简易无线遥控系统设计报告
无线智能遥控小车--电子设计实验报告
****************大学班级:****** 作者:******指导老师:****电 子设 计 之无线遥控智能小车1引言1.1编写目的本概要设计说明书是针对电子设计的课程要求而编写。
目的是对该项目进行总体设计,在明确系统需求的基础上划分系统的功能模块,进行系统开发的分工,明确各模块的接口,为进行后面的详细设计和实现做准备。
满足无线遥控爱好者对智能小车的设计要求,想通过这份概要设计给爱好者一个好的设计思路,设计方法进行参考。
本概要设计说明书的预期读者为本项目小组成员以及无线遥控爱好者。
1.2背景a.实践题目的名称:无线遥控智能小车b.项目的任务提出者:***,***,***c.项目的开发者:***,***,***d.面向用户:所有无线遥控爱好者,对智能小车感兴趣,想借此提高动手能力的用户。
鉴于电子设计课程要求,需要一份设计实品,加之小组成员对智能小车有着独特的爱好,所以这次设计选择了遥控智能小车作为电子设计的题目。
2总体设计2.1需求规定●所设计智能小车功能:主要功能:无线遥控,避障;附加功能:超声波测距、速度调节、液晶显示、音乐、流水灯和散热系统。
★通过无线串口对小车进行无线遥控,可以在遥控,避障这两个主要功能之间自由切换。
★遥控时,通过遥控器上的按钮可以方便灵活地控制小车前进,后退,左转和右转等。
★避障时,利用红外传感器探测障碍物,从而达到避障的目的。
●小车安装了超声波传感器,可以进行距离测量,如果距离过近,蜂鸣器发出警报,并将距离等数据实时传到液晶屏上显示。
★通过按钮同时控制一些其他功能,如音乐,风扇和流水灯等。
2.2运行环境最好是室内平地2.3基本设计概念和处理流程整体框图:2.4所需器件★小车模型(三轮,带电机)★ATMAGE16单片机最小系统(3个,小车上两个一个负责接受无线,控制电机,另外一个则是负责其他功能,最后一个遥控器上的)★直流电机驱动模块,采用两个LM298驱动模块分别控制两个电机★传感器模块,采用红外传感器2个,超声波传感器两个★无线串口模块★电源模块(5v,12v)★按键模块,用于无线遥控小车★LCD1602液晶一块★电机一个★蜂鸣器一个★锂电池一块★南孚电池若干节★发光二级管若干★键盘(8个按钮)3接口设计3.1用户接口小车主要有避障和遥控两种模式,通过控制小车上的一个模式选择开关,手动遥控时自动模式无效,同样小车处于自动状态时,手动遥控无效。
简易无线电遥控系统设计_毕业设计论文
学科分类号电子课程设计论文题目:简易无线电遥控系统设计院(系)山西煤炭职业技术学院计算机信息系专业、年级 10级电子信息工程技术2013年5月20日简易无线电遥控系统设计一、设计目的1、巩固模拟电子技术基本知识,综合运用所学知识;2、掌握模拟电子线路的调试方法,增强工程实践能力和综合分析问题的能力;3、掌握数字电子系统控制的方法。
二、设计要求1、任务采用专用遥控编解码芯片设计并制作一四路无线遥控系统,通过发射和接收装置控制四路电灯的开关(电灯可用发光二极管代替)。
2、要求工作频率:f0=27MHz。
调制方式:AM、FM、FSK方式任选一种。
控制距离:接收机距离发射机不少于10M。
3、参考方框图发射机方框图接收机方框图三、设计时间设计准备阶段时间:2013年5月设计准备阶段任务:完成电路的设计和仿真调试(用EDA或Multisim8或Protel或Pspice完成仿真调试;若无仿真调试结果不能进入实际调试阶段)实际调试阶段时间:2013年暑假(1)2013年上学期16周开始自行采购元器件。
(2)焊接电路及调试时间:二周(3)演示时间:一天设计报告撰写时间:设计调试结束——2013年9月30日前四、设计报告要求及注意事项1、写出设计过程计算电路参数、画原理图、列出元件的明细表;2、拟定调试步骤和选定仪器名称;3、记录测量数据,整理实验结果,并与设计值进行比较;4、课程设计报告见附件。
目录第一章绪论 (1)1.1简易无线电遥控系统的发展现状 (1)1.2无线电遥控技术的现状 (2)1.3选题意义 (5)1.4本设计的工作 (5)第二章硬件部分设计 (6)2.1具体方案论证与设计 (6)2.2主控芯片的简介 (10)第三章简易无线电遥控系统的原理 (13)3.1无线电遥控发射部分 (13)3.2编码部分 (14)3.3无线电遥控接收部分 (15)3.4解码电路和驱动电路部分 (16)3.5发射机省电装置 (16)第四章总结 (17)参考文献 (19)致谢 (20)第1章绪论1.1 简易无线电遥控系统的发展现状现在大家使用遥控器可以对一些家用电器进行遥控如电视、空调、冰箱等的遥控,无线技术可能更复杂它是对整个家居的控制系统。
家居无线遥控系统的设计与实现
家居无线遥控系统的设计与实现摘要:本设计介绍了一种基于单片机AT89C51的多功能红外遥控开关系统,该系统由发射模块和接收模块两部分组成,发射模块包含键盘、指令编码器和红外发光二极管(LED)等部分。
当按下不同按键时,编码器将产生与之相应的特定的二进制脉冲码信号。
然后通过发光二极管LED转换成以940nm波长的红外线光发射出去。
接收模块由红外线接收器、微控制器、驱动电路等组成。
红外线接收器将接收的红外信号,进行相应的处理后,送入微控制器进行识别,解码出遥控信号的内容,并根据控制功能输出相应的控制信号,送往驱动电路做相应的处理。
