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简易无线电遥控系统设计


学科分类号

本科学生电子课程设计论文



目:

简易无线电遥控系统设计

姓 学 院

名 号 (系)

黄德科 2006180810 工 学 院

专业、年级 指导教师

2006 级应用电子技术教育 兰浩、杨小钨、陈素纯

2008 年 10 月 1 日

指导教师评定成绩
评审 基元 选题 质量 15% 选题恰当 查阅文献 资料能力 综合运用 知识能力 研究方案的 设计能力 研究方法和手 段的运用能力 外文应用 能力 设计 论文 35% 写作水平 写作规范 论文篇幅 实评总分 指导教师评审意见: 评审要素 目的明确 符合要求 理论意义或 实际价值 评审内涵 选题符合专业培养目标,体现学科、专业特点和教学 计划的基本要求,达到课程设计论文综合训练的目的。 符合本学科的理论发展,有一定的学术意义;对经济建 设和社会发展的应用性研究中的某个理论或方法问题进 行研究,具有一定的实际价值。 题目规模适当,难易度适中;有一定的科学性。 能独立查阅相关文献资料,归纳总结本论文所涉及的 有关研究状况及成果。 能运用所学专业知识阐述问题;能对查阅的资料进行整 理和运用;能对其科学论点进行论证。 整体思路清晰;研究方案合理可行。 能运用本学科常规研究方法及相关研究手段(如计算机、 实验仪器设备等)进行实验、实践并加工处理、总结信 息。 能阅读、翻译一定量的本专业外文资料、外文摘要和外 文参考书目(特殊专业除外)体现一定的外语水平。 论点鲜明;论据充分;条理清晰;语言流畅。 符合学术论文的基本要求。用语、格式、图表、数据、量 和单位、各种资料引用规范化、符合标准。 5000 字左右。 成绩等级 满分 5 5 5 10 10 5 20 5 15 10 10 指导教师 实评分

能力 水平 50%

指导教师签名: 说明:评定成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级,实评总分 90—100 分记为 优秀, 80—89 分记为良好, 70—79 分记为中等, 60—69 分记为及格, 分以下记为不及格。 60

06 级电子、电信(含树达)班电子课程设计------(10)

简易无线电遥控系统设计
一、设计目的
1、巩固模拟电子技术基本知识,综合运用所学知识; 2、掌握模拟电子线路的调试方法,增强工程实践能力和综合分析问题的能力; 3、掌握数字电子系统控制的方法。

二、设计要求
1、任务 采用专用遥控编解码芯片设计并制作一四路无线遥控系统, 通过发射和接收装置控制 四路电灯的开关(电灯可用发光二极管代替) 。 2、要求 工作频率:f0=27MHz。 调制方式:AM、FM、FSK 方式任选一种。 控制距离:接收机距离发射机不少于 10M。 3、参考方框图

控制键

编码

调制

控制键

电源 发射机方框图

放大

解调

解码

被控制电灯

电源 接收机方框图

三、设计时间
设计准备阶段时间:2008 年 1 月——2008 年上学期 16 周 设计准备阶段任务: 完成电路的设计和仿真调试 (用 EDA 或 Multisim8 或 Protel 或 Pspice 完成仿真调试;若无仿真调试结果不能进入实际调试阶段) 实际调试阶段时间:2008 年暑假 (1)2008 年上学期 16 周开始自行采购元器件。 (2)焊接电路及调试时间:二周 (3)演示时间:一天

设计报告撰写时间:设计调试结束——2008 年 9 月 30 日前

四、设计报告要求及注意事项
1、写出设计过程计算电路参数、画原理图、列出元件的明细表; 2、拟定调试步骤和选定仪器名称; 3、记录测量数据,整理实验结果,并与设计值进行比较; 4、课程设计报告见附件。





第一章 绪论…………………………………………………………6 1.1 简易无线电遥控系统的发展现状…………………………6 1.2 无线电遥控技术的现状……………………………………7 1.3 选题意义……………………………………………………10 1.4 本设计的工作………………………………………………10 第二章 硬件部分简介………………………………………………11 2.1 具体方案论证与设计………………………………………11 2.2 主控芯片的简介……………………………………………15 第三章 简易无线电遥控系统的原理………………………………18 3.1 无线电遥控发射部分………………………………………18 3.2 编码部分……………………………………………………19 3.3 无线电遥控接收部分………………………………………20 3.4 解码电路和驱动电路部分…………………………………21 3.5 发射机省电装臵……………………………………………21 第四章 结论…………………………………………………………22 参考文献………………………………………………………………24 致谢……………………………………………………………………25 整体电路实物图………………………………………………………26

