无线红外音响.docx

1、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 ，pro

2、teus，印制电路板通过altium designer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LM3862 1.4.2、线性稳压芯片LM3173 1.4.3、红外发射接收管32、 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

3、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.、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

4、，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LM386LM386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；

5、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1.3 lm386 引脚图1.4.2 线性稳压芯片lm317LM317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1.4 lm317 引脚图1.4.3 红外光发射接收二极管常用的红外发光

6、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21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

7、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

8、左到右）2.2 红外发射电路 2.2.1 Proteus 仿真电路如图2.3所示， 图2.3 .1 图2.3.22.2.2 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 2.3.1

9、Proteus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，PCM3mW，ICM500mA，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

10、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.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.红外接收电路AD原理图图.红外接收Pcb图、性能测试与电路调试问题说明. 实际电路制作原则，分模块制作。. 问题1 ： 3稳压源能稳定工作，对于电源模块本来是加上了一个负电源但是负电源无法正常显示，与一共地发现电压不稳了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引脚输入输出接反了，导致了上述情况的发生。最后将拆掉，由于拆线过程中，一不小心，引脚弄断了结果双电源成了单电源。.问题：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V。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.红外发射.问题：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.，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。.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。