北邮简易红外遥控系统设计报告

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1、课程设计实验报告--------简易红外遥控系统学院：电子工程学院专业：电子信息科学与技术班级：学号：班内序号：姓名：日期：2013.07.071【实验任务】设计并制作红外遥控发射机和接收机（1）红外遥控发射机发射功放调制编码控制键外供直流稳压电源（2）红外接收机被控设备解码解调放大接收外供直流稳压电源2【技术指标】（1）遥控对象：8个，被控设备用LED分别代替，LED发光表示工作；（2）接收机距离发射机不小于2米；（3）8路设备中的一路为LED灯，用指令遥控LED灯亮度，亮度分为8级并用数码管显示级数；（4）在一定发射功率下（不大于20mW），尽量增大接收距离；（5）增加信道抗

2、干扰措施；（6）尽量降低电源功耗；3【发射机部分】3.1控制键本次实验中，控制键采用10位拨码开关，能够产生10个不同的通断键信号，但是根据技术指标中的要求，由于只要控制8个LED灯状态、7段数码管并且只有8个亮度等级，所以只需要8中状态即可，因此值使用其中的8个拨码开关。拨码开关实物图如下：3.2按键状态编码器编码器采用的是74LS147，它是74LS147为优先编码器，它是将9条数据线（1－9）进行4线BCD编码，即对最高位数据线进行译码。当1－9均为高电平时，编码输出（ABCD）为十进制零。故不需单设/IN0输入端，从功能表中可以看出，其BCD码的译码输出是“反码”，所以在

3、后续的控制电路中需要采用反相器来实现原码译码，其功能表和实物图如下所示：3.3并行转串行编码器采用MC编码芯片，其中5个为地址信息，后4位为数据信息，5位地址数据用于与解码芯片MC做配对，将这9位输入编码成4位并串行输出，该电路由于要采用红外发射和接收，所以需要互相配对验证，因此采用后一种工作模式，即9位输入A1-A5这5个输入为地址信息，D6-D9这4个输入端口输入的为上一级74LS147编码的4位数据信息。由于在试验中发现，如果编码速率为4KHz时候，解码时候的误码率比较高，经常出现误判，所以经过调节Rt，使得发射的编码后的串行信号约为1.7KHz，此时解码效果最好，并且传输

4、距离也比较长，计算公式如下所示：芯片实物及编码信号波形如图所示：3.2调制器由于载波频率设置在38KHz左右，所以采用简单的RC振荡电路即可，并且仿真和实验的效果比较理想，更好的一点是，由于RC振荡电路简单，只需要设置一个电位器代替振荡电阻R即可很容易调出较为精确的38KHz的波，然后通过多个反相器形成方波，并且也把电平振幅拉高到了0~5V，使得载波信号幅度增大。载波的计算公式为：设计图和实物图如下所示：3.3功放和发射端由于前面载波振幅已经达到了5V，所以功放其实只要采用简单高效的单级三极管共射电路输出已调信号的集电极反向电压即可，设计电路和实际电路如图所示：发射端的实际发射信

5、号波形如图所示：3.2发射机总体设计电路图和实物电路图4【接收机部分】4.1接收放大滤波器采用CX20106A红外线遥控接收前置放大电路，多适用于电视机。内部电路由前置放器，自动偏置电平控制电路（ABLC）、限幅放大器、带通滤波器、峰值检波器和波形整形电路等组成。这个芯片特别难调整，但是最后发现，其实这个芯片虽然可以通过调整5脚电阻R2来调整带通滤波器的中心频率，但是由于发射端的发射载波频率已经调整到比较精确的38KHz，所以这个参数直接用标配的R2=220KΩ即可达到很好的滤波效果。实验中发现，输入的波形非常漂亮，与发送波形在3米距离时候依然非常吻合，但是在7脚输出的反相电平却

6、发现了很多不吻合，最严重的是波形的占空比问题，发送端发送的“1”信号占空比较大，然后在接收端占空比却被严重缩小了(如右图所示)，导致后端MC的译码全是错误的，经过查询资料后发现，是由于3脚积分电容的影响，积分电容越大，放电越快，导致高电平的占空比持续时间变短，最后采用了C3=150pF的电容，解决了这个问题，使得7脚的输出波形和输入波形吻合的很好。输出波形和发射波形如图所示：3.2解码芯片MC是与MC配合使用的解码芯片，它有A1-A5这5个地址输入端，和D6-D9这4个译码输出端，当Din接收的串行数据（每9位一组，每个数据都连续发送两次，所以接收端也接收到两次），如果第一次地址

7、位与MC发送的地址位相同，则通过验证，接着接收的二次9位数据，如果地址任然匹配，并且两次的后4位数据位相同，这判定这一次的传输数据是有效的，将4位译码数据译码锁存到D6-D9，然后等待下一次输入。由于MC编码频率设置为1.7KHz左右，所以选用芯片手册中的最后一列的推荐设置，设置MC芯片：3.2控制8个数码管亮灭和亮度的译码和控制芯片和电路CD4514是一个4线到16线的译码器，输入为0000到1111，对应输出S0到S16其中一个输出高电平，其余输出的是低电平，它的真值表如下所