无线红外音响.docx

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无线红外音响

河南理工大学电气工程与自动化学院

模电课程设计

红外无线音响

所在学校：

河南理工大学

专业班级:

自动化09-2班

指导老师：

王允建

姓名：

闫俊锋

学号：

310908020230

2011年6月27日星期一

红外无线音响

【摘要】

本无线收发系统主电路采用红外发射接收二极管进行数据传输。

电路块采用LM317线性稳压源供电。

发射电路由晶体管搭建的驱动电路，驱动红外发光管发光，实现信号的幅度调制。

接收电路由晶体管构成一级运放，而后经过LM386进行功率放大输出信号。

制作中先通过仿真实验，然后进行实物焊接接。

制作中用到的仿真软件有，mutisim，proteus，印制电路板通过altiumdesigner

绘制完成。

又通过制版机做成腐蚀板。

关键词：

红外发射二极管，红外接收二极管，LM386语音放大芯片，mutism仿真，Proteus仿真，AD腐蚀板制作。

目录

1、总体方案设计………………………………………………………1

1.1、设计任务和要求……………………………………………………………………1

1.2、设计基本思路………………………………………………………………………2

1.3、系统组成框图………………………………………………………………………2

1.4、电路主芯片介绍……………………………………………………………………2

1.4.1、通用型功放LM386…………………………………………………………2

1.4.2、线性稳压芯片LM317………………………………………………………3

1.4.3、红外发射接收管……………………………………………………………3

2、单元电路设计…………………………………………………

2.1、线性稳压源电路…………………………………………………

2.1.1、电路仿真图…………

2.1.2、原理图分析………

2.1.3、仿真结果……………

2.2、红外发射电路…………………

2.2.1、proteus仿真电路

2.2.2、原理图分析

2.3、红外接收电路……………………

2.3.1、红外接收proteus仿真图

2.3.3、原理图分析…………………

2.3.３、Pcb制作之Protel原理图与Pcb图绘制　

3、性能测试与电路调试问题说明……………………….

第一章总体方案设计

1.1设计任务和要求

1.1.1设计一款电源供音响电路使用

1.1.2设计发射机和接收机电路要求能实现近距离的音频无线传播。

1.2设计基本思路

该无线音响是借助红外线来实现音频信号的近距离传递的，因此称之为“红外无线音响”。

红外无线音响是以红外线作为通信载体，通过红外光在空中的传播来传输信号，它由红外发射器和红外接收器完成。

在发射端，发射的信号经过幅度调制后，送入电光变换电路，经红外发射管转变为红外光信号发射到空中；在接收端，红外接收器对接收到的红外光信号进行光电变换，幅度解调后恢复出原信号。

1.3系统组成框图

图1.2红外接收框图

1.4电路主要芯片介绍

1.4.1通用型集成功率放大器LM386

LM386是美国国家半导体公司生产的音频功率放大器，具有功耗低、电压增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点，广泛应用于录音机、收音机、对讲机、方波发生器和正弦波振荡器等低电压消费类产品中。

LM386的封装形式有塑封8引线双列直插式和贴片式。

LM386的引脚排列如图1.3所示，引脚2为反相输入端，引脚3为同向输入端；引脚5为输出端；引脚6和4分别为电源和地；引脚1和8为电源增益设定端；使用时在7引脚和地之间接旁路电容，通常取10uF。