关键词: 遥控电路;红外发射;红外接收; AT89C-51单片机1.绪论1.1红外遥控的功能和特点红外遥控技术是一种利用红外线进行点对点通信的技术,其相应的软件和硬件技术都已比较成熟,它是把红外线作为载体的遥控方式。
由于红外线的波长远小于无线电波的波长,因此在采用红外遥控方式时,不会干扰其他电器的正常工作,也不会影响邻近的无线电设备。
红外遥控是利用波长为0.76um-1.5um之间的近红外线来传递信号的。
它具有一下特点:1)由于为不可见光,因此对环境的影响很小。
红外线的波长远小于无线电波的波长,所以红外遥控不会干扰其他家用电器,也不会影响邻近的无线电设备。
2)红外线为不可见光,具有很强的隐蔽性和保密性,因此在防盗,警戒等安全保卫装置中也得到广泛应用。
3)红外遥控的遥控距离一般为几米,几十米或者更远一些。
4)红外线遥控具有结构简单,制作方便,成本低廉,抗干扰能力强,工作可靠性高等一系列优点,特别是室内遥控的优先选择。
同时由于采用红外遥控器件时,工作电压低,功耗小,外围电路简单,因此它在日常生活中的应用越来越广泛。
它在技术上的主要优点是:1)无需制定特定频率的使用执照;2)具有移动通信设备必需的体积小,功率低的特点;3)传输速率适合于家庭和办公室使用的网路;4)信号无干扰,传输准确度高;它的缺点是:由于它是一种视距传输技术,采用点到点的连接具有方向性,两个设备之间如果传输数据,中间就不能有阻隔物;而且通讯距离较短,此外红外LED不是一种十分耐用的器件。
简易红外遥控系统实验报告
简易红外遥控系统实验报告2008211208班08211106号史永涛班内序号:01指导教师:***本次课程设计在实验室度过了两周时间,但接到实验任务却是暑假前的事了,由于已经有别班同学事先做过了相同的实验,所以我在暑假期间已经询问了一些实验中的注意事项和核心内容,为开学后的实验做好了充分的准备。
本次实验可分为三个步骤:1、实验前的准备工作,画出电路图,列出自己实验中需要用到的各个芯片,并得到各芯片的管脚图和功能表,对各个芯片应有自己的一定程度的理解。
2、搭建电路,电路分为发射和接收两部分,搭建的时候应有一定的整体意识,同时应注意好细节问题,比如各模块间应隔开一定的距离,方便后期的调试,使各模块间相互独立,而搭线时应注意VCC和地线的连接,有时前期细节的不注意需要后期调试花费大量的时间去弥补。
3、电路调试与改进。
这是本次实验中的核心问题,因为实验要求中要求发射与接收的距离大于两米,而发射端和接收端的调试对于接收距离的影响十分关键,尤其是接收端,由于使用的是CX20106芯片,必须较为全面的理解了CX20106的功能,才能正确调配CX20106周围的电阻、电容的值,从而使实验最终成功。
一、实验要求1、遥控对象8个,被控制设备用LED分别代替,LED发光表示工作。
接收机与发射机的距离不小于2米。
2、8 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。
在一定的发射功率下,尽量增大接收距离。
增加信道干扰措施。
二、选择芯片74ls147、MC145026、MC145027、按键开关、拨码开关、红外发射管、红外接收管、NE555、CD4069、LED灯、7段数码管、电阻、电容、CX20106、CD4514。
三、具体电路图1、发射部分(1)调制放大首先使用74ls147进行编码,八路开关控制高低电平接入74LS147优先编码,转换成三路信号,连接MC145026的数据端(D6~D8)。
简易红外遥控系统设计报告
简易红外遥控系统设计报告电子工程学院一、需求分析红外线遥控实际上就是红外通信应用。
红外通信由来已久,进入90年代,这一通信技术又有新的发展,应用范围更加广泛。
1995年,一个由部件、计算机系统、外围设备和电信厂商组成的大型集团──红外数据协会(IrDA)就红外通信的一套标准达成一致。
红外数据协会开发的这种新的无线通信标准还得到PC机产业的有力支持。
主要的开发厂商,如微软、苹果、东芝和惠普公司,已推出了在计算机之间采用这种高速红外数据通信的PC机、笔记本计算机、打印机和手持式个人数字助理(PDA)设备。
此外,红外通信的连通性已用在大多数新的笔记本计算机中,并成为一种最具成本效益和便于使用的无线通信技术而问鼎市场。
本次课程设计所制作的简易红外遥感系统,是上述实际应用系统的模型,它包括红外遥控的发射和接收,在系统本身的基础上,如果加上软件控制的可编程芯片,使其功能多样化,应用前景会更加广泛。
二、设计任务设计并制作红外遥控发射机和接收机。
设计要求:(1)遥控对象:8个,被控对象用LED代替,LED发光表示工作。
(2)接收机发送距离不小于2米。
(3)8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。
(4)在一定功率下,尽量增大接收距离。
(5)增加信道抗干扰措施。
(6)尽量降低电源功耗。
三、系统模块划分整个红外遥控系统分为发送模块和接收模块。
其中发送模块分为信号产生、编码、调制、功放、发送部分;接收模块分为放大滤波、解调、译码、LED和数码管显示部分。
1、红外遥控发射机2、2、红外接收机五、各模块详细电路 (1)发送部分:发送模块中信号的产生由8个按动开关产生,断开为高电平、闭合为低电平,8个高低电平信号并行输入优先编码器74LS147。