第1章 绪 1.1 简易无线电遥控系统的发展现状



现在大家使用遥控器可以对一些家用电器进行遥控如电视、空 调、冰箱等的遥控,无线技术可能更复杂它是对整个家居的控制系 统。现在还没有一个大家都认可的无线技术标准,但通过看一些有 关无线技术介绍的文章,感觉它的技术比较复杂,一时很难在中国 推广使用。通过网络搜索知道一种无线技术应用的代表产品,是高 频电力载波类家居控制系统。这种技术是利用发射器发出的信号传 到接收器来实现智能控制的,信号传送技术是将编码信号加载到特 定的电线,由发射设备将信号送给接收器,每个接收设备都需要预 先设定地址码,地址码即使房间码和单元码,可以有 200 多种组合。 采用这套系统不需要额外布线,一切都用遥控器控制,但造价很贵。 很多无线发射技术应用比较普遍,大家通过电视天线接收到的电视 信号就是由发射台发射的信号,过去的无线发报技术也是这种原理。 大家比较关心的是无线上网技术的使用和发展情况,笔记本电脑使 用的无线网络技术我们都了解,最关心的是在家里的台式电脑这么 能够摆脱那些线路的影响,如果使用无线上网,把主机和显示屏往 屋里一摆就能上网了,一切都使用遥控设备,会感到特别方便。这 一定是未来的发展方向。 无线电遥控技术在现代工农业生产、科研、国防等领域有非常 广泛的应用,随着现代科技的发展,要求遥控技术越来越精细,需 要设计者整体考虑,优化设计整个遥控系统。自动控制技术、无线

电技术的发展与各种设备的紧密结合,逐步促使设备向着自动化、 智能化、信息化方向发展。 1.2 简易无线电遥控技术的现状 当前无线遥控组件的应用已渗透到了车用防盗报警器、 家用防盗 报警器、车库门控器、遥控航模、遥控玩具、遥控家电及工业、农业、 交通等众多的领域,极大地方便了用户的操作和使用,但随着各种具 有无线遥控功能的电子产品和无线通信产品的大量普及和使用,也 逐步暴露出来了一些急待解决的问题: 一、同频干扰日趋严重 据粗略的统计,目前国内带有无线遥控功能的产品(包括车用及 家用防盗报警器、车库门控器、遥控开关、遥控玩具、航模等产品) 正以每月数百万套(件)的速度渗透到社会的各个领域,而在这些产 品中, 无线遥控部分几乎都是采用标称频率为315.000 或433.920MHz 的载波频率,如此众多的遥控产品都工作在这两个频率上,而接收机 又往往是宽带调幅(或ASK)制的,抗干扰能力极差,极易形成同频干 扰,因受同频干扰而误控、失控或系统暂时失效的事件时有发生,特 别是对可靠性和稳定性要求较高的各种防盗报警系统和工业遥控产 品的安全性及可靠性构成了严重的威胁: 1、系统失效 2、 系统失控 3、 系统误控 4、抗干扰能力差:

(1)发生同频干扰的概率极高遥控操作时灵时不能灵,遥控距 离时远时近,有时根本就不能遥控。这是因为社会上有大量的同频率 的同类遥控器在使用, 接收机只要在同一时间收到两个以上的发射机 发出的信号时就会因数据冲突而不能解码,而一旦干扰信号消失了, 就又可正常工作了。 (2)抗干扰能力差: 这里所说的干扰是指由工作环境产生的电磁干扰; 实际的应用系统中 遥控接收机总是与一定的电气组件相连的,电机、节能灯、可控硅调 压器、开关电源、单片机、电脑等电工电子产品均会产生一定的电磁 干扰,而ASK 制式的接收机对幅度变化的信号很敏感,其接收带宽又 很宽,只要这种干扰信号进入接收带宽内就会对接收机形成干扰,在 实际中的具体表现是:接收模块单独工作时遥控距离很远,而一旦与 用户系统相连后即变得很近,甚至完全不能遥控,其受影响的程度与 接收机的接收带宽大小及有无AGC(自动增益控制)电路有关。 二、环境适应性差: 在ASK 制接收机中,目前以超再生式接收机为主流产品,因为这 种接收机成本最低 (目前一个不带解码的超再生式接收模块的批量价 仅RMB3元左右),接收灵敏度也较高,市场占有率也最高,但由于超 再生式接收机的工作频率取决于LC回路的谐振频率,无稳频措施,当 其天线或谐振回路靠近其它物体时会引起分布电容或分布电感的变 化,从而导致工作频率发生漂移,遥控距离变近;另一方面,环境温 度、 湿度、 电源电压的变化也会导致频率漂移、 距离变近。 严格地说,

