(SRT)项目研究报告书剖析

大学生研究训练（SRT）计划

项目研究报告书

项目名称：改进教室照明系统的遥控装置研究

完成人：

学院（中心）：物理科学与技术学院

专业班级：光信息科学与技术物理学光电显示

指导教师: 职称

起止年月：2012 年04 月至2013 年04 月

填写日期：2013年04月8 日

研究报告

一、项目名称：改进教室照明系统的遥控装置研究

二、实验设计：

1、系统设计综述

本实验研究通过本组成员与李淑娟导师的仔细研究讨论，确定了一个清晰的实验思路。我们将实验划分成为三部分。第一：自学单片机汇编语言及keil软件，编制并调试遥控器发射特定信号的程序段，以确保能够对遥控器进行准确编程，保证遥控装置与照明系统的信息交换；第二：自主学习Protel软件掌握基本的电路图制版原理，以达到将各种实现系统需要的电子组件进行连接组合的目的。第三：系统的组装及实验。

2、无线遥控遥控器介绍

无线遥控器（Wirelss Remote Control）从字面上解释就是一种用来控制远程机器的装置。主要由集成电路和用来产生不同控制信息按键所组成。随着无线电技术的不断进步，无线电分为很多种类，常见的有两种：一种是红外遥控；另一种是无线电遥控。两者都具有不同的优势，应用领域也有所不同。

3、设计任务

设计要求

设计实现无线遥控分别控制2盏照明灯，对室内范围内的受控照明灯进行无线遥控控制和手动控制相结合，遥控距离5m以上，本设计不光可以控制家用照明灯;也可以对办公室，商场，酒店，仓库的灯具照明控制，还可以隔墙实现遥控，在卧室可以遥控客厅的灯具。参考数据：遥控通道2通道以上；

遥控距离5m以上；

受控对象：灯具。

4、方案设定与分析

首先，要做无线遥控照明灯的控制器就需要无线遥控的发射与接收，对此设定了两种方案 A 利用红外线遥控 B 利用无线电遥控。

4.1方案A ( 采用红外遥控器)

4.1.1 红外线定义

红外线是太阳光线中许多不可见光中的一种，1800年发现由德国科学家霍胥尔于1800年发现.“红外”指在红光的外面光线。具体来说，红外线发射部分的主要元器件为红外发光二极管。由于内部的材料不同于普通发光二极管，因而在其两端加上工作电压便能发出不可见的红外线。到目前为止大量使用红外发光二极管发出的红外线波长为940*10-7左右，外形和普通二极管相似，颜色不同。

4.1.2 红外发射元件

红外光发射元件一般指半导体红外发光二极管，因为发射红外光，又称之为红外线，现代物理学称之为热射线。其管芯材料主要有GaAs和GaAIAs 两种材料。工艺掺杂等原因而得到不同峰值波长的红外发光管。如图1：a)外形封装，b )符号

4.1.3 红外接收器件

红外线接收器件是将光（红外）信号转变成电信号的半导体器件，常见用pin硅光电二极管，核心部件是一个特殊材料的PN结，比普通光电二极管，光电三极管（光电三极管分为两种是NPN型和PNP型。）管相应速度快，灵敏度高。比GaAs或GaAIAs红外二极管抗干扰能力强。如图2是光电二极管。

4.1.4 红外线特点

不干扰其他电器设备，由于不能穿墙；所以不同房间的家用电器可使用通用的遥控器而不会产生干扰。其传输距离短（<10米）。

4.1.5 红外线的应用

其广泛应用于彩色电视机、VCD/DVD、空调等家用电器中。而且发展越来越广。

4.1.6 组成方框图

图3 发射电路组成框图

图4 接收电路组成框图

4.1方案B(采用无线电遥控)

无线电遥控器是利用无线电信号对远方的受控对象进行控制的遥控设备。这些信号被远方的接收设备接收后，可以驱动其它各种相应的电子设备或者机械动作，去完成各种操作。

图5 发射机

4.2.1 发射部分

由遥控器与发射模块组成，遥控器和发射模块对于应用方式来说的，遥控器可以当一个整体独立使用，对外引出接线柱；而发射模块在电路中可以看成元件使用根据引脚定义进行应用。

图6 接收机

4.2.2 接收部分

有超外差和超再生接收方式，超再生解调电路也称为超再生检波电路。工作在间歇性振荡状态下的再生检波电路。超外差解调电路和超外差式调幅收音机差不多，在超外差式调幅收音机的变频器电路中有一个本机振荡器，它的本机振荡频率可以随着外界输入的高频信号频率的变化而同步变化，并且超过外界输入的高频信号频率的差额总是465khz，即“超外差”额是中频。超外差式的接收器灵敏度高、

稳定性好、抗干扰能力也相对较好；超再生式的接收器体积小、成本低。

无线电遥控常用的载波频率是315Mhz(我国)或433Mhz（欧美国家），遥控器使用的是国家规定的开放频段，在此频段内发射功率小于10mW、有效范围100m之内。在此频段内不必经过“国家无线电管理委员会”申请可以自由使用。

4.2.3红外遥控器与无线电遥控器的区别

红外遥控和无线电是对不同的载波来说的，前者是用红外线来传输控制信号的，特点是有方向性、不能有阻挡、距离短（<8m）、电磁干扰没有。后者是用无线电波来传输控制信号的，特点是无方向行、可以不用“面对面”控制、距离远（有几十米到几千米不等）、受电磁很严重。在需要穿透或者无方向性控制领域使用较多，比如工业控制等等，使用无线电遥控轻而易举的解决，基于本课程在家庭中用需要穿墙，故选择无线电遥控。

4.2.4 无线电遥控的发展及应用

无线电遥控技术的发展历程不算长，上个世纪20年代才出现无线电的雏形。二次世界大战之后，无线电遥控技术发展迅猛，并逐渐在军事、工农业生产等方面得到广泛的应用。现今新型大规模遥控集成电路的出现，迅速推动遥控技术的发展。遥控装置的核心由早期的分立元件、集成电路发展现在的单片微型计算机，人性化程度上有了很大的提高。

在诸如工业生产控制、遥控爆破和一些人难接近或者不能的场合中，更显魅力和便捷。在日常生活中也占主导地位，在电动车、汽车的防盗系统中、在儿童玩具中等等无线电遥控获得更加广泛的应。

4.2.5无线电遥控影响距离因素

1)发射功率：功率大距离远，耗电大，受外界干扰能力弱；

2)接收灵敏度：误动作或失控；

3)天线：天线（可拉伸）越长遥控距离越远，占据空间大；天线

越高，遥控距离也更远受客观条件限制；

4)阻挡：可以穿墙壁，但遥控距离将降低；

5、无线电工作原理