红外遥控器电路发射器.docx
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红外遥控器电路发射器
题目
红外遥控器电路（发射器）
内容及要求
1、发射器用红外发射二极管，发射频率为6赫兹；
2、红外发射二极管的功率为2.5MW以上。
进度安排
1、方案论证1天
2、分析、设计、3天
3、焊接、调试、实现3天
4、检查、整理、写设计报告、小结1天
学生姓名：
指导时间；2014.12.29-2015.1.7
指导地点:
F楼409室
任务下达
2014年12月30日
任务完成
2015年1月7日
考核方式
1.评阅□ 2.答辩□3.实际操作□ 4.其它□
指导教师
系（部）主任
王长坤
摘要
定时器确实是一项了不起的发明，使相当多需要人控制时间的工作变得简单
了许多。
人们甚至将定时器用在了军事方面，制成了定时炸弹，定时雷管。
现在
的不少家用电器都安装了定时器来控制开关或工作时间。
随着时代的进步，电子
行业的发展，定时器的应用也越来越广泛，传统的定时器都是发条驱动式、电机
传动式、电钟式等机械式定时器，电子定时器相对于普通计时器来说，体积小，
重量轻，造价低，精度高，寿命长，而且安全可靠，调整方便、适用于反复使用。
该电子定时器满足。
本系统是以红外技术和电子技术为基础，以实现无线遥控的，而且红外实现
方式灵活，能得到广泛的应用。
特别是随着芯片技术的发展，红外集成芯片的价
格降低，更加扩展了红外技术的应用。
现在我们的生活中处处都有红外技术的应
用。
以及它给我们的生活带来的便利。
本系统利用简单的芯片和常见的电子元件
来组建红外遥控系统。
在本系统中主要用到的器件是NE555定时器和必要的电
阻、电容，还有电源、红外发射二极管以及开关等等。
总体方案的设计与选择
1.1.方案原理构思
1.1.1.提出原理方案
方案一、利用555定时器发射电路
利用555定时器构成多谐振荡电路产生频率为6赫兹的驱动信号使红外二极管工作。
555定时器含有两个电压比较器，一个基本RS触发器，一个放电开关T，比较器的参考电压由三只5KΩ的电阻器构成分压，它们分别使高电平比较器A1同相比较端和低电平比较器A2的反相输入端的参考电平为
和
。
A1和A2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。
当输入信号输入并超过
时，触发器复位，555的输出端3脚输出低电平，同时放电，开关管导通；当输入信号自2脚输入并低于
时，触发器置位，555的3脚输出高电平，同时放电，开关管截止。
是复位端，当其为0时，555输出低电平。
平时该端开路或接VCC。
Vc是控制电压端（5脚），平时输出
作为比较器A1的参考电平，当5脚外接一个输入电压，即改变了比较器的参考电平，从而实现对输出的另一种控制，在不接外加电压时，通常接一个0.01uf的电容器到地，起滤波作用，以消除外来的干扰，以确保参考电平的稳定。
通过NE555P芯片和电容、电阻就能够成多谐振荡器，定时器的3管脚会输出频率为6赫兹的方波。
方波能驱动红外发光二极管在一秒内闪烁6次。
方案二、利用电视遥控器改装
直接将电视遥控器的发射电路进行改装，得到一个红外发射电路；
1.1.2.原理方案的比较与选择
在方案一中，需要555定时器、电容、电阻来搭建多谐振荡器。
在多谐振荡器中，利用RC电路来构成充放电回路，从而来满足555定时器工作的电压。
555构成的多谐振荡器会输出方波。
输出来的方波具有一定的占空比，占空比大约是0.7，方波的高电平是电源的电压，方波的低电平零。
方波的周期是6赫兹，也就是红外发光二极管在一秒钟内闪烁6次。
555定时器的输出端接一个电阻分压限流，然后接上红外发光二极管。
在这个电路中，需要的元件很少，而且电路简单方便调试。
另外，其工作原理也很简单，易于理解。
在方案二中，将电视机的遥控器进行改装成具有一定频率的红外发射电路很难。
因为电视机的遥控器是一个集成的模块，改装它的电路需要专业的设备，而且改装很复杂。
另外，改装的成本高。
所以，此方案不适合。
1.2.总体方案的确定
每个模块即为一个单元，在555时基电路这模块中，通过闭合开关SB，使多谐振荡器开始工作，从而达到控制红外发光二极管工作的作用；在RC振荡电路这块中，通过改变电阻电容的大小和调节电位器来控制定时时间的长短，从而让红外发光二极管的发光频率保证在6赫兹，电源模块需要一个单刀单掷开关，控制信号的输入。
1.2.2.元器件的选择
根据以上设计分析,我们选择的元件必须符合设计的要求才行,因此按照每个模块作出如下选择：
快关选择拨动开关，电容选择瓷片电容；
555电定时器选择NE555p系列的定时器；
红外发光二极管选择功率为5MW的；
电源选择5v直流电源；
1.2.3.参数计算
在555定时器组成的多谐振荡器的频率为
f=1.43/（R1+2R2）*C2，假设数据：
R3=1M，C2=0.1u，此时可以算出R1大小，因为红外发光二极管的发光频率为6赫兹，将f=6f代入公式中算的R1的大小为384k。
有公式：
P=UI的
R3的大小为1k
1.2.4.总体电路
经过一系列设计的方案确定及计算,我们得出以下电路：
2.总体电路图,印刷板图及相关说明
以下是用Protel99SE软件完成的原理图:
元件清单:
原件名称
原件型号
个数
定时器
NE555P
1
电解电容
100uf/25v
1
瓷片电容
104
1
瓷片电容
103
1
电阻
100k
3
电阻
20k
4
拨动开关
1
红外发光二极管
5mw
1
电阻
1k
