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综合课程设计------简易红外线遥控系统的设计与制作姓名：刘晓松学号：08210929班级：2008211202班内：04专业：电子信息科学与技术【实验题目】：简易红外线遥控系统的设计与制作【实验目的】：通过对红外线遥控电路的实际设计与制作，进一步了解红外线数据传输的基本电路形式和实现方法。

掌握红外线遥控电路的测试与调整技能。

为以后从事生产和科研工作打下坚实的基础。

【设计内容及要求】：初始条件：已知条件：本次综合设计与制作，要求采用专用遥控编解码集成电路芯片：MC145026，MC145027和其它器件等，实现8路遥控功能。

工作电源Vcc为+5V。

电路组成框图。

如图1所示：图1 红外线遥控电路组成框图要求完成的主要任务:（1）设计任务根据已知条件，完成对多路红外遥控系统的设计、装配与调试。

（2）设计要求1．基本要求（1）工作频率：38KHZ左右。

（2）调制方式：红外线。

（3）遥控对象：8个，被控设备用LED分别代替，LED发光表示工作。

（4）接收机距离发射机不小于2m。

2.发挥要求：（1）八路设备中的一路为LED灯，用指令遥控LED灯亮度，亮度分为8级并用数码管显示级数（2）在一定发射功率下，尽量增大接收距离。

（3）增加信道抗干扰措施。

3．提出红外遥控系统的设计方案，并对其加以详细的电路说明，画出整体电路图；4．撰写实验报告1绪论本设计报告主要介绍了基于数字电路，模拟电路相关知识，MC145026芯片，MC145027芯片设计制作简易红外遥控系统的报告。

本设计包含了设计的前期工作介绍准备工作：查找资料，收集红外线技术的简介和相关技术的应用；然后对本设计要用的相关器件及相关芯片的介绍和使用方法，适当的说明一些元件的功能和应用领域和使用的时候应该注意的相关事项，对其管脚进行说明，对元器件的相关性能进行了测试以备实验的时候使用方便；各个子模块的设计：通过分析实验要求和实验的初始条件明白电路应该由发送和接受两个模块组成，于是设计发送模块和接受模块；整体方案的设计：把实验的各个子模块连接在一起并对部分设计进行优化和修改得到总体的设计方案，设计制作调试的过程：先在寝室用面包板连接好电路，并且注意电路的排放位子以保证电路的工艺精美，连好电路后去实验室调试其性能；最后是本次制作总体设计成果的验收，本次设计进行总体的分析和总结。

2简易红外线遥控系统的设计与制作电路原理电路设计思想及方案红外线遥控系统发送模块的模块，由控制键来控制产生相应的编码，控制键用了3个拔码开关组成的，并通过调制电路的调制最后将该信号通过红外线装置发射出去，该部分框图如图2.1所示图2.1 红外线遥控系统发送模块的模块系统框图接收模块通过SM0038接收红外信号，由于信号有点弱，通过UA741放大后将其送入芯片LM567,MC145027解调后接到灯上，被控制的器件灯就会做出相应的响应，如果有建按下灯就会亮。

图2.2 红外线遥控系统接收块的模块系统框图编码解码电路方案一：采用MC145026/MC145027编码解码芯片，MC15026具有五位地址编码和四位数据输入，能将并行输入的数据转换成串行数字编码信号输出；MC145027是与MC145026配套的解码器，将接受到的串行数据转换为并行输出数据信号。

是一种低压CMOS编译码器件,具有较强的抗干扰能力,广泛应用于遥控遥测电路。

方案二：编码电路采用具有地址和数据编码功能的编码芯片PT2262,PT2262输出的编码信号由地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字。

PT2262发射芯片地址编码输入有“1”、“0”和“开路”三种状态,数据输入有“1”和“0”两种状态,用加入到各引脚端的不同状态,来确定相应地址和数据的编码,从输出端Dout输出。

数据位(D0～D5)由单片机引脚端(P20～P25)预置,同时6个地址码也由单片机引脚端(P00～P05)预置。

方案二功能较强大，但本系统用方案一足够实现，综合考虑到功能可否实现性和资源利用充分性，选用方案一。

3单元电路设计、参数计算及器件选择3.1发送编码模块电位器SW0,SW1,SW2,SW3,SW4,SW5，SW6，SW7，SW8是控制键，是用来控制LED灯。

变阻器的电阻值不同选择的频率也不同。

编码通过MC145026的D6，D7，D8输入进行调制调制后的信号从DOUT输出，输出的信号是方波信号。

SMOD是模式开关，用于选择控8个led开关和一个LED 8个亮度等级，电路图如图3.1所示用8个开关分别对应控制七个LED和小灯泡的亮度，编码选择8－3优先编码器74LS147，单刀双掷开关用于选择对应控制的是小灯泡的亮度等级还是LED的开关状态。