、74LS148编码后,输入MC145026,编码芯片MC145026可对9位输入信息(地址位A1~A5,数据位D6~D9)进行编码,编码后每个数据位用两个脉冲表示:“1”编码为两个宽脉冲;“0”编码为两个窄脉冲;“开路”编码为一宽脉冲和一窄脉冲交叉。
简易无线电遥控系统设计报告
简易无线电遥控系统设计报告一、设计任务:设计并制作无线电遥控发射机和接收机。
一、无线电遥控发射机。
图1.1 无线电遥控发射机二、无线电遥控接收机。
图1.2 无线电遥控接收机3、要求。
(1)工作频率:fo=6~10MHz中任选一种频率。
(2)调制方式:AM、FM或FSK……任选一种。
(3)输出功率:不大于20mW(在标准75Ω假负载上)。
(4)遥控对象:8个。
(5)接收机距离发射机不小于10m。
(6)增加信道抗干扰方法。
(7)尽可能降低电源功耗。
二、系统方案设计。
整个系统由发射系统和接收操纵系统两部份组成。
发射系统和接收操纵系统组成结构框图如图1.1和1.2所示。
系统的工作原理是第一通过按键编址电路输入所需操纵电路的位号,同时启动编码电路产生带有地址编码信息和开关状态信息的编码脉冲信号,再通过无线电发射电路将该信号发射出去。
而无线电接收电路将接收到的编码脉冲信号通过解码电路进行编码地址确认,确认是不是为本遥控开关系统地址,然后通过驱动电路来驱动8个遥控对象。
1、发射机。
图2.1 无线电遥控发射机1.1 调制方式的选择。
依照要求,操纵对象是8盏灯,被控状态采纳二进制编码。
因设计对频带宽度没有限制,为了提高抗干扰能力,实现方式简单,载波传输采纳FSK调制方式。
图2.2 FSK示用意FSK(Frequency-shift keying)- 频移键控是利用载波的频率转变来传递数字信息,最多见的FSK是用两个频率承载二进制1和0的双频FSK系统,如图2.2所示。
产生FSK 信号最简单的方式是依照输入的数据比特是0仍是1,在两个独立的振荡器中切换,如图2.3所示。
采纳这种方式产生的波形在切换的时刻相位是不持续的,因此这种FSK 信号称为不持续FSK 信号。
图2.3 非持续相位FSK的调制方式由于相位的不持续会造频谱扩展,这种FSK 的调制方式在传统的通信设备中采纳较多。
随着数字处置技术的不断进展,愈来愈多地采纳连继相位FSK调制技术。
无线遥控系统设计方案
1 设计要求(1)工作频率6-10MHz;(2)遥控路数不少于8;(3)遥控距离10m以上;(4)受控对象为发光二极管LED。
2 总体设计方案该设备由处理单元、发射模块、接收模块、外接电路等构成。
当发射模块发出信号时,接收模块对应的开关就会执行相应的操作,以LED灯的亮灭来显示开关的状态。
(1)处理单元:对比了51系列和C8051系列单片机的各项性能指标后,选择兼容性较好,性能稳定的C8051F310单片机作为处理单元,该单片机系统工作电压为2.7V~3.6V之间。
(2)发射和接收装置:无线收发单元选用CC1101射频芯片。
CC1101与单片机采用SPI接口连接,该芯片体积小,功耗低,数据速率支持1.2~500 kbps的可编程控制,可以工作在6MHz、35MHz、56MHz、100MHz四个波段,在所有频段提供-30~10 dBm输出功率。
本文中CC1101工作在6MHz的频率上,采用FSK调制方式,数据速率为100 kbps,信道间隔为200kHz。
3 单元电路的设计3C8051F310是完全集成的混合信号片上系统型MCU芯片,具有体积小,重量轻,控制灵活方便,价格低廉等优点,通常配以简单的外围电路就可以构成一个完整的控制系统,C8051F310单片机采用射频SoC(片上系统)进行无线通讯设计,是开发低成本、低功耗无线通讯应用系统的理想方案。
射频SoC(片上系统)的特点是:专门的设计,将全部的高频部分电路全部集成到了电路内部,从无线芯片片机到天线之间,只有简单的滤波电路,系统设计者完全不必进行任何高频电路设计;采用特殊设计,使无线芯片和微处理器和高频线路间,实现完美的配合,数字电路对高频通讯的影响减低到最小;将微处理器和无线芯片设计成一体,变成无线单片机,可以轻松完成无线通讯功能设计开发。
3.2 CC1101通信模块的设计3.2.1 CC1101模块简介芯片采用Chipcon公司的CC1101,是根据 SmartRF 技术以0.18μmCMOS工艺制成的一款低成本单片UHF收发器,具有功耗低、电压低、体积小、灵敏度高等特点。
无线遥控系统设计报告(4.29)
组员:吴佳龙 龚家伟 文志超 程丁云 范亚超 指导老师:要 ●课程设计要求
●系统主要功能 ●系统方案设计 ●人员分工
课程设计要求
基于红外(或无线电)设计一个无线 遥控系统,参考选题: (1)学习型红外遥控器设计 (2)红外数据传输系统 (3)具有加密功能的红外通信系统设计 (4)基于GPRS的远程遥控系统设计
矩阵式键盘 LCD1602显示
STC89C52 主机
STC89C52 从机
红外发射管
红外接收管
人员分工
• 硬件:硬件模块主要由吴佳龙、范亚超负 责。 • 软件:51单片机编程主要由文志超、程丁 云负责。
• 分档:小组内需要写成论文的分档资料的 收集以及准备相关工作主要由龚家 伟负责。
谢谢观赏
系统主要功能
(1)键盘输入信息,通过单片机进行编码调 制,由红外发射管进行发射,经过红外接 收头接收,实现一体化接收电路; (2)系统操作过程中,接收到的信号能在 1602LCD显示屏中正确显示; (3)系统采用单工的工作方式,所谓单工通 信,是指消息只能单方向传输的工作方式 。
