无线电子门铃设计 开题报告

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南京工程学院毕业设计开题报告课题名称：无线电子门铃设计学生姓名：顾玲玲指导教师：马新华所在院系：通信工程学院专业名称：电子信息工程南京工程学院2012年3月15日 说明1．根据南京工程学院《毕业设计(论文)工作管理规定》，学生必须撰写《毕业设计（论文）开题报告》，由指导教师签署意见、教研室审查，系教学主任批准后实施。2．开题报告是毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。学生应当在毕业设计（论文）工作前期内完成，开题报告不合格者不得参加答辩。3．毕业设计开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。4．本报告中，由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述，应不少于2000字，没有经过整理归纳，缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。5．开题报告检查原则上在第2～4周完成，各系完成毕业设计开题检查后，应写一份开题情况总结报告。毕业设计(论文)开题报告 学生姓名顾玲玲学号208080603专业电子信息工程指导教师姓名马新华职称讲师所在院系通信工程学院课题来源自拟课题课题性质工程设计课题名称无线电子门铃设计毕业设计的内容和意义毕业设计内容：1，能掌握编码、解码芯片的工作原理并能灵活应用；2，能掌握发射、接受模块的工作原理并能灵活应用；3，能掌握音乐芯片工作原理并能灵活应用；4，了解无线通信的工作原理；5，学会电路的安装与调试。毕业设计主要包括：1．阅读资料，完成外文翻译和开题报告。2．提出设计方案。3．完成PCB板的设计。4．完成电路的安装焊接与调试。5．完成毕业设计报告。毕业设计意义：无线门铃的英文名称是wirelessdoorphone或wirelessdoorbell，又称无线遥控门铃或遥控门铃。无线门铃是利用民用无线技术（Zigbee、WIFI、蓝牙、2.4G等）开发出来的一类门铃。一般的无线门铃有效传输距离约40米。门铃的种类多种多样，千差万别，从历史的发展历程来看门铃从古代的“门环”、“青铜手柄”等到如今的无线音乐门铃、有线/无线对讲门铃、一对多/多对一门铃、宾馆酒店工程门铃，这些门铃有音乐声的，有叮咚声的，有仿人声的等等。“门铃”这玩意在中国古代较少听说，有钱的大户人家是在大门上装有装饰性的门环，叫门的人可用门环拍击环下的门钉发出较大的响声，有现代“门铃”的作用。“门铃”在外国电影的古代片中也常有出现，多是有钱的人户在门前吊着一只硕大的青铜手柄。马车夫将客人送到门前的时候，会顺便拉拉它牵动里面的铃铛以示来人。如今人们最常见的“门铃”是电子类的占多数。最常见的是前几年流行的“电子门铃”；一般安放两节5号电池在内，门外的触发电钮被人按动后，门内的“门铃”就“嘀嘟”地响几声，也有的是由IC片播放一段电子音乐。现在演变到客人可以在门口与家里的主人视频讲话，验明真身后主人再给客人开门。 文献综述随着电子音乐门铃的发展，无线音乐门铃是当今用户普遍使用的产品，它以它的物美价廉；安装方便；功耗低；接收机可以放在室内任意的某一角落，不影响美观；从而赢得很多用户的信赖。电子门铃又分为两种：有线门铃和无线音乐门铃。传统的门铃都为有线门铃，使用方便，极大地方便了大家的生活。但如果是在豪门大院或经常听不到门铃的房主，有时总会不能即使接待来客，很是尴尬。无线音乐门铃解决了这个尴尬，方便主任在房内各地使用，将门铃按钮安装在门上，来访者只要按下按钮，放在客厅、厨房或卧室的接收机就会响起“叮咚”声或乐曲声，洪亮悦耳，告知有客人来了，距离在几米到几十米。无线通信原理通信按传输媒体分为无线通信和有线通信两大类。