1
电源
5v
1
3.1.仿真电路图及仿真结果
本设计仿真用的软件是Multisim软件,它的功能比较强大,基本可找到所有常见的元件.我们从Multisim软件中找到555定时器并将其接成多谐振荡器的模式，红外发光二极管工作发亮，工作频率为6赫兹
3.2仿真过程阐述
双击Multisim软件图标,新建文件，将需要的元件拖入文件中，需要的元件有:
NE555P，电容C1=0.1uf.，C2=0.01uf，，R1=384K，R2=1M，R3=1K,红外二极管1个。
将其按照原理图连接线路，最后仿真,结果LED2一6赫兹的频率闪烁。
4.安装调试
4.1.元件引脚识别
NE555元件引脚如下：
时基电路555是一种用途较广的精密定时器，可用来发生脉冲、作方波发生器、自激振荡器、定时电路、延时电路、脉宽调制电路、脉宽缺少指示电路、监视电路等。
其工作电压为5～18V，常用10～15V，最大输出电流200mA，可驱动功率开关管、继电器、发光管、指示灯、，做振荡器时，最高频率可达300kHz。
时基电路555比较简单，内部集成了21个晶体三极管、4个晶体二极管和16个电阻组成了两个电压比较器、一个R-S触发器、一个放电晶体管和一个由3只电阻组成的分压器。
图中上比较器A1和下比较器A2是由两个高增益的电压比较器，VT为放电三极管，3个电阻R1、R2、R3阻值都是5kΩ，是3个5组成，时基电路555名称由此而来。
555的8脚是集成电路工作电压输入端，电压为5～18V，以UCC表示;从分压器上看出，上比较器A1的5脚接在R1和R2之间，所以5脚的电压固定在2UCC/3上;下比较器A2接在R2与R3之间，A2的同相输入端电位被固定在UCC/3上。
1脚为地。
2脚为触发输入端;3脚为输出端，输出的电平状态受触发器控制，而触发器受上比较器6脚和下比较器2脚的控制。
当触发器接受上比较器A1从R脚输入的高电平时，触发器被置于复位状态，3脚输出低电平;
2脚和6脚是互补的，2脚只对低电平起作用，高电平对它不起作用，即电压小于1Ucc/3，此时3脚输出高电平。
6脚为阈值端，只对高电平起作用，低电平对它不起作用，即输入 电压大于2Ucc/3，称高触发端，3脚输出低电平，但有一个先决条件，即2脚电位必须大于1Ucc/3时才有效。
3脚在高电位接近电源电压Ucc，输出电流最大可打200mA。
4脚是复位端，当4脚电位小于0.4V时，不管2、6脚状态如何，输出端3脚都输出低电平。
5脚是控制端。
7脚称放电端，与3脚输出同步，输出电平一致，但7脚并不输出电流，所以3脚称为实高（或低）、7脚称为虚高。
4.2.元件的检测
电阻检测用万用表,调到电阻档.电容直接给定就OK,发光二极管的正负极也可用万用表检测.二极管利用正向导通反向截止的特性可以先将万用表调到电阻档,正向时电阻很小,反向电阻很大.
4.3.用到的仪器仪表
本设计用到万用表和示波器.
4.4.调试步骤
在焊接好了之后,接上5V电源，发现发光二极管基本上不亮，再看看仿真，发现用的是220V交流，所以又进行修改仿真，因此，将上面电路图中一些不要的元件去掉，焊好后，接入电源5V,看到灯都亮了，达到设计结果。
4.5.调试常见的故障与处理方法
在焊接过程，可能会遇到线与线之间没有真正的接通或虚焊，可以用万用表的蜂鸣档，用表笔接触需要连接通路的两端，若有响，则代表通了，反之则没有通。
芯片或其他地方没有通或没有电压，可以用万用表的电压档表笔一段端接负，另一端接需要连通的一端，看有没有电压值。
实物图如下：
正面和反面
5.
心得体会
课程设计是针对某一理论课程的要求，对学生进行综合性实践训练的实践教学环节，可以提高学生运用课程所学的理论知识与实践紧密结合，独立地解决实际问题的能力。
此次的课程设计是一次难得的锻炼机会，让我们充分的利用所学的专业知识，也充分的发挥自己的想象空间，学会了查找资料的方法，也会了仿真。
在这次的课程设计中，我们运用到了两个特别重要的软件,如Multisim和Protel99SE等。
在这次课程设计中学到了许多以前在课堂在书本上所无法学到的。
特别是在课程设计中，查找资料，学习知识，从而丰富了自己，使自己感觉到很充实，在这次课设中遇到问题也及时的问了同学，顺利的解决了，并且这次的设计培养了我的独立思考的能力和操作的能力。
在设计的过程中我运用以前的焊接基础，不用线连接，用锡丝连焊。
本着排版美观的原则，最终完成了焊接设计。
团结协作是我们实习成功的一项非常重要的保证。
不懂得问题相互交流，相互提出自己的见地。
对我们而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。
挫折是一份财富，经历是一份拥有。
这次实习必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆。
总之，通过这次为期两个星期的课程设计，我收获良多，应该在以后能够用得着，同时，在以后的工作以及很多事情方面，我将更加努力，实际与理论结合，解决碰到的问题。
参考文献
1.《电子技术基础数字部分（第五版）》康光华主编华中科技大学电子技术课程组编高等教育出版社2006.1
2.《多功能集成电路555经典应用实例第二集》陈永甫主编电子工业出版社2009.6
3.《电子技术课程设计指导》彭介华主编高等教育出版社1997
4.《常用电子元件简明手册》于洪珍主编
5.《Protel99SE&DXP电路设计教程》王庆主编电子工业出版社2011.3
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