系统设计方案
(1)控制模块:采用STC89C52单片机; (2)输入模块:采用矩阵式键盘; (3)发射模块:红外线发射管; (4)接收模块:一体化红外线接收头; (5)显示模块:采用1602LCD显示屏。
毕业论文无线电遥控系统的设计【范本模板】
摘要伴随着现代科技的发展,无线电遥控技术在现代工农业生产、国防、科研等领域有非常广泛的应用。
因此需要设计者从全局考虑,优化设计整个遥控系统,使得遥控技术越来越准确。
论文主要包括发射电路的设计和接收电路的设计两大部分,其中发射电路的设计为重点。
首先,在整体上阐述了设计思路,然后逐步对整体方案分块设计。
接着整合在一起,使其整体电路更加精良,从而设计出最佳单元电路。
其次,开始了对各个单元电路的设计。
从开关电路,到编码电路,功率放大电路,调制电路,再到发射天线,都进行了详细的阐述。
最后,选用FM解调芯片MC3361构成解调电路,LC作发射模块,用MC145026/MC145027实现编码和解码功能。
实现了无线遥控八个对象,七个LED和一个小灯泡,控制状态有15种,分别为七个LED的开关状态和小灯泡对应的八个亮度等级的简易无线电遥控系统.关键词:发射电路,接收电路,主振电路,高频功率放大器, 调制电路AbstractWith the development of modern technology science,wireless remote control technology in the modern industrial and agricultural production, national defense,scientific research and other fields have a very wide range of applications. Therefore need designers from overall consideration,optimize the design of the remote control system,make remote control technology is more and more accurate. Thesis mainly including launch circuit design and receiving circuit design of two parts, the launch of the design of the circuit as the key point. First of all, on the whole, expounds the design idea, and then gradually to the overall program block design. Then together,make the whole circuit more excellent, and the best unit circuit design. Second,we began to each unit circuit design. We from the switch circuit, encoding circuit, the power amplifier circuit,modulation circuit, and then to antenna,are in detail. Finally, we choose FM demodulation chip MC3361 constitute demodulation circuit,LC for launch module,with MC145026 / MC145027 realize encoding and decoding function。
无线遥控实验报告
一、实验背景随着科技的不断发展,无线通信技术得到了广泛应用。
无线遥控技术作为一种典型的无线通信技术,在智能家居、远程控制、工业自动化等领域具有广泛的应用前景。
本实验旨在设计一个简易的无线遥控系统,实现对指定设备的远程控制。
二、实验目的1. 了解无线遥控系统的基本原理和组成;2. 掌握无线遥控系统的设计与实现方法;3. 学会使用无线通信模块进行数据传输;4. 熟悉嵌入式系统编程与调试。
三、实验原理无线遥控系统主要由发射模块、接收模块和执行模块组成。
发射模块负责将控制信号通过无线方式发送出去;接收模块负责接收来自发射模块的信号,并将其转换为控制指令;执行模块根据接收到的指令执行相应的动作。
本实验采用无线射频(RF)技术实现无线遥控。
RF技术利用射频信号在空间传播,将信息从发射端传输到接收端。
本实验选用RF433MHz无线通信模块,该模块具有成本低、传输距离远、抗干扰能力强等优点。
四、实验器材1. 无线射频模块(RF433MHz);2. 单片机(如Arduino);3. 执行模块(如舵机、继电器等);4. 电源;5. 连接线;6. 开发板(如Arduino板);7. 编程软件(如Arduino IDE)。
五、实验步骤1. 设计无线遥控系统硬件电路图;2. 编写单片机程序,实现数据采集、处理和无线传输;3. 编写执行模块程序,实现控制指令的执行;4. 连接硬件电路,调试程序;5. 测试无线遥控系统的性能。