图1.3lm386引脚图

1.4.2线性稳压芯片lm317

LM317作为输出电压可变的集成三端稳压块，是一种使用方便、应用广泛的集成稳压块。

317系列稳压块的型号很多：

例如LM317HVH、W317L等。

电子爱好者常用其做线性可调电源。

常见的有金属封装和塑料直插封装。

LM317引脚排列如图1.4所示1脚为ADJ即为调整端，一般通过滑动变阻器接地。

三脚输入，二脚输出。

通过改变滑动变阻器的阻值来改输出的电压值。

如图1.4lm317引脚图

1.4.3红外光发射接收二极管

常用的红外发光二极管（如SE303.PH303），其外形和发光二极管LED相似，发出红外光。

管压降约1.4v，工作电流一般小于20mA。

为了适应不同的工作电压，回路中常常串有限流电阻。

如图1.5所示

如图1.5红外发射管

红外接收二极管又叫红外光电二极管，也可称红外光敏二极管。

它广泛用于各种家用电器的遥控接收器中，如音响、彩色电视机、空调器、VCD视盘机、DVD视盘机以及录像机等。

如图

如图1.6红外接收管

1、单元电路设计

2．1线性可调稳压源电路

2.1.1电路仿真图如下

图2.1稳压电源mutisim仿真图

2.1.2原理图分析

220v交流市电经变压器后变为14v交流电，然后经过整流桥变为脉冲直流正弦线号，经过然后经过2200u的大电容削去脉冲的尖波。

电压变成平滑的正弦信号。

之后又经过0.33u的电容滤去高频信号，进LM317三端，然后从二端出，一端通过电位器接地。

一、三端之间

接210欧姆的电阻。

之所以这样选阻值是因为317要正常工作必须满足流过R1的电流大于1.5mA，而这IR1=V0/（R1+R2），而317可调范围为1.25到37。

V0=1.25（1+R2/R1）；故经计算R2约等于27倍R1。

最大值时37/1.5/（27+1）=0.88k；最小时1.25/1.5=0.83k。

所以电阻取小于0.83k。

2.1.3电路仿真结果

图2.2电位器阻值分别为5k和2k时的波形（从左到右）

2.2红外发射电路

2.2.1Proteus仿真电路如图2.3所示，

图2.3.1图2.3.2

2.2.2原理图分析

组成一个单管共射极放大电路。

静态工作点VC=7.5V，VB=1.48，VE=0.68；R1，R3组成静态分压路，为基极提供静态工作点。

R2作为发射极电阻提高电路稳定性。

它是一个自动稳定工作点的共射极发大电路。

D宜选用外壳透明的品种，那些从外部不能看到内部电极的品种其通信距离将会很小。

在仿真中当加入脉冲时钟信号时，二极管呈现出忽明忽暗的现象。

即脉冲信号为低时二极管不亮，脉冲为高时二极管变亮。

效果如图2.3.1和2.3.2所示：

2.3红外接收电路

2.3.1Proteus仿真图如图2.4所示。

图2.4红外接收Proteus仿真电路

2.3.2基本工作原理分析：

当被音频信号调制的红外光照射到D1-D2时表面时，D1-D2将接收的经声音调制的红外线光信号转换成电信号，即在D1-D2两端产生一个与音频信号变化规律相同的电信号，该信号经过C2耦合至Q2进行一级放大，在经过C3耦合至音频放大集成电路进行功率放大后驱动扬声器发声。

由于LM386可以输出约1W的功率，所以该接收器可以同时供两个喇叭收听。

 三极管Q2选用中功率管2SC8050，PCM＝3mW，ICM＝500mA，R2的功率要在l/4W以上。

D1-D2为红外线接收管（不要选用光电二极管，以免受干扰，影响接收效果）。

在仿真实验中我们还用脉冲信号来代替红外接收管接收到的信号。

如图2.4所示高信号高电平来时，会听到喇叭发出基础而干脆的“啪”的声音，当信号低电平来时，则听不到声音。

2.3.３　Pcb制作之Protel原理图与Pcb图绘制　

注意本图中红外接收管变成了四个，原因是增大接收面积，获得较强的信号。

图２.５红外接收电路AD原理图

　图２.６红外接收Pcb图

　　　　　３、性能测试与电路调试问题说明

３.１实际电路制作原则，分模块制作。

３.１.１问题1：

3１７稳压源能稳定工作，对于电源模块本来是加上了一个３３７负电源但是负电源无法正常显示，与３１７一共地发现电压不稳了３１７的电压瞬间增大了好多。

可能原因：

　　电路连接错误。

解决方案：

经过仔细分析发现把３３７引脚输入输出接反了，导致了上述情况的发生。

最后将３３７拆掉，由于拆线过程中，一不小心，３３７引脚弄断了结果双电源成了单电源。

３.１.２问题２：

红外接收电路，本来如下图所示焊接完毕后，通过测量三级管两端电压，发现集电极对地电位恒为９V。

可能原因：

是二极管烧了。

经过仔细测量发现二极管正反接均导通，最后将二极管换掉发现电路电压正常了。

图３.１　红外发射

３.１.３问题３：

对于红外接收电路，发现上电就有很大的信号，原来红外接收管接反了，本来应该

是反向接入电路如图３.２，结果把二极管正向接进了电路。

解决方法，把电源线和地线截断，重新接入正负极。

最后电路完成了工作。

３.２　制作中存在的不足：

噪声信号较大失真严重。

电路原理有待改进。