超再生式接收机应属于玩具级的产品,一般用于低档无线遥控玩具 中,但是在市场竟争日趋激烈的今天,一些厂家为了降低产品成本, 把这种玩具级的组件也用到了民用、甚至是工业产品中的,从而对产 品的稳定性和可靠性埋下了隐患; 我们认为在民用产品和工业产品中 使用超再生式接收机是不适合的。 普通遥控产品采用三态或四态地址编 /解码器也是导至环境适 应性和抗干扰能力差的原因: 在三态或四态地址码中有一个状态是悬 空态,即高阻态,这个状态在遇到空气潮湿或受到强电磁干扰时就会 在短时间内变成低电平或高电平,从而引起系统的错误判断,造成失 控或误控。 三、在微功率条件下无线遥控距离达不到用户要求: 现代无线通信设备正朝着超小、超轻、低电压和超省电的方向发 展,其主要原因有两个方面: 1、低电压、微功率条件下可大幅度减小设备的体积、重量和功耗, 环保节能: 随着超大规模集成电路和各种新型电子器件的广泛应用, 无线通 信产品中机芯部分的体积和重量都越来越小了,相比之下,电源(电 池)部份的变化却不太大,特别是对移动(或便携式)无线通信产品, 电池(组)所占据的空间及重量比例也更加突出, 如果继续沿用过去的 高电压供电,较大的功率发射,则对设备的体积、重量、连续待机时 间的改善都极为不利,最为有效的改进措施就是采用低电压供电,并 尽可能提高在微功率条件下的无线通信距离, 只有这样才把产品做到

超小、超轻、超省电; 2、FCC、EN 等技术标准对发射功率有严格的限制: 大家知道,在接收机一定的前题下,发射功率越大,无线通信距 离就越远。做出口产品的厂商就常遇到这样的问题:一方面是产品的 发射功率已经超出了FCC 或EN 等标准的限制了,必须减小,另一方 面是在发射功率超标的情况下无线通信距离还不能满足用户的要求, 如果再减小发射功率就更不能满足用户对通信距离的求要了; 如果要 妥善地解决好这一矛盾就必须做到产品在微功率发射的前题下就有 足够的通信距离。 1.3 选题意义 1、巩固模电、数电、高频电子线路基本知识,综合运用所学知 识进行电路的设计。 2、掌握模拟电子线路、高频电子线路的调试方法,增强工程实 践能力和综合分析问题的能力。 3、掌握简易无线电遥控系统的传输方法和原理。 4、了解现代无线电遥控系统的现状及发展趋势,运用一些先进 的技术设计电路。 1.4 本设计的工作 1.设计电路框图,画出原理图并确定元器件类型和参数。 2.进行仿真实验,购买元器件及所需的工具。 3.焊接电路板, 确定好调试方案, 选择测试仪器, 记录测量数据, 整理实验结果,与设计值进行比较并撰写设计报告。

第 2 章 硬件部分简介 2.1 具体方案论证与设计 根据试题要求,系统从结构上考虑,有无线电遥控发射机和无线 电接收机两大模块,从功能上讲有无线信号传输部分和控制部分。下 面分别从这两个方面阐述方案的设计思想。 1.无线信号传输部分 1)调制方式的选择 根据要求,控制对象是 7 盏灯,因试题对频率宽度没有限制, 为了提高抗干扰能力,实现方法简单,载波传输采用 FSK 调制方式。 2)发射机主振电路型式的选择 主振可采用晶体振荡或 LC 振荡。试题要求载频为 27MHz。若采 用普通晶体倍频方式,假设为三倍频,则晶体频率要低于 3。33MHz, 在这种情况下难于获得足够的频偏。例如,用摩托罗拉公司的单片集 成 FM 调制芯片 MC2833 实现 2.5MHz 电抗管晶体三倍频调频时,实测 三倍频后的最大频偏为 420Hz。若采用专用调频晶体,价格又太高。 因此本设计选择了变容二极管直接调频的西勒电路, 既可获得较大的 频偏,又可保证一定的频率稳定度。 3)发射机功放电路的选择 功率放大器一般可由推动级、中间级和输出级组成,具体级数 应由所要求的总功率增益而定。考虑到前后级影响的问题,在振荡器 与功放间加入了一级射随器,起隔离和激励作用。鉴于输出功率低, 兼顾效率,功放管工作状态选为甲乙类。

