专业专业综合课程设计正文

第1章绪论

1.1 课题来源

随着电子技术的飞速发展，新型大规模遥控集成电路的不断出现，使遥控技术有了日新月异的发展。遥控装置的中心控制部件已从早期的分立元件、集成电路逐步发展到现在的单片微型计算机，智能化程度大大提高。近年来，遥控技术在工业生产、家用电器、安全保卫以及人们的日常生活中使用越来越广泛。本课题就是基于此而设计了超声波对灯泡的控制。

1.2 课题研究的目的意义

科技的进步带动了超声波控制的发展，现代超声波控制设备的性能和结构发生了巨大的变化，我们已经进入了高速发展的信息时代，超声波控制技术也成为当今科技的主流之一，被广泛地应用于生产的各个领域。对于本次设计，其目的在于：

(1)掌握proteus的运用。

(2)复习已学的模电和数电知识。

(3)复习已学习的现代通行原理。

(4)可以学会proteus调试方法。

(5)把所学的知识窜起来。

1.3 国内外现状及水平

无线电遥控技术发展只有几十年的历史。本世纪20年代，才刚刚出现无线电遥控的雏形。那时，人们试图将遥控技术应用于无人驾驶飞机和舰船上，但由于技术不够完善而未能成功。二次世界大战以后，无线电遥控技术发展迅速，并逐渐在军事、国防、工农业生产以及科学技术等方面得到广泛的应用。

随着电子技术的飞速发展，新型大规模遥控集成电路的不断出现，使得遥控技术有了日新月异的发展。遥控装置的中心控制部件已从早期的分立元件、集成电路逐步发展到现在的单片微型计算机，智能化程度大大提高。

近年来，遥控技术在工业生产、家用电器、安全保卫以及人们的日常生活中使用越来越广泛。在无线遥控领域，目前常用的遥控方式主要有超声波遥控、红外线遥控、无线电遥控等。由于无线电波是由发射点向四面八方传播，可以穿过阻挡物，而且可以传播到很远的距离，因此它的控制可以在很大区域和空间内实现，成为遥控的主要方式，在国防、军事、生产、建设和日常生活中有极广泛的应用。

1.4 课题研究内容

本设计研究的主要内容如下：

（1）在广泛查阅多路超声波控制理论和方法、控制技术等资料的基础上，根据不同的控制要求及应用领域完成对系统方案的总体设计。本设计采用以555和LM567芯片核心，来实现对超声波对电灯的控制。

（2）研究比较各相关元器件的功能与特点，选择合适的元器件。

（3）系统硬件设计。

（4）系统调试设计，，综合所学专业课程的知识。专业综合实验的编写。由于本人的能力和水平有限，论文中肯定会有不妥之处和错误，恳请老师和同学提出批评和改进意见，在此表示衷心的感谢。

第2章方案设计

2.1 设计要求

2.1.1 使用proteus软件实现超声波对电灯的控制的仿真

2.1.2 采用555芯片和LM567芯片进行判决和控制，以晶振作为频率发生器并且以可控硅最为触发导通。

2.1.3 出发后要求即时显示，即要求灯泡立即亮。

2.1.4 要求在理论上提供多种可行性的方案。

2.1.5 充分比比较多种方案确定一种最合适的解决方案。

2.2 方案1简易超声波遥控电路

在不需要多路控制的应用场合，可以使用由常规集成电路组成的单通道超声波遥控电路。这种遥控电路不需要使用较贵的专用编译码器，因此成本较低。

超声波发射部分：

产生

震荡

频率

超声波

发射

图1 超声波发射部分

考虑到本方案电路是简单的单通道遥控器，可直接产生一个控制功能的震荡频率，再通过超声波二极管发射出去。

超声波收收部分：

受控

电器

超声波

接收

解调

控制

图2 超声波接收部分

当超声波接收头接收到控制频率时，由一个电路对其进行解调并产生相应的控制功能。

2.3 方案2 超声波开关电路

超声波发射/接收控制电路均采用单片机来实现，输出控制方式可选择，实用性强。

超声波发射部分：

单

片

机

遥控

按钮

超声波

发射

图3 超声波发射部分

当按下遥控按钮时，单片机产生相应的控制脉冲，由超声波二极管发射出去。

超声波收部分：

超声波

接收

单

片

机

受控

电器

控制方式选择开关

图4 超声波接收部分

当超声波接收器接收到控制脉冲后，由控制方式选择开关选择是“互锁”还是单路控制，再由单片机处理后，对相应的受控电器产生控制。

2.4方案3 超声波遥控开关电路

用单片机制作一个超声波电器遥控器，可以分别控制5个电器的电源开关，和一个电灯开关，并且可以对电灯进行亮度的调光控制。

超声波射部分：

单

片

机

超声波

发射

按键

控制

图5 超声波发射部分

当按下遥控按钮时，单片机产生相应的控制脉冲，由超声波二极管发射出去。

超声波收部分：

受控电器电源开关

显示

单

片

机

电灯

超声波接收收

调光电路

图6 超声波接收部分

当超声波接收器接收到控制脉冲后，经单片机处理由显示设备显示出当前受控电器的序号，并判断是否对电灯进行调光，如需调光则经调光电路处理后实现调光功能。

2.5 方案比较

综上所述通过比较三套方案，由于方案2和3较复杂且不服和简单的条件和造价的要求而且实验室的proteus软件元器件库很不完整。

而且用分立元器件来进行课程设计可以更好的了解元器件的功能和结构为以后的学习做好基础。而且在高频段集成芯片有时候不可以满足要求。分立元器件在做模拟信号时有优势。作此课程设计可以更进一步的复习模电的知识。芯片的运用也对自己的数电也有很好的帮助。而且就目前情况而言我的时间很紧。考虑到我本人现在的情况所以从实际出发选择了方案1作为专业综合实验的方案。