六、实验内容1. 设计无线遥控系统硬件电路图根据实验要求,设计无线遥控系统硬件电路图,包括单片机、无线射频模块、执行模块等。
电路图如下:```+---------+| MCU |+---------+| || |V V+---------+ +---------+| RF | | 执行 || 模块 |----| 模块 |+---------+ +---------+```2. 编写单片机程序使用Arduino IDE编写单片机程序,实现数据采集、处理和无线传输。
无限遥控装置设计报告
电子线路CAD课程设计报告题目:无线遥控装置系部:班级:学号:姓名:指导老师:时间:2010年12月27日—2010年12月31日目录摘要 (3)关键词 (3)1前言 (3)2CAD与Protel99 SE简介 (3)3 课程设计的要求 (3)4 电路分析 (4)4.1 PT226/2272 (4)4.2 继电器 (5)5 电路图绘制 (5)6 PCB绘制 (6)7 热转印制版法 (7)8 电路焊接与调试 (7)8.1 电路的焊接 (7)8.2 电路的调试 (8)9 总结 (8)参考文献 (8)附录 (9)摘要根据无线接收与发射装置的特点,采用PT2262/2272这一对带地址、数据编码功能的无线遥控发射/接收芯片来完成这一设计,熟练运用有关EDA软件进行电路设计及热转印制电路板技术,通过观察LED灯的亮与灭,还有继电器的反应来测试本设计的成功与否。
关键词EDA,PT2262/2272,热转印,继电器1前言在电子设备、电子产品微型化及高频化需求的驱动下,对于电子线路设计人员来说,掌握电子线路计算机辅助设计和计算机辅助制造的基本概念,并能熟练运用有关EDA软件进行线路设计、仿真分析及印制电路板设计,将会极大地提高工作效率。
本设计无线接收与发射设备是高频电子线路的综合应用,是现代通信系统、广播与电视系统、无线安全防范系统、无线遥控和遥测系统、雷达系统、电子对抗系统、无线电制导系统等必不可少的设备。
该报告包括了无线遥控装置的系统原理图、系统PCB图与系统实物图。
其中还重点介绍了PT2262/2272这一对带地址、数据编码功能的无线遥控发射/接收芯片与热转印制版法的步骤,对以后学习有一定帮助。
2CAD与Protel99 SE简介电子线路CAD的基本含义是使用计算机来完成电子线路的设计过程,包括电原理图的编辑、电路功能仿真、印刷版设计(包括自动布局、自动布线)与检测(包括布线、布局规则的检测和信号完整性分析)等。
无线遥控小车设计报告
舵机
舵机简单地说就是集成了直流电机、电机控制器和减速器等,并封装于一个便于安装的外壳里的伺服单元。小车的方向控制是通过控制舵机来实现的。舵机的电源线分别接5V和GND,信号控制线接STM32F103ZET6的PB6引脚(TIM4的PWM Channel_1输出引脚)。为了对STM32F103ZET6微控制器的引脚进行保护,在STM32F103ZET6与舵机控制信号线之间用光耦进行隔离。
第二章 设计方案
设计思路
课题题目:
基于STM32的无线遥控小车的设计
功能:
通过遥控器远程控制小车的运动状态,实现小车的前进、后退、停止、左转弯、右转弯、加速、减速等控制。
实现的方法:
硬件方面,采用的STM32F03ZET6的最小系统,系统的每个引脚都用插针引了出来。通过JTAG进行程序的下载和各种调试。采用NRF24L01无线模块传递控制指令,以BTN7971B电机驱动模块来对直流电机进行驱动。
驱动模块应考虑散热设计,当电机转动时模块会发热,故应当安装散热装置,以使驱动模块正常工作。
遥控器设计
遥控器由STM32F103RBT6微控制器、外接按键 、NRF24L01无线模块构成,设计框图如图2-1 。按键对应微控制器引脚及发送指令如表3-5。
按键
STM32F103RBT6引脚
无线发送指令
小车运动状态
第2章设计方案--------------------------------------------------5
设计思路-------------------------------------------------5
硬件设计方案---------------------------------------------6
无线遥控系统综合报告
无线遥控系统综合报告论文题目:无线遥控系统综合报告专业: 08电子信息工程学号:200813007641姓名:韦贤指导教师姓名:何富运二O一一年四月摘要无线遥控(Remote Control System)在工业自动化领域有着非常广泛的应用,比如控制远端电机的启动和停止、远端指示灯的开关和控制一些电器设备的运行与终止等等,这类应用实际上都是利用信道来传输开关量信号。
无线遥控就是利用无线电传送控制信号,对物体或各种过程进行远距离的控制。
如通过无线电传送控制信号,操纵模型飞机作出各种动作,控制导弹飞向目标,控制人造飞船进行轨道等。
通常也以为核心,传感器辅助实现发射接收。
一个运用计算机、传感、信息、通信、导航、人工智能及自动控制等技术来实现环境感知、它在军事、民用和科学研究等方面已获得了应用。
关键字:无线系统单片机发射接收二、引言无线监控系统中,无线遥控系统或数据传输系统工作在点对面的方式。
无线遥控技术在生活中已得到了广泛应用,常用于车辆防盗系统、家庭防盗系统和其他电器遥控装置上。
随着学生科技制作的展开,也成为机器人大赛等重要学生科技活动的必选组件之一。