4)接收机高频放大器 为保证接收机具有较高的灵敏度,选用低噪声高频晶体管 2SC763。为获得一定的电压增益,采用共射极谐振放大电路。 5)接收机解调器 通过查阅资料,选择了摩托罗拉的单片集成窄带 FM 解调芯片 MC3361 构成解调电路。MC3361 的特点为低功耗、低电压和高灵敏度, 在窄带语音和数据通信中有良好的镜频抑制能力。 2.控制部分 控制的对象是 7 路设备,7 路只有开关两种状态。如下表所示, 采用三位二进制码表示各控制状态。
编号 1 2 3 4 5 6 7 A 0 0 0 1 1 1 1 B 0 1 1 0 0 1 1 C 1 0 1 0 1 0 1 功能说明 一路工作,其余不工作 二路工作,其余不工作 三路工作,其余不工作 四路工作,其余不工作 五路工作,其余不工作 六路工作,其余不工作 七路工作,其余不工作

经查阅资料,MC5026 和 MC5027 是专门设计用于遥控电路中的 编/解码器。MC5026 可以接收四位并行数据,再编码后串行输出,在 每一个编码周期中,发送两次数据,以提高可靠性。MC5027 解码器 接收串行数据,前五位二元码是地址码,剩下的为四比特的二元数据 码,当接收到的地址码与本地地址码相等时,并行输出数据码。用 MC5026 和 MC5027 可以满足控制信号的再编码与解码。

类似 MC5026/MC5027 专门用于设计遥控电路中的编码/解码集 成芯片有许多种,例如 PT2262/PT2272、YYH26/YYH27 等均可胜任。 3.关于传输距离的分析 传输距离是简易无线电遥控系统的综合性技术指标,也是本设 计的重点与难点内容。单工无线通信最大作用距离公式为
R max ? K PtGtGr S min
min

(14.1.1)

式中,Pt 为发射机天线端辐射的有效功率; S 为接收机的最小检测 功率; G 、 G 分别为发射机天线和接收机天线的增益;K 值在发射机
t r

频率为定值,实验环境确定的情况下基本上为常量。要增大作用距离 应从如下几个方面考虑: 1)尽量提高发射与接收天线的增益 因题目对天线的形状、尺寸未作规定,故天线的设计可以大做 文章,下大工夫。由式(14.1.1)可知,传输距离是与 G 、 G 形成正比。
t r

Gt 、 Gr 分别增大两倍,则作用距离也增加两倍。这是非常可观的。

2)尽量提高发射机天线端有效辐射功率 Pt 根据题目要求,在发射机输出端接上 75 ? 的假负载,其输出功 率不应大于 20mW 去除假负载,接上发射天线,则被天线辐射出去的 有效功率 Pt 比 20Mw 要小。 以单振子天线为例,如图 14.1.2 所示。当 l ?
?
2

时,A、B 两端

所呈现的阻抗为 300 ? 左右, 必须接一个 4: 的阻抗变换器才能与发 1 射机阻抗匹配。自然这样的效果最佳。然而根据题目的要求,工作频 率 f 在 27MHz 左右,则波长为
0

??

c 3 ?108 ? ? ? 33.3(m), l ? ? 16.65(m) 6 f 0 27 ?10 2

要架这么长的天线是不实际的。 一般情况下,发射机采用拉杆天线, 其总长度约为 1.5m 左右。经过 MATLAB 仿真计算可得,拉杆天线的等效阻抗 Zr 为:
Zr ? Rl ? jXl
图 14.1.2 单振子天线
2 3

