数字电路课程设计--- 遥控开关设计

数字电路课程设计--- 遥控开关设计

中国地质大学长城学院

电气工程及其自动化

课程设计

题目数字电子课程设计

遥控开关设计

系别信息工程系

学生姓名

专业电气工程及其自动化

学号

指导教师

职称高级工程师

2011年11月21日

目录

摘要 (2)

一、实验内容 (3)

1、概述 (3)

2、课程设计任务及要求 (3)

3、系统设计 (3)

二、元件及工具说明 (5)

（1）继电器 (6)

（2）稳压管的工作原理 (6)

三、安装调试过程 (7)

四、故障分析 (8)

五、总结 (8)

心得体会 (8)

摘要

随着无线通信技术的发展，目前，一些只由微控制器和集成射频芯片构成的无线通信模块不断推出，这种微功率短距离无线数据传输技术在工业、民用等领域得到应用广泛。无线射频技术作为本得到业界的高度重视。该技术利用射频方式进行非接触双向通信，可以自动识别目标对象并获取相关数据，具有精度高、适应环境能力强、抗干扰强、操作快捷等许多优点。随着无线电技术的不断成熟，大量遥控设备已经在人们的生活中应用，让我们体会到许多的方便。

随着无线电技术的不断成熟，各种遥控设备已大量地在人们的生活中应用，让我们体会到了许多的方便。本文介绍一款2路遥控开关的制作，采用了数据加密处理，具有可靠性好，不会产生误动作，密码可设定，电路主要由供电部分、无线接收部分、数据解码部分和开关控制部分组成。220V交流市电接在进线端子上，经C1、R1、VD1-VD4组成的降压整流电路后，在CW1上形成24V左右的直流电压，为电路提供工作电源。当接收模块IC2收到遥控器发射的无线电编码信号后，就会在其输出端输出一串控制数据码，这个编码信息经专用解码集成电路IC1解码后，相应继电器吸合，从而点亮电灯，达到遥控控制电灯的目的。

关键词：继电器无线电遥控

一、实验内容

1、概述

电路主要由供电部分、无线接收部分、数据解码部分和开关控制部分组成。220V交流市电接在进线端子上，经C1、R1、VD1-VD4组成的降压整流电路后，在CW1上形成24V左右的直流电压，为电路提供工作电源。24V直流电压经电阻R3降压后，在CW3两端形成稳定的5V工作电压，作为无接接收模块和解码电路的工作电源。

平时，IC1的11、12脚输出低电平，继电器断开，当接收模块IC2收到遥控器发射的无线电编码信号后，就会在其输出端输出一串控制数据码，这个编码信息经专用解码集成电路IC1解码后，在数据输出端输出相应的控制数据，数据信息为有效时D2输出为高电平，这个高电平经R6输入到VT2的基极，使其导通，相应继电器吸合，从而点亮电灯；当无线接收部分收到的数据信息为D2数据为0时，由于VT2失去基极电流，使其关断，继电器断开，从而达到遥控控制电灯的目的。

2、课程设计任务及要求

设计实现无线遥控开关，对室内范围内对象进行无线遥控，遥控通过数字编、解码实现，遥控距离二十米左右。可以对家庭、办公室、商场、酒店、医院、仓库等场所的灯具照明控制和类似用途的电器的控制。

要求：（1）可以遥控控制灯的开、关。

（2）焊接认真，元器件不要反差。

（3）遥控距离20米。

（4）可以对二路开关进行遥控控制。

（5）受控对象：灯具和家用电器。

3、系统设计

电路原理图见图1。电路主要有供电部分、无线接收部分、数据解码部分和开关控制部分组成。220v市电接在进线端子上，经C1、R1、VD1-VD4组成的减压整流电路后，在CW1上形成24v左右的直流电压，为电路提供工作电源。24v直流电压经电阻R3降压后，在CW3两端形成稳定的5v工作电压，作为无线就收模块和解码电路的工作电源。

平时，IC1的11、12脚输出低电平，继电器断开，当接收模块IC2接收到遥控器发射的无线电编码信号后，就会在其输出端输出一段数据控制码，这个编码信息经装用解码集成电路IC1解码后，在输出端输出相应的控制数据。本文介绍的数据信息为有效时D2输出为高电平这个高电平经R6输入到VT2的基级，时使其导通，相应的继电器吸合，从而点亮电灯；当无线接收部分接收到的数据信息D2为0时，由于VT2失去基级电流，使其关断，继电器断开。从而达到远程控制开关的功能。

注意的问题：

（1）、直流电源要求12V电压稳定且能够提供最大50毫安电流的能力。

（2）、遥控器采用220V接入，通电时用手触碰开关金属部分容易触电，调试时需特别小心。

（3）、焊接编码地址时，一定不要出现搭锡或拉丝等现象。

（4）、每路的最大负载能力是220V/7A，连续使用最大不超过5A，即负载功率不大于1000W

二、元件及工具说明

主要元器件工作原理

（1）继电器

继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。

（2）稳压管的工作原理

所有的稳压器，都利用了相同的技术实现输出电压的稳定。输出电压通过连接到误差放大器，反相输入端的分压电阻采样，误差放大器的同相输入端连接到一个参考电压Vref。参考电压由IC内部的带隙参考源产生。误差放大器总是试图迫使其两端输入相等。为此，它提供负载电流以保证输出电压稳定：

（3）三极管工作原理

三极管共有三个电极，各电极的电流分别是：基极电流，用IB表示；集电极电流，用如表示；发射极电流，用IE表示。各电极电流之间的关系说明是必须要掌握的知识。无论是NPN型还是PNP型三极管，三个电极电流之间关系相同。

三极管具有电流放大作用，它是一个电流控制器件。所谓电流控制器件，是指它用很小的基极电流IB来控制比较大的集电极电流IC和发射极电流IE,没有IB,就没有IC和IE。

在IC=βIB中，β为几十甚至更大，只要有一个很小的输入信号电流IB，就有一个很大的输出信号电流IC出现。由此可见，三极管能够对输入电流进行放大。在各种放大器电路中，就是用三极管的这一特性来放大信号的。

在三极管电路中，三极管的输出电流IC或IE是由直流电源提供的；基极电流IB则是一部分由所要放大的信号源电路提供，另一部分也是由直流电源提供的。

如果三极管没有电流IB，三极管就处于截止状态，直流电源就不会为三极管提供IC 和IE(IC和IE都是由直流电源提供的，除了IE中很小的IB，因为它是基极输入电流)。

基极电流IB由两部分组成：直流电源提供的静态偏置电流和由信号源提供的信号电流。

由上述分析可知，三极管能将直流电源的电流按照输入电流IB的要求（变化规律）转换成相应的电流IC和IE。从这个角度上讲，三极管是一个电流转换器件。