电子系统课程设计结课报告-----红外遥控开关

电子系统课程设计结课报告-----红外遥控开关内容摘要：

源变压器，整流电路，滤波电路和稳压电路四个部分构成的，其原理框图如下： 从市电到 5V 直流稳压电源的的波形图如下： 电路原理图如下： 红外遥控开关 发射部分 ： 工作原理： 图中 BA5104 是发射器芯片， K1~K8 是控制输入端，在静态模式下，被内接上拉电阻置成高电平，没有电流通过。 当按下其中任一键时， OSC1和 OSC2 脚所内接的时钟电路及外接 455kHz 晶体、电容 C C2 组成的振荡电路起振，经内部电路分频产生 38kHz 载频。 BA5104 将 C C2 端及 K1 K8 脚输入的数据进行编码，由 D0 端串行输出，经达三极管放大后驱动红外发射器 D2 送出调制载波脉冲红外信号。 LED 端是发射状态显示输出端，有高电平输出时， LED发亮。 C C2 端为用户编码输入端，可以设定 4 种编码方式。 图中的 LD 半导体激光二极管，是光电开关发射器的关键元件。 按下的键不同，通过 D2 发射出的波形不一样。 红外遥控开关接收部分： 工作原理： 接收电路如图所示，当红外接收头 (三端 )，它接收放大和解调信号，把遥控器发出的红外信号还原成解码 SM5032 能识别的脉冲码。 之后经三极管对该信号进行放大后作用于 SM5032 的 D1 端（ 2 号管脚），经该电路进行比较、解码后，由 SM5032 的 3~10 脚输出相应的控制信号。 当按下发射器 K1 ~ K6 任一键时， SM5032 相应的 HP 端输出高电平，松开发射键，则输出低电平； C C2端为用户码输入端。 有 4 种编码方式，要求与 BA5104 的 C C2 端设置一致。 与SM5032 的 13 脚相接的电容、电阻以及内部电路组成振荡回路，频率同样为为38kHz，满足其正常工 作需要。 当 CD4013 的 CP 端有数据输入且由低电平变为高电平（或由高电平变为低电平）时， CD4013 的输出状态发生翻转，其 Q 端由低电平转呈高电平（低电平），使得对应功率三极管（此时起到开关作用）饱和导通，继电器 K1 通电，吸合，其触点将相应电器或时序控制节点接通（实验中用发光二极管替代），则用电器开始工作（发光二极管亮光）。 再按一下按键，CD4013 又接收到一正向脉冲，此时其 Q 端由高电平转呈低电平，功率三极管3DG12D 截止断开，继电器断开，用电器不工作（发光二极管熄灭）。 从而达到控制的效果，且各路的用电器相互独立，类似自锁效果。 电路总体工作过程： 当按下 4 个控制按键的任一键时（例如 K1）即 3 管脚，则 3 管脚的电平由原来的高电平跳变为低电平， BA5104 开始进行工作，即发射相应的编码信号制接收电路，当端子为高电平时，则发射停止； OSC1 与 OSC2 接出来的晶振电路可使 红外遥控的载波频率为 38kHz，这是由发射端所使用的 455kHz 晶振来决定的。 在发射端要对晶振进行整数分频，分频系数一般取 12，所以 455kHz247。 12≈ kHz≈38kHz。 则 BA5104 编的码可载在 38KHZ 的载波上通过 15 管脚 DO（编码信号发生器输出端）。 从 DO 出来的编码信号经过 NPN 三极管（ 8050）放大后，可将编码信号经由集电极的红外发射管 转变成光信号 发射出去。 同时发射显示端LED 灯亮。 在接收端，红外接收头 (三端 )接收由发射电路发射的光信号并将把遥控器发出的红外信号解调还原成解码器 SM5032 能够识别的脉冲码。 由光电三极管 OUT端出来的脉冲码（信号）经过功率三极管（ 3DG6C）放大足够的倍数（ 60～ 80）使原来微弱的脉冲信号能够被 SM5032 识别并进行解码过程。 被放大的脉冲信号经 2 管脚 DI 输入，经 SM5032 解码使得与发射电路已按按键相应的输出端输出高电平，使得双稳态触发器 CD4013。 当 CD4013 的 CP 端加一正向脉冲时，则输出端 Q1 端输出宽度一定的整形脉冲。 当 CD4013 的 CP 端有数据输入且由低电平变为高电平（或由高电平变为低电平）时， CD4013 的输出状态发生翻转，其 Q端由低电平转呈高电平（低电平），使得功率三极管 3DG12D（此时起到开关作用）饱和导通，继电器 K1 通电，吸合，其触点将相应电器或时序控制节点接通（实验中用发光二极管替代）， 则用电器开始工作（发光二极管亮光）。 再按一下按键， CD4013 又接收到一正向脉冲，此时其 Q 端由高电平转呈低电平，功率三极管 3DG12D 截止断开，继电器断开，用电器不工作（发光二极管熄灭）。 从而达到控制的效果，且各路的用电器相互独立， 我们在一路接上了 220V 的灯泡，符合老师提出的控制高压用电器的要求。 调试过程： 本电路的调试过程较为 顺利。 在电路板的安装完成后，初次接电源后发射端发射灯亮但接收端却没有反应。 我们经过测试发现用别组的发射端是可以控制我们的接收端的，所以我们检查发射端的问题。 发射电路中作为指示遥控开关的开关状态的发光二极管工作正常，说明编码芯片 BA5104 的工作状态正常。 于是我们使用示波器从 BA5104 的输出端 15 管脚测量输出波形，输出信号频率为 ，但是输出波形不稳定，所以我们决定换一个晶振，更换后发现输出稳定。 我们又测试 输出波形，发现并没有预计的输出波形。 所以我们认为应该是芯片的问题。 在更换了芯片之后发现发射端可以正常工作了。 通过此次调试，我们总结出以下几点经验 调试过程是发现错误、改正错误的过程。 能够越早地发现错误，纠正它的代价就越小。 错误可以分为：系统方案错误；系统设计错误；系统实现错误。 错误 种类 一：系统方案错误 错误后果：系统方案错误是致命的，如果在制作后期才发现它，几乎就没有挽救的办法。 措施：为避免方案错误，在设计前要进行周密的方案论证。 查阅大量的文献资料，必要时设计调试核心单元电路或进行计。