移动通信、卫星、微波、无线接入等都是无线通信，无线通信信号以电磁波的形式通过空间传送，具有信道不可预见性大，使用灵活、方便等特点。无线通信是利用电磁波的辐射和传播，经过空间传送信息的通信方式。无线通信系统简略框图在本设计中，信源输入采用的是开关键控的方式，即通过开关按钮产生一个脉冲信号。编码采用的是PT2262，设定PT2262的地址码A0~A7和数据码D0~D3，即可进行编码，编码信号由Dout端输出。然后DF发射模块将编码信号进行ASK调制，使得数字信号能在无线信道中传输，数字信号经天线发送到DF接收模块。之后DF接收模块上天线接收到数字信号进行包络检波，将数字信号还原为原始编码信号，当PT2262的地址码状态的设定与PT2272的地址码状态相同时，解码成功，即编码信号转换成脉冲信号，信源输出，触发音乐芯片，播放音乐。本电路的总的工作原理可以从图一的电路原理框图可以整体的，直观的表现出来。发射部分主要由PT2262和无线发射模块等构成，完成的工作是信源输入，对于脉冲信号进行编码、ASK调制和信号的发射。接受部分主要由PT2272和无线接收模块等构成，完成的工作是无线信号的接收、接收到的信号进行包络检波、解码。语音片主要由语音芯片和扬声器构成，完成的工作是音乐的播放。码解码部分采用PT2262/PT2272：PT2262/PT2272是台湾普城公司生产的一种CMOS工艺制造的低功耗低价位通用编解码电路，PT2262/PT2272最多可有12位(A0-A11)三态地址端管脚(悬空,接高电平,接低电平),任意组合可提供531441地址码,PT2262最多可有6位(D0-D5)数据端管脚,设定的地址码和数据码从17脚串行输出，可用于无线遥控发射电路。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，如果发送端一直按住按键，编码芯片也会连续发射。当发射机没有按键按下时，PT2262不接通电源，其17脚 文献综述为低电平，所以315MHz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315MHz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315MHz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[5]。发射接收模块：发射模块的工作频率为315M，采用声表谐振器SAW稳频，频率稳定度极高，当环境温度在－25～＋85度之间变化时，频飘仅为3ppm/度。特别适合多发一收无线遥控及数据传输系统。声表谐振器的频率稳定度仅。次于晶体，而一般的LC振荡器频率稳定度及一致性较差，即使采用高品质微调电容，温差变化及振动也很难保证已调好的频点不会发生偏移。RF发射模块未设编码集成电路，而增加了一只数据调制三极管,这种结构使得它可以方便地和其它固定编码电路、滚动码电路及单片机接口，而不必考虑编码电路的工作电压和输出幅度信号值的大小。比如用PT2262或者SM5262等编码集成电路配接时，直接将他们的数据输出端第17脚接至RF数据模块的数据端即可。数据模块具有较宽的工作电压范围3～12V，天线最好选用25厘米长的导线，远距离传输时最好能够竖立起来。数据模块适合采用ASK方式调制，以降低功耗，当数据信号停止时发射电流降为零，数据信号与DF发射模块输入端用电阻而不能用电容耦合，否则数据模块将不能正常工作。数据电平应接近数据模块的实际工作电压，以获得较高的调制效果，过宽的调制脉冲信号容易引起调制效率下降，收发距离变近。当高电平脉冲宽度在0.08-0.5ms时发射效果较好，大于1ms后效率开始下降；当低电平区大于10ms，干扰（即零电平干扰）而引起接收到的数据错误。