Rl 不到 10 ? , Xl 超过 100 ? 。它与发射
1

机严重失匹,而且天线呈容性阻抗。因此在发射机输出端和拉杆天线 之间必须加装阻抗变换器,且要抵消天线容性的影响。其示意图如图
D

14.1.3 所示。
L

发 机 射

降 网 阻 络
CL

当然还可以采用天线增益更 高的天线。例如双拉杆天线、环形 天线等。不管采用任何形式的天
C

RL

线,均存在发射机与天线匹配的问题。

图 14.1.3

天线匹配示意图

接收机同时也存在接收天线与高频放大器之间的阻抗匹配问 题,这里不再重复。
B

3)提高接收机的灵敏度 由式(14.1.1)可知,提高接收机的灵敏度(即降低接收机的 Smin) 与提高发射机天线的辐射功率 Pt 对增加传输距离是同等重要的.故
A

接收机采用超外差体制,且加装一级低噪声、高增益高频放大器,同 时接收机要调准,使接收机灵敏度达到最高。
1 2 3

最后,还要使收发天线极化一致,方向对准。 2.2 主控芯片的简介 一、编/解码芯片 VD5026/VD5027: VD5026 编码器是一种 8 位编码发射器。它的第 1~8 脚是编码的 输入端,每个输入端可以有 3 种状态,即“0”、“1”或“开路”, 其中“0”表示为低电平,“1”表示为高电平,因此 8 个脚可以组成 38=6561 个不同的编码。如果需要更多的编 码, 可将输入端改为 4 态连接方式, 这时第 1 脚是第 4 种状态的公共连接脚,第 2 脚~ 第 8 脚与第 1 脚连接时为第 4 种状态。 所以 第 2 脚~第 8 脚都可以有 4 种状态, “0” 即 、 “1”、“开路”、“接 1 脚”。在这种情况下可以组成 47=16384 个 编码。第 10 脚~第 13 脚也可作为编码地址线,与第 1~第 8 脚联合起 来组成 12 位编码地址线,这时编码数可高达 411=4194304 个。本文要 介绍的是 VD5026 与 VD5027 配合应用,VD5026 的第 10~第 13 脚用作 数据输入线,根据需要这几个脚可以臵“0”或臵“1”。第 14 脚是 发射指令端,当此脚接地时,VD5026 输出端则发出一组编码脉冲。 第 15 脚、第 16 脚是一个内臵振荡器,外接几十到几百千欧的电阻即 可产生振荡,振荡频率为 fosc=1600/R(KHz),式中 R 为外接电阻, 单位为千欧。第 17 脚是编码输出端,第 18 脚、第 9 脚分别是电源的 正、负极。 VD5027 接收解码器有相应于 VD5026 的 12 位信息。 1 脚~第 8 第

脚是地址线。 VD5026 发出的地址编码与 VD5027 预臵的编码相同时, 当 则在 VD5027 的第 10 脚 13 脚有数据输出, 该输出信息与 VD5026 的第 10 第 13 脚所臵 的数据相同。第 14 脚为输入端,第 15 脚、 第 16 脚是振荡器, 外接电阻值应与 VD5026 完全相同。第 17 脚是输出端。编码器 VD5026 发射时,如果密码相同,VD5027 就会输出高电平。 二、单片窄带调频接收电路 MC3361: (1)MC3361 简介: MC3361 是美国 MOTOROLA 公司 生产的单片窄带调频接收电路,主 要应用于语音通讯的无线接收机。 片内包含振荡电路、混频电路、限 幅放大器、积分鉴频器、滤波器、抑制器、扫描控制器及静噪开关电 路。主要应用在二次变频的通讯接收设备。其主要特性如下: ①低功耗(在 Vcc=4.0V,耗电典型值仅为 3.9mA) ②极限灵敏度:2.6uV(-3bB)(典型值) ③少量的外接元件 ④工作电压:2.0—8.0V ⑤DIP16 和 SO-16 两种封装形式 ⑥工作频率:60MHz(max)