在近几届高校的机器人大赛上,使用到无线遥控电路的队伍也已过八成,足见其重要性。
三、系统描述遥控器的发射和接收系统主要包括了遥控发射部分和遥控接收部分。
发射部分包括键盘矩阵、编码调制、LED红外发送器;接收部分包括光、电转换放大器、解调、解码电路。
当遥控器任一按键被按下以后,经过遥控芯片的编码产生一帧的码值,然后通过红外发射管发射出去;接着红外接收管接收到码值,通过单片机(CPU)解码解出码值。
最后通过数码管显示码值。
系统框图如下所示:遥控发射部分遥控器的种类很多,但电路原理相似。
一般由三大部分组成:一是按键扫描矩阵,二是专用集成电路,三是红外线发射部分。
遥控器产生不同的编码脉冲,输出各种以红外线为媒介的控制脉冲信号,这些脉冲是计算机指令代码,用来控制中央处理器(CPU)的操作。
北邮简易红外遥控系统设计报告
课程设计实验报告--------简易红外遥控系统学院:电子工程学院专业:电子信息科学与技术班级:学号:班内序号:姓名:日期:2013.07.071 【实验任务】设计并制作红外遥控发射机和接收机 (1) 红外遥控发射机(2) 红外接收机2 【技术指标】(1) 遥控对象:8个,被控设备用LED 分别代替,LED 发光表示工作; (2) 接收机距离发射机不小于2米;(3) 8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;(4) 在一定发射功率下(不大于20mW ),尽量增大接收距离; (5) 增加信道抗干扰措施; (6) 尽量降低电源功耗;被控设备外供直流稳压电源3【发射机部分】3.1控制键本次实验中,控制键采用10位拨码开关,能够产生10个不同的通断键信号,但是根据技术指标中的要求,由于只要控制8个LED灯状态、7段数码管并且只有8个亮度等级,所以只需要8中状态即可,因此值使用其中的8个拨码开关。
拨码开关实物图如下:3.2按键状态编码器编码器采用的是74LS147,它是74LS147为优先编码器,它是将9 条数据线(1-9)进行4 线BCD 编码,即对最高位数据线进行译码。
当1-9 均为高电平时,编码输出(ABCD)为十进制零。
故不需单设/IN0 输入端,从功能表中可以看出,其BCD码的译码输出是“反码”,所以在后续的控制电路中需要采用反相器来实现原码译码,其功能表和实物图如下所示:3.3并行转串行编码器采用MC145026编码芯片,其中5个为地址信息,后4位为数据信息,5位地址数据用于与解码芯片MC145027做配对,将这9位输入编码成4位并串行输出,该电路由于要采用红外发射和接收,所以需要互相配对验证,因此采用后一种工作模式,即9位输入A1-A5这5个输入为地址信息,D6-D9这4个输入端口输入的为上一级74LS147编码的4位数据信息。
由于在试验中发现,如果编码速率为4 KHz时候,解码时候的误码率比较高,经常出现误判,所以经过调节Rt,使得发射的编码后的串行信号约为1.7 KHz,此时解码效果最好,并且传输距离也比较长,计算公式如下所示:芯片实物及编码信号波形如图所示:3.4调制器由于载波频率设置在38 KHz左右,所以采用简单的RC振荡电路即可,并且仿真和实验的效果比较理想,更好的一点是,由于RC振荡电路简单,只需要设置一个电位器代替振荡电阻R即可很容易调出较为精确的38 KHz的波,然后通过多个反相器形成方波,并且也把电平振幅拉高到了0~5V,使得载波信号幅度增大。
一路无线遥控的设计报告.
课程设计论文题目:一路无线遥控学院:测试与光电工程学院专业名称:光电信息科学与工程班级学号:13085210学生姓名:程永指导教师:陈常婷2015年4月测试与光电工程学院电子基础课程设计任务书光电信息科学与工程系 130852 班学生:程永课题名称:一路无线遥控课题要求:一、具有以下功能:通过遥控器上的A、B、C、D按键可以实现接口处的高低电平的转换。
二、完成原理图。
三、完成安装及调试。
四、写出设计报告。
课题内容:第一周:查找相关资料;方案设计。
第一周:设计原理图。
第二周:完成安装及调试。
撰写报告主要参考资料:[2]. 康华光等. 电子技术基础(模拟部分第四版).高等教育出版社, 1999.6[3]. 康华光等. 电子技术基础(数字部分第四版).高等教育出版社, 1999.6系负责人:指导教师:时间:2014年4月7日测试与光电工程学院电子基础课程设计评分标准平时表现评分:(20%)优秀:(90-100)遵守纪律,尊敬老师,爱护设备,工作量饱满,动手能力强,无缺勤,很好按课题进度进行。
良好:(80-89)遵守纪律,爱护设备,工作量饱满,动手能力较强,考勤情况良好,较好按课题进度进行。
中等:(70-79)遵守纪律,爱护设备一般,工作量一般,动手能力一般,偶尔缺勤,基本按课题进度进行。
及格:(60-69)遵守纪律一般,人为因素损坏设备,工作量一般,动手能力差,偶尔缺勤,能按课题进度进行。
不及格:(59以下)不遵守纪律,人为因素损坏设备,有技术安全事故,工作量不饱满,动手能力很差,经常迟到,早退,缺勤。
课题完成情况评分:(50%)优秀:(90-100)全部完成任务书要求,完成质量优良、结果正确,所完成的设计有一定的独立见解。
良好:(80-89)全部完成任务书要求,完成情况良好,所完成的设计正确,解决了一些实际问题,结果正确。
中等:(70-79)基本完成任务书要求,完成质量尚好,所完成的设计基本正确,但存在一些不足。
简易无线遥控系统设计.