与解码电路相对应，开关接电源时，对应控制小灯泡的亮度等级及数码管等级显示；开关接地时，对应控制8个LED开关状态。

MC145026振荡频率f由外部电容和电容决定：f=1/（2.3R TC C TC）取R TC＝51K，C TC＝5100pF，则f约为1.67K。

3.2发送调制和功放模块：方案一：NE555组成稳态振荡器，此处用单个三极管放大，实际中可能用到多级放大：方案二：运用与非门组成RC振荡器：3.3红外接收与放大：红外信号转换为电信号，然后经过C1,R2耦合至IC1的反向输入端；IC1由单运放、R2~R5组成一个高增益反相放大器；增益取决于R5/R2的值。

此处放大1000.通过LM567解调电路LM567 为通用锁相环电路音调译码器，②脚输出经频率/电压变换的调制信号；如果在器件的②脚输入音频信号，则在⑤脚输出受②脚输入调制信号调制的调频方波信号。

用外接元件独立设定中心频率带宽和输出延迟。

主要用于振荡、调制、解调。

由于实验材料等原因，后来改用CX20106A，进行前置放大，和解调功能红外接收解码：解码芯片为和编码芯片相配套的MC145027，只有接收到的地址码与本地地址码相同时，才能解码工作。

与MC145026对应，A1A2A3A4A5为“00000”时，解码控制LED；A1A2A3A4A5为“10000”时，解码控制灯泡和数码管。

如图所示，MC145026外接电阻电容对应取51K、100K和5100pF时，MC145027对应外围电阻电容取值为R1=51K，R2=200k,C1=20000Pf,C2=100000Pf。

解码输入端连接接收模块解调输出，输出端分别连接七段数码管译码驱动CD4511和3－8集成译码器74LS138。

电路如图所示。

此处用了两个解码器，一个用于控制8个led的开关，另一个用于控制一个LED 的8个亮度等级。

红外接收控制部分：此为8个led的亮暗,将译码结果输入38译码器，控制8个led的亮暗。

此为一个led的8个亮暗等级，将译码输出的信号输入七段译码器与数码管相连，显示亮度级数；由于电阻分压方式，不是很明显，所以采用三个三极管来实现LED8级亮度。

四.实验中常见问题：1.如何验证NE555工作正常？答：将NE555的4脚接正电平，示波器观察3脚输出波形，如果输出方波，则工作正常。

2.如何改变调制频率，并为最佳？答：将NE555的相应电阻进行调节，使得其调制频率40khz左右。

3.为何接收不到信号？答：这是在本实验中遇到的最为常见的问题，但是我在亲身实践中总结出以下几点可以逐渐找出问题所在a.首先在确定MC145026，MC145027工作正常后，将MC145026的输出，MC145027的输入用导线连接到一起，然后使用拨码开光，观察LED的相应变化，如果一切正常，则是红外接收部分的问题。

而且一般来说，MC145026，MC145027的芯片不会出问题，所以大部分都应该是红外接收的问题b.在红外接收部分，由于当时没有LM567，所以换用CX20106A，其中内含前置放大，解调，等功能。

红外接收的问题，一般为解调的载波频率应锁定在40khz 左右，观察输出波形，并与调制发射端的波形，进行比对，不断的调试，比对，就可以了。

4.采用什么方法实现LED的8级亮度？a. 拟采用电阻分压方式实现LED的8级亮度，但是效果不是十分明显。

b. 在通过讨论之后，采用了3个晶体管放大的方式，经过个别电阻的调试，效果十分明显。

5. 在采用3个晶体管放大的方式，为何3级亮度比4级亮度亮？答：电阻使用问题，将最低位电阻变为40，中间电阻变为430k，最高位电阻变为3M。

这是我自己调试出来的电阻，效果非常明显。

五.芯片资料：1.MC145026，MC145027的管脚资料图：MC145026内部电路图：MC145027内部电路图：2.MC14513BCP管脚资料图：MC14513BCP真值表对照图：3.CD4514的 4-16译码电路的管脚分布和真值表对照图：4.HCF4069反相器内部电路图：。

5.NE555管脚资料图：6.CD40147的管脚资料和真值表：CX20106A的内部结构图：六.总结和心得：通过本次综合课程设计，我对之前所学的电路的知识进行了巩固和应用，通过对整个电路的设计，搭建，调试和实践来检验学习的成果和提高独立思考能力和动手实践能力。

并且，我在这次试验中深入了解并学习了红外发射接收的相关原理及其常用电路，在实践中了解并掌握了相关重要芯片的使用说明，以及内部电路结构，在运用万用表，示波器等来测试电路，提高了自己的自学能力。

虽然在整个综合课程设计过程中出现一些困难，但是通过和同学们的交流和对电路的调试和改进，最终成功完成了课题任务的设计和实践，积累了不少经验。

本次试验中，我对简易红外遥控系统的相关开发程序有了初步的了解，对以后的运用有很大的帮助。