(2)MC3361 单片窄带调频接收电路工作原理: MC3361 的内部振荡电路与 Pin1 和 Pin2 的外接元件组成第二 本振级,第一中频 IF 输入信号 10.7MHz 从 MC3361 的 Pin16 输入,在 内部第二混频级进行混频,其差频为:10.700-10.245=0.455MHz,也 即 455kHz 第二中频信号。 第二中频信号由 Pin3 输出, 由 455kHz 陶瓷滤波器选频,再 经 Pin5 送入 MC3361 的限幅放大 器进行高增益放大, 限幅放大级 是整个电路的主要增益级。 Pin8 的外接元件组成 455kHz 鉴频谐 振回路,经放大后的第二中频信号在内部进行鉴频解调,并经一级音 频电压放大后由 Pin9 输出音频信号。 Pin12——Pin15 为载频检测和电子开关电路,通过外接少量的元 件即可构成载频检测电路,用于调频接收机的静噪控制。MC3361 内 部还臵有一级滤波信号放大级, 加上少量的外接元件可组成有源选频 电路,为载频检测电路提供信号,该滤波器 Pin10 为输入端,Pin11 为输出端。Pin6 和 Pin7 为第二中放级的退耦电容。

第3章 3.1 无线电遥控发射部分

简易无线电遥控系统的原理

电路如图 1.1.1(上半部分)所示。 主振级由晶体管 VT1 与电容 C2、 C3、C4、C5、变容二极管 C3 和电感 L1 组成西勒振荡器。振荡信号由 C7 弱耦合到射随器,然后送至功放。功放的工作状态为甲乙类,R8、 R9 给 VT3 提供偏压, 输出匹配网络采用简单的 T 型网络, 其中 L4 与 C10 和天线等效电容谐振于载频,L3 与 L2 起阻抗变换作用,以使输出功率 最大。调频采用变容二极管电路。

图 1.1.1

无线遥控发射机

在本设计中,调制信号为二元单极性码,即只有高低两个电平,故对调 制线性度要求不高。 因此本设计采用了变容二极管部分接入及对变容二 极管不外加反偏压的电路结构,电路如图 1.1.2 所示。Cj 为变容二极 管的结电容,可求得 Cj 对主振回路的接入系数 P 为

p?

C5 C 5 ? Cj

若调制信号引起的结电容变化为 ?C ,则引入主振回路的电容变 化量为 p 2 ? ?C ,可求得由此引起的振荡频率的变化为
?fg ? ? p 2 ? ?C fg 2C ?

式中 C ? ? 反。

C 5 ? Cj ? C 4 为主振回路总电容。负号表示 ?C 与 ?f 的变化相 C 5 ? Cj

本设计中 C 5 =3Pf, Cj =21Pf,可得 P ? 1,即变容二极管参量的变化对振 荡频率的影响较小,频率稳定度大大提高。 、 由此引入的问题是如何能得到足够的频偏, 也就是如何使变容二 极管的结电容变化较大。解决的办法是对变容二极管不加反偏压。如 图 14.1.5 所示,在不加反偏压时可获得最大电容变化量.由于无外加 偏压,避免了由偏压变化引起频率漂移,同时简化了电路。 3.2 编码部分 如图 1.1.1 下半部分所示,控制键包括七个常闭按键和一个单刀 双掷拨键 K,拨键用来选择被控对象,7 个常闭按键用来表示被选中对 象的 7 种状态。 采用 CD40147 10—4 线优先编码器, 只对按键进行编码。 目前只有其中的 8—3 线部分, 其余的可以留给以后扩展用。 利用 VD5026 和 VD5027 对控制信号进行再编码和解码,以利于码元在无线信道中传 输,VD5026 产生占空比随传 0、传 1 改变的单极性码,一组编码包括 5 位地址码和 4 位数据码。在本设计中 MC5026 的地址码四位是设定的, 另一位由拨键控制,用来选择控制对象是七盏灯。相应的 MC5027 也有

5 位地址码,只有与 MC5026 地址码相同的 MC5027 才会有解码输出。 3.3 无线电遥控接收部分 如图 14.1.6 所示,

图 14.1.6

无线遥控接收电路

接收机的模拟部分可分为三大模块: ① 高频放大电路采用了典型电路,为一级共发射极谐振高放。 为提高接收灵敏度使用了低噪声的三极管 2SC763。 ② 鉴频电路采用 MC3361。本振为 27MHz,与高放送来的信号进 行混频,产生 500KHz 的中频信号。此信号通过窄带陶瓷滤 波器(FL)送回 MC3361 进行鉴频。MC3361 的外围元件值的 确定参考了《Motorla Telecommunications Device Data》 一书中所给出的 MC3361 的典型电路,省去了静噪部分。 ③ 比较电路,码型在传输过程中可能出现畸变,所以应通过比 较电路使信号恢复成只有高低电平的数字信号。这样,提高 了接收机的抗干扰能力,并与后级数字电路匹配。比较器门

