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现代电子技术实验

现代电子技术实验. 设计任务. 设计方案. 单元电路设计. 系统调试. 现代电子技术实验. 设计一个红外遥控发射、接收系统，要求系统 具有下列功能： （ 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 4 个开关控制的设备。 （ 2 ）遥控距离应大于 5m 。 （ 3 ）设遥控系统的载波频率为 40KHz 。. 设计任务. 设计方案. 单元电路设计. 系统调试. 现代电子技术实验. 设计任务. 设计方案. 系统的组成框图. 单元电路设计. 电路功能简介. 系统调试. 控制 1. 键盘及 其代码. 编 码. 脉冲调

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Presentation Transcript

  1. 现代电子技术实验 设计任务 设计方案 单元电路设计 系统调试

  2. 现代电子技术实验 设计一个红外遥控发射、接收系统，要求系统 具有下列功能： （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4个开关控制的设备。 （2）遥控距离应大于5m。 （3）设遥控系统的载波频率为40KHz。 设计任务 设计方案 单元电路设计 系统调试

  3. 现代电子技术实验 设计任务 设计方案 系统的组成框图 单元电路设计 电路功能简介 系统调试

  4. 控制 1 键盘及 其代码 编码 脉冲调 制振荡 红外 发射 译码 控制 4 解码 红外 接收 · · · · · 现代电子技术实验 红外遥控发射、接收系统 系统的组成框图: 设计任务 设计方案 单元电路设计 系统调试 返回

  5. 现代电子技术实验 红外遥控发射、接收系统 电路功能简介: 设计任务 l键盘及其代码产生电路 它产生表示控制信号的BCD代码 l编码电路 对控制信号代码和地址代码进行编码，并转换成串行发送数据； l调制振荡电路 它产生频率约为40KHz的振荡信号，并由发送的数据对其进行脉冲调制，形成发射信号； 设计方案 单元电路设计 系统调试 继续

  6. 现代电子技术实验 红外遥控发射、接收系统 l红外发射电路 它将发射信号放大，并转换成红外光信号； l红外接收电路 它将接收到的红外信号转换成电信号，并放大、解调出串行数据； l解码电路 它将接收到的串行数据转换成控制代码 设计任务 设计方案 单元电路设计 系统调试 返回

  7. 设计任务 键盘及代码产生电路 编码电路 设计方案 编码调制及红外发射电路 单元电路设计 红外接收电路 解码电路 系统调试 译码与控制电路

  8. 现代电子技术实验 • 键盘及代码产生电路 设计任务 设计方案 单元电路设计 系统调试 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，将有效的输入键值变成BCD反码， 经非门后输出BCD码。 返回

  9. 现代电子技术实验 红外遥控发射、接收系统 • 编码电路 设计任务 设计方案 单元电路设计 系统调试 编码电路由集成编码器MC145026外接RC元件组成，其中，A1~A5是地址线，A6/D6 ~ A9/D9是地址数据复用线，MC145026可对9位并行输入数据进行编码，并在收到传输启动信号TE时输出串行数据。TE为低电平时，器件开始启动传输赛程；TE为1时，器件被阻塞而无输出信号，输出端为“高阻”状态。DOUT为数据输出端，送出经过编码的串行数据。RS、CTC和RTC是内部振荡器的外接元件，产生电路的振荡频率信号。 返回

  10. 编码调制及红外发射电路 设计任务 设计方案 单元电路设计 系统调试 编码信号还必须调制到高频率的载波上才能发射出去，以提高传输的抗干扰能力。图(a)是调制电路的工作波形，当编码信号A为高电平时，振荡器工作，输出40KHz的载波信号；当A为低电平时，振荡器不工作，输出低电平。调制后的信号经门电路隔离、放大后由红外管MLED81发送出去。图(b)表示了编码调制与发射电路，其中红外管的工作电流为200 ~ 300mA。 返回

  11. 红外接收电路 设计任务 设计方案 单元电路设计 系统调试 红外接收电路接收红外光信号并将其转换成串行代码。电路由专用的集成红外接收芯片CX20106及外接R、C元件构成。由红外接收管PH3028接收的光信号经CX20106进行限幅放大、带通滤波、解调和信号整形，由CX20106的第7脚输出。外接电阻R1、C1的大小决定CX20106中前置放大级的增益。滤波器中心频率由R2调节。C3为检波电容。 返回

  12. 解码电路 设计任务 设计方案 单元电路设计 系统调试 解码电路采用与MC145026编码器配套的MC145027解码器实现，外接和组成的电路用于判断接收的脉冲是宽脉冲还窄脉冲，调整R1C1，为1.72×编码器时钟周期。R2,C2组成的电路用于检测接收到的末位信号，使R2,C2等于33.5×编码器的时钟周期。此时间常数用于判断输入保留低电平的时间是否已达到了4个数据周期，若达到，则由数据提取电路将提取到的低电平传送到控制逻辑电路，使有效传输输出端VT为低电平并终止传输。 返回

  13. 现代电子技术实验 • 译码与控制电路 设计任务 从解码电路输出的是4位二进制控制代码，还要经译码控制电路变换为与发射装置对应的8个控制信号去驱动8个被控设备。在图中译码控制电器线-10线译码器CC4013的双D触发器去驱动被控的发光二极管。 设计方案 单元电路设计 系统调试 返回

  14. 系统调试 设计任务 电路调试通常是按照信号传输的顺序追踪信号进行调试，输入信号可以是实际信号，也可以用开关、信号发生器的输出等模拟输入信号。 设计方案 键盘及代码产生电路 编码电路 单元电路设计 脉冲调制电路 系统调试 接收电路 整机调试

  15. 键盘及代码产生电路 设计任务 设计方案 分别按住S1~S8使74HC147的一个输入端为低怦，用万用表或示波器测出对应的BCD码逻辑电平 单元电路设计 系统调试 返回

  16. 设计任务 • 编码电路 设计方案 先调整电阻RP使（12）脚的时钟频率到设计值；然后按一个编码键如S1，用示波器测输出波形DOUT 单元电路设计 系统调试 返回

  17. 设计任务 • 脉冲调制电路 设计方案 先断开编码信号，调制载波频率到设计值；然后连接编码开关并使S1有效，测试载波调制后的波形 单元电路设计 系统调试 返回

  18. 接收电路 设计任务 先调定接收电路的增益、接收中心频率。用信号源从CX20106第①脚送入40KHz、峰-峰值0.2mV的信号，测得⑤脚的输出，计算其增益应大于70dB。调节R2，当输入信号幅值不变、频率在30KHz到50KHz之间变化，使输出电压在40KHz的频率下为最大 设计方案 单元电路设计 系统调试 返回

  19. 整机调试 设计任务 先将发射装置与接收装置直接连机进行调试，即将编码器MC145026的（15）脚输出DOUT，与接收装置MC145027的输入⑨脚连接，按各编码键观察相应各发光二极管的亮/灭情况。然后作无线联调。如果遥控距离不够，可增大红外发射管的电流，用多个红外管串联以增强红外光。也可以在将接收红外管并联以增大接收灵敏度。还可以检查发射载波频率与接收装置带通滤波的中心频率是否一致。 设计方案 单元电路设计 系统调试 返回

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