如采用CPU编译码可在数据识别位前加一些乱码以抑制零电平干扰，若是通用编解码器，可调整振荡电阻使每组码中间的低电平区小于10ms（如编码器为PT2262时，振荡电阻可以取1.2M）。数据模块输入端平时应处于低电平状态，输入的数据信号应是正逻辑电平，幅度最高不应超过RF数据模块的工作电压，如果是负逻辑电平需经反相。接收模块实际是一个超再生检波电路。超再生检波电路实际上是一个受间歇振荡控制的高频振荡器，这个高频振荡器采用电容三点式振荡器，振荡频率和发射器的发射频率相一致。而间歇振荡又是在高频振荡的振荡过程中产生的，反过来又控制着高频振荡器的振荡与间歇。而间歇振荡的频率是由电路的参数决定的（一般为１百到几百千赫）。这个频率选低了，电路的抗干扰性能较好，但接收灵敏度较低，反之，频率选高，接收灵敏度较好，但抗干扰性能变差。超再生检波电路有很高的增益，在未收到控制信号时，由于受外界杂散信号的干扰和电路自身的热骚动，产生一种特有的噪声，叫超噪声，这个噪声的频率范围为0.3～5kHz之间，听起来像流水似的“沙沙”声。在无信号时，超噪声电平很高，经滤波放大后输出噪声电压；当有控制信号到来时，电路谐振，超噪声被抑制，高频振荡器开始产生振荡，输出信号。RF接收模块常用的超再生接收模块电路，控制信号经两级运放进行放大处理后，从输出端输出接收到无线信号。[2][6][8]本设计所用音乐芯片是自带放大触发芯片，触发1次播放音乐1次，工作电压3V-4.5V。适合做迎宾器、门铃......当触发端受脉冲触发后立即输出音乐信号，乐曲程序结束时工作自行停止。当触发端与触发电平相连时，电路反复呜奏，直到脱离触发电平且正常演奏的乐曲程序结束后才自行停止。电路连接简单，使用灵活，可直接驱动扬声器。焊接芯片时，焊接速度尽量快，时间不能过长，否则容易损坏芯片。芯片电路简单极易安装，一装即响，芯片上面只需要电容和三极管。[1][2][4] 文献综述参考文献：[1].樊昌信,曹丽娜.通信原理[M].北京：国防工业出版社，2010[2].边春元.C51单片机典型模块设计与应用[M].北京：机械工业出版社2008[3].苟彦新.无线电抗干扰通信原理及应用[M].西安：西安电子科技大学出版社，2007[4].刘树林，陈红丽.低频电子线路[M].北京：机械工业出版社,2007[5].张肃文.高频电子线路[M].北京：高等教育出版社，2004[6].高怀文.移动通信集成电路手册[M].北京：人民邮电出版社，2000[7].黄智伟.无线数字收发电路设计[M].北京：电子工业出版社，2002[8].刘华东.电子CAD技术[M].北京：清华大学出版社，2007[9].（美）TheodoreSRappaport著，周文安，付秀花，王志辉等译.无线通信原理与应用[M].北京：电子工业出版社，2004[10].李金平，沈明山，姜余祥.电子系统设计[M].北京：电子工业出版社，2007.研究内容1编码解码芯片的原理以及会灵活应用。完全熟悉PT2262/PT2272的原理，了解各个引脚的作用及用法，最终熟悉应用于电路中完成电路的设计，2发射接收模块的原理以及会灵活应用。完全了解发射模块接收模块的内部组成，熟悉其工作原理，并结合解码编码芯片的原理完成电路设计。3了解音乐芯片的原理以及会灵活应用。了解音乐片的原理及各个引脚的作用，完成电路的设计。 研究计划第1周：初步了解和认识设计任务第2周：搜集相关资料及参考书第3周：翻译2000字的译文第4周：撰写开题报告第5周：确定设计基本思路及构架第6周：研究设计中所涉及的理论问题第7周：研究设计中所涉及各种芯片问题第8周：检测所购元件是否满足功能要求第9周：将各部分功能集成并调试第10周：设计pcb板并进行安装第11周：整理所设计的实物使之满足规定的要求第12周：撰写毕业论文第13周：撰写毕业论文第14周：修改毕业论文第15周：准备毕业答辩第16周：毕业答辩特色与创新指导教师意见指导教师签名：年月日教研室意见院系意见主任签名：年月日教学主任签名：年月日