線向四周輻射電磁波。4. PCB設(shè)計(jì)5. 制作電路： 在電腦上畫好PCB圖后，根據(jù)PCB圖進(jìn)行刻板，打洞，準(zhǔn)備此設(shè)計(jì)需要的元器件。然后對(duì)著電路圖進(jìn)行裝配，焊接及其調(diào)試。5.1 裝配電路裝配步驟：(1)準(zhǔn)備好電烙鐵，萬用表，剪鉗等必備工具，按照從低到高順序，依次安裝并焊接元件到電路板上。(2)電阻，陶瓷電容，色環(huán)電感不用分正負(fù)極，但是電阻值和電容量請(qǐng)不要弄錯(cuò)，各項(xiàng)參數(shù)最好在安裝前用萬用表測(cè)量確認(rèn)。(3)三極管的發(fā)射極e，基極b，集電極c一定要分清。(4) 電解電容有正，負(fù)極之分，長腳為正極，短腳為負(fù)極?？烧{(diào)電感（高頻變壓器）的引腳方向要注意，調(diào)節(jié)磁芯可以改變振蕩頻率。(5)開關(guān)方向不要裝錯(cuò)，開關(guān)一定要插到位，重裝很容易損壞電路板。(6)元件位置請(qǐng)不要裝錯(cuò)，焊接時(shí)間最好控制在2-3秒，力求元件安放到位并且美觀，多次檢查無誤后即可通電調(diào)試，使用。(7)電路板上元件全部裝好后，請(qǐng)仔細(xì)檢查。5.2 電路的調(diào)試焊好元器件后，對(duì)電路進(jìn)行調(diào)式。一般只需要調(diào)節(jié)T1磁芯。注意：一定要用小號(hào)一字螺旋刀或者專用無感螺旋刀小心旋轉(zhuǎn)磁芯，不可大力或用力不均，否則磁芯極易破碎導(dǎo)致制作失敗。先組裝好兩個(gè)對(duì)講機(jī)后，接上電源，測(cè)試接收工作電流和發(fā)射工作電流應(yīng)在10-20mA左右，兩臺(tái)都應(yīng)該有“沙沙”的聲音，按住如何一臺(tái)的發(fā)射鍵，另一臺(tái)“沙沙”的嘈聲馬上減少，即表示另一臺(tái)接收帶了信號(hào)。否則，應(yīng)先檢查出裝配出錯(cuò)的位置。繼續(xù)按住發(fā)射鍵，調(diào)整另一臺(tái)T1的磁芯帽，拉開距離，使距離最遠(yuǎn)，“沙沙”的嘈聲最小，然后對(duì)發(fā)射頻率不影響接收頻率。當(dāng)發(fā)射頻率，接收頻率和對(duì)講機(jī)距離不能兼顧時(shí)，可以更換不同容量的C7，相當(dāng)于加大或減少容量。6. 常見的問題：沒有“沙沙”聲：電源和喇叭接線接錯(cuò)，Q4、Q5的e極電壓和Q1、Q2、Q3的c極電壓太高或者太低，正常值在1-3.6V之間。對(duì)講距離近：受電路原理和結(jié)構(gòu)限制，對(duì)講機(jī)距離不能太遠(yuǎn)，提高電壓，換天線，換元件等。結(jié)論：通過近一個(gè)學(xué)期的努力，在指導(dǎo)老師們的辛勤指導(dǎo)下，終于把樓宇對(duì)講機(jī)的設(shè)計(jì)完成了。讓我感覺到通過這次學(xué)習(xí)，掌握了一定的專業(yè)知識(shí)和動(dòng)手能力，在設(shè)計(jì)的過程中學(xué)到了很多東西，把所學(xué)的知識(shí)全都運(yùn)用在此設(shè)計(jì)上。通過本次畢業(yè)論文，我用自己所學(xué)的專業(yè)知識(shí)完成了設(shè)計(jì)，并且達(dá)到滿意的效果。在這次設(shè)計(jì)中我用到了模擬電路、數(shù)字電路、Protel 99 SE等課程學(xué)到的知