限电压由鉴频器输出经 RC 低通滤波器获得,其电压相当于 信号中的直流分量电压。此方法有一定的自适应功能,在实 际应用中表现出较强的抗干扰能力。 3.4 解码电路和驱动电路部分 (1)解码部分 如图 14.1.7 所示,在接收端用一片 VD5027 对解调后的信号进 行解码。

图 14.1.7

解码部分电路

(2)驱动部分 如图 14.1.7 所示,LED 工作电流小,采用 74LS138 译码输出 直接驱动小电灯的亮度调节。 3.5 发射机省电装臵 由于发射机功耗较小,工作电流小于 28Ma,故可用一个三极管 VT4 来作为整机的电源开关。具体装臵如图 14.1.3 所示。在按键未 按下时,VT4 处于截止状态。按键按下时,VT4 饱和导通,电源接通。

第 4 章 结论 由于这次课程设计的时间安排得比较早,有充足的时间给我思 考和查阅资料,利用暑假的时间我能够好好的构思和策划,在电脑上 用 Multism 软件把原理图做好。 所以在本设计中能够很快的就取得的 成功,其最大的优点时仿真振荡器及编/解码电路时没有出现大的故 障,一次性就能取得成功,没有了很多的调试环节,另外我还采用的 集成块的管座,这样换集成块就方便多了等等。 本设计中的不足与改进建议: (1)本设计存在的缺点是焊接点不漂亮。因此,应该好好的多 多练习焊接。 (2)买元件时没有考虑周到,很多元件都没有买齐就开始连接 实物图了。开始焊接的时候也没有考虑排版,拿到元件就根据原理图 从左至右焊接了起来。导致后面电路出现故障,增加了检查问题的难 度。 (3)在买元件的过程中,遇到电路图中的所有电感和中周没有 相应型号卖,所以不得不买相应的材料自己做元件,从而给设计的过 程中增加了不少难度,而且耽误了许多时间,但是从中学到了很多知 识,比如电感及中周的绕法以及一些注意事项。 (4)本设计中,主要遇到的问题是接收电路,鉴频电路输入正 常,参数都满足要求,但是输出无法达到中频频率,分析可能是 MC3361 集成块的故障,另外可能是 FSK 调制时的问题。

设计心得 我做本次试验一共花费了我半个月的时间。经过了七个环节, 查阅资料、原理图的绘制、购买元件、元件布局、焊接元件、电路布 线、电路调试。 第一步、我翻阅了数字电路方面的一些书籍。主要电路参考了 《全国大学生电子设计竞赛培训系列教程------高频电子线路设计》 一 书, 第二步、我把电子书中的主体部分绘制成原理图。用 Multism 软件仿真,我根据试验的要求把报警系统电路和按钮控制电路。然后 实现仿真。用虚拟表接在电路上面后能够实现其功能。 第三步、电路图绘制好了以后,列出清单,购买元件。 第四步、元件买回来以后,我开始对元件进行布局。我根据原 理图的方式把元件接到万能板上面。 我想这样会更加的容易实现我的 布线。因为我的线比较的多,布起来的话就会容易弄错,我只好按照 原理图的位臵来实现布局。 第五步、焊接元件还是过得比较的轻松。就是以前没有练习过, 所以焊接出来的不漂亮。花费的时间比较的多。 第六步、在做发射和接收天线时,要注意阻抗匹配的问题,不 然会发射不出去或者传输距离不远等一系列的问题。 第七步、实际仿真和连接实物图总会有一定的差距,由于导线 之间存在电感和电容,故存在误差。

参考文献
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致谢 本设计到最后能够调试成功,与我的指导老师兰浩、杨小钨、 陈素纯的精心辅导是离不开的,在此感谢兰浩、汪鲁才、杨小钨三位 导师对我的细心栽培。另外还要感谢陈素纯老师,因为他们的建议打 开了我的思路,让本设计进一步得到完善。还有我要感谢我的合作伙 伴黄维、邓平华的积极配合,以及班上向我提供技术帮助同学。

附:课程设计实物图


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