1 前言1.1 无线遥控技术现状无线遥控,即是在控制端把控制指令以某种编码方式形成易于传输的信号,通过无线传输,在受控端经解码等处理形成相应的控制操作。
无线控制方式多种多样,可以根据不同的应用需要采用适宜的方式。
各种遥控方式的不同,主要在于信息的编码处理方式和信息的传输方式。
所传信息的形式以及信息量的大小决定采用何种信息编码和处理方式,而信息传送的距离决定采用何种传输方式。
在编码方式上,目前在简单信息的遥控中常采用的是PCM方式和DTMF 方式。
这两种方式均具有实现简单、可靠性高的优点。
对于复杂以及大量信息的遥控,可以采用相应的信号处理方式,经过适当的信源信道编码以及数字调制等处理来生成易于传输的信号。
对于这些编码处理方式,可以根据系统功能需要进行灵活选择。
在传输方式上,对于近距离遥控,可以采用基带传输。
对于远距离遥控,需要选择适当的调制方式,进行频带传输。
目前常用的调制方式有幅度调制,频率调制和相位调制三种。
对于不同形式的基带信号,又可以分为模拟调制和数字调制。
对于各种调制方式的选择,可以根据基带信号的形式,传输的带宽限制等因素决定。
对于无线遥控技术,当前基本上通过以下几种方式实现:红外线遥控方式,无线电遥控方式,超声波遥控方式和声音遥控方式。
红外技术出现比较早,成本低,价格也具有优势。
红外遥控具有以下优点:控制内容多,抗干扰能力比较强,不会发生任何误动作;响应速度快,不会对其他电器产生干扰从而影响用户使用;体积小,成本低,功耗小,与其他方式比可以降低功耗90%。
但是他的缺点也很明显,在使用中需要保证遥控发射器和遥控接收设备处与一定的角度范围,中间不能有任何物品,否则就会阻挡红外线的传输,因为红外线不能穿越砖瓦水泥砌筑的墙体,这在日常使用中经常会造成不便,毕竟用户不希望只能在一定的角度范围内才能对对象进行操作,之外红外线方式也容易受到外界干扰。
超声波遥控方式中的超声传感器频带窄,能携带的信息量少,易于受干扰而引起误动作,同时该种方式作用距离短,通用性强可以互换因而不适合在灯具遥控中运用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
简易无线遥控系统报告
徐金辉张磊喻玮
摘要
该系统为简易无线遥控系统,实现无线遥控八个对象,七个LED 和一个小灯泡,控制状态有15种,分别为七个LED的开关状态和小灯泡对应的八个亮度等级。
本设计发射接收电路暂用模块代替,发射频率和接收频率均为315MHZ。
用MC145026/MC145027实现编码和解码功能。
要求
1.基本要求
(1)工作频率:f o=6~10MHz中任选一种频率。
(2)调制方式:AM、FM或FSK……任选一种。
(3)输出功率:不大于20mW(在标准75Ω假负载上)。
(4)遥控对象:8个,被控设备用LED分别代替,LED发光表示工作。
(5)接收机距离发射机不小于10m。
2.发挥部分
(1)8路设备中的一路为电灯,用指令遥控电灯亮度,亮度分为8级并用数码管显示级数。
(2)在一定发射功率下(不大于20mW),尽量增大接收距离。
(3)增加信道抗干扰措施。
(4)尽量降低电源功耗。
注:不能采用现成的收、发信机整机。
一系统方框图
接受部分方框图
二单元电路论证方案
一、压控振荡器电路(VCO)
(1)VCO主要由压控振荡器芯片MC1648、变容二极管V149以及LC并联谐振回路构成。
电源采用+5V的电压。
MC1648需要外接一个由电感和电容组成的并联谐振回路,电容采用一对串联变容二极管,背靠背与电感相连,调节加在变容二极管上的电压值,使VCO的输出频率稳定在8MHz。
在工作频率时,为达到最佳工作性能,要求LC 并联谐振回路的QL≥100。
VCO产生的振荡频率范围和变容二极管的压容特性有关。
变容二极管的CVD的大小受所加偏置电压U控制。
对于fc=8MHz,CVD=20pF,利用公式计算可得L值。
MC1648引脚端3为缓冲输出,一路供锁项环,一路经功率放大后输出。
该芯片的引脚端
5是自动增益控制电路(AGC)的反馈端,由于本设计的频率固定在8MHz,且其反馈幅度不大,因此引脚端5经电容接地。
(2)采用由晶体管9018及变容二极管和电感组成的西勒振荡器电路,振荡信号通过电容耦合到射极跟随器,然后送往功率放大器,这种电路的特点是:振荡频率由C3、C4决定,但反馈系数由C1、C2决定,解决了基本三点式振荡设计中存在的改变振荡频率必改变反馈系数的矛盾。
综合考虑稳幅输出和调谐方便,电路选用变容二极管取代C4实现系统的核心模块。
方案一有闭环控制幅值功能,电路简易,控制较方便,本系统选择方案一。
二、锁相环电路
VCO的输出频率受自身参数、控制电压的稳定性、温度外界电磁干扰等因素的影响,往往是不够稳定的。
因此可以加入自相位控制环节,即锁相环,来稳定发射频率。
