红外遥控电扇插座(数字电路课程设计)

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1、贵州大学明德学院课程设计报告课程名称：红外遥控电扇插座系部：机械与电气工程系专业班级：小组成员：指导教师：完成时间：报告成绩：评阅教师日期12数字电路课程设计报告一.设计要求课程设计的基本任务，是着重提高动手能力及在字集成电路应用方面的实践技能，培养综合运用理论知识解决实际问题的能力。各组人员可分别通过设计图纸，上网查找资料以及撰写报告这几个过程来锻炼逻辑思维能力及实际动手能力。从实际操作中学习知识，思考存在的问题以及解决问题。(1).控制系统具有一个发射装置和一个接收装置，接收装置中具有8个开关（控制的设备控制电扇电源通、断以及风挡的选择），实验时用8个发光二极管模拟，使发射装

2、置能每次控制一个发光二极管点亮或熄灭。(2).送控距离应大于3m。(3).设遥控系统的载波频率为40kHz。(4).组装、调试电路。(5).画出逻辑电路图，写出总结报告。二.设计的作用、目的数字电子技术是一门实践性很强的课程，加强工程训练，特别是技能的培养，对于培养工程人员的素质和能力具有十分重要的作用，在电子类本科教学中，课程设计是一个重要的实践环节。通过本次数字电子技术课程设计要实现以下两个目标：1.初步掌握电子线路的设计。既学生根据设计要求，查阅文献资料，收集、分析类似电路的性能，并通过调试等实践活动，使电路达到性能要求。2.课程设计为后续的毕业设计打好基础。毕业设计是系统

3、的工程设计实践，而课程设计的着眼点是让学生开始从理论学习的鬼带上主见引向实际方面，运用已学过的的分析和设计电路的理论知识，逐步掌握工程设计的步骤和方法，同时，课程设计报告的书写，为今后从事技术工作撰写科技报告和技术资料打下基础。12一.设计的具体实现1.系统概述红外线又称红外光波，在电磁波谱中，光波的波长范围为0.01um~1000um。根据波长的不同可分为可见光和不可见光，波长为0.38um~0.76um的光波可为可见光，依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色。光波为0.01um~0.38um的光波为紫外光(线)，波长为0.76um~1000um的光波为红外光(线)。红外光按

4、波长范围分为近红外、中红外、远红外、极红外4类。红外线遥控是利用近红外光传送遥控指令的，波长为0.76um~1.5um。用近红外作为遥控光源，是因为目前红外发射器件(红外发光管)与红外接收器件(光敏二极管、三极管及光电池)的发光与受光峰值波长一般为0.8um~0.94um，在近红外光波段内，二者的光谱正好重合，能够很好地匹配，可以获得较高的传输效率及较高的可靠性。目前广泛使用的家电遥控器几乎都是采用的红外线传输技术。作为无线局域网的传输方式，红外线方式的最大优点是不受无线电干扰，且它的使用不受国家无线管理委员会的限制。红外数据协会（IRDA）成立后，为了保证不同厂商的红外产品能够

5、获得最佳的通信效果，红外通信协议将红外数据通信所采用的光波波长的范围限定在850至900nm之内。红外遥控系统主要由遥控发射器、一体化接收头、单片机、接口电路组成，如图一所示。遥控器用来产生遥控编码脉冲，驱动红外发射管输出红外遥控信号，遥控接收头完成对遥控信号的放大、检波、整形、解调出遥控编码脉冲。遥控编码脉冲是一组串行二进制码，对于一般的红外遥控系统，此串行码输入到微控制器，由其内部CPU完成对遥控指令解码，并执行相应的遥控功能。使用遥控器作为控制系统的输入，需要解决如下几个关键问题：如何接收红外遥控信号；如何识别红外遥控信号以及解码软件的设计、控制程序的设计。2.电路分析与设

6、计（1）红外遥控系统通用红外遥控系统由发射和接收两大部分组成，应用编/解码专用集成电路芯片来进行控制操作，如图1所示。发射部分包括键盘矩阵、编码调制、LED红外发送器；接收部分包括光、电转换放大器、解调、解码电路。12图1：遥控器原理图（1）键盘及代码产生电路（大图见附一）图中S1~S8表示1~8路控制信号的按键开关，按下时产生有效电平（低电平）。当键未按下时，S1~S8与S10~S17分压器使键盘输出端为大于3.5V的高电平ViH，当有键按下时，则该键所连的输出端产生低电平送编码器74HC147，同时在TE端得到0.7V的低电平。74HC147是BCD码优先编码器，将有效的输入

7、键值变成BCD反码，经非门后输出BCD码。（2）编码电路12遥控发射器专用芯片很多，根据编码格式可以分成两大类，这里我们以运用比较广泛，解码比较容易的一类来加以说明，现以日本NEC的uPD6121G组成发射电路为例说明编码原理。当发射器按键按下后，即有遥控码发出，所按的键不同遥控编码也不同。这种遥控码具有以下特征：采用脉宽调制的串行码，以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms的组合表示二进制的“0”；以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25