发射频率经反馈,与晶振产生的标准信号做比较,在锁相环的跟踪下,发射频率始终向标准信号逼近,最终被锁定在标准频率上,达到与参考晶振同样的稳定度。
方案一:锁相环电路采用MC145152芯片,MC145152芯片集鉴相器、可编程分频器、参考分频器于一体,分频器的分频系数可由并行输入的数据控制。
参考晶振接入MC145152的OSCin、OSCout引脚端,芯片内部的÷R参考分频器提供8种不同的分频系数,对参考信号进行分频。
R值由其引脚端RA0、RA1和RA2设定,RA0RA1RA2设定范围为000~111,对应的分频系数为8~2048。
本设计中,参考晶振为
10.24MHz,所以取RA0RA1RA2=101时,即R=1024,对参考晶振频率进行1024分频。
为使分频系数连续可调,可编程分频电路采用是吞咽脉冲计数器,由ECL的高速分频器MC12022及MC145152内部的÷A减法计数器,÷N减法计数构成。
采用的鉴相器集成在MC145152中,是一种新型数字式鉴频/鉴相集成电路,具有鉴频和鉴相功能,不需要辅助捕捉电路就能实现宽带捕捉和保持。
由MC145152构成的锁相环原理方框图
方案二:数字电压合成方式。
由单片机系统通过D/A将需
要频率对应的控制电压加在变容二极管上,改变回路电容值,改变输出频率。
由于是开环调节,且变容二极管C~V特性的非线性,使输出频率难以精确控制。
方案三:采用集成度更高的专用锁相集成芯片——BU2614。
BU2614是用在数字调谐收音机中的锁相集成芯片。
其内部集成了前置分频、可变程序分频器、参考分频器和鉴相器。
工作频率范围10~130MHz频率步进为1kHz,满足本系统的需求,电路较简单,控制方便。
原理方框图如下:
锁项环原理方框图
本系统选用方案一
三编码解码电路
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。
四调制解调电路
(1)用变容二极管和MC1648实现调制,编码信号通过VCO电路中的变容二极管上进行调制后发射出去。
通过改变引脚端15(OSC1)
和16(OSC2)之间所接的电阻值,可改变输出频率。
解调电路由解调芯片MC3371构成,片内由振荡电路、混频电路、积分鉴频器、滤波器等构成。
(2)由XR2206/XR2211构成调制解调电路,XR2206/XR2211是一组FSK调制解调芯片,其价格低,性能稳定,调制电平与TTL兼容,适合于远距离而又不宜有线传输的点对点的数据通信中使用。
用它制作的调制解调器应用。
方案一集振荡电路和调制电路于一体,功能比较完整,MC1648与功放电路可构成闭环控制系统控制输出信号幅值,本系统优先选择方案一。
三单元电路设计
一编码电路
图一编码部分
用七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74LS148,由真值表可知,开关合上时,对应编码输入0,编码输出为低电平有效,故开关(1-7)对应连接到编码输入端(6-0)。
真值表如图所示。
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,对应控制七个LED开关状态。
为便于码元传输,需要对码元进行再编码。
MC145026实现这一功能,将74LS148并行输出量转换为串行输出,”1”编码输出两个宽脉冲,”0”编码输出两个窄脉冲,经发射模块调制后发射输出。
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。
二解码电路
图二解码部分
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“01111”时,解码控制LED;A1A2A3A4A5为“11111”时,解码控制灯泡和数码管。
MC145026 和MC145027外接电容电阻值配套表
注:所有电阻和电容的误差为正负5%,其中C TC=C TC+50Pf
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。
三发射接受电路
主要由T1000S和R03S模块构成,发射和接收频率为315MHZ,技术指标如下所示
T1000S:工作电压:+12V R03S:工作电压:+5V
工作电流:22mA 工作电流:小于5mA
发射频率:315MHZ 接收频率:315MHZ
发射距离:1000 m 接收灵敏度:-103dBm 发射模块传输距离与收发天线、工作电压、数据速率、占空比等因素有关,本系统电路通过改变天线来改变传输距离。
四功能实现及结果分析
(1)LED开关状态与开关控制一一对应
(2)小灯泡亮度等级与开关控制一致,数码显示亮度与开关控制一致。
(3)采用FSK调制方式
(4)传输距离满足要求,能在不同的房间进行遥控测试。
(5)发射和接收电路因元件限制,以上涉及的方案未能完成。