红外遥控开关

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设计题目： 设计题目：红外遥控开关
• 错误二：系统电路设计错误 错误二： 例如，器件选择错误，在高速应用中使用了低速器件； 例如，器件选择错误，在高速应用中使用了低速器件；元件 参数计算错误，以致达不到预定的指标 逻辑控制关系错误等 参数计算错误，以致达不到预定的指标;逻辑控制关系错误等 。这些都是设计上的错误。 这些都是设计上的错误。 错误后果：系统设计错误通常意味要对物理线路作较大的改 错误后果： 动。 措施：一是使用计算机对电路进行模拟， 措施：一是使用计算机对电路进行模拟，例如验证放大器的 特性，而且模拟的结果为物理线路的调试提供了参考依据。 特性，而且模拟的结果为物理线路的调试提供了参考依据。 另一个是使用可编程逻辑器件， 另一个是使用可编程逻辑器件，这样在发现错误时只要 重新改变编程，不需要做大的改动。 重新改变编程，不需要做大的改动。
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2.发挥与扩展部分 2.发挥与扩展部分
1)自制红外遥控器 包括至少8路遥控按键； 自制红外遥控器， (1)自制红外遥控器，包括至少8路遥控按键； (2)遥控开关能够控制至少8路家用电器。 (2)遥控开关能够控制至少8路家用电器。 遥控开关能够控制至少
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• 错误三：系统实现错误 错误三： 系统实现错误主要是器件接线错误或工作点设置错误。 系统实现错误主要是器件接线错误或工作点设置错误。 错误后果：系统实现错误通常导致电路工作状态不正常， 错误后果：系统实现错误通常导致电路工作状态不正常，但是 通常不需要对物理线路作较大的改动。 通常不需要对物理线路作较大的改动。 措施：查找实现错误时可以根据模拟的结果进行对照调试， 措施：查找实现错误时可以根据模拟的结果进行对照调试，或 由电路的因果关系确定故障的位置。 由电路的因果关系确定故障的位置。
图1 方案一电路框图
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（２）方案一工作原理 红外信号有几种不同的编码方式， 红外信号有几种不同的编码方式，例如可以使用不同 的脉冲宽度代表0 的脉冲宽度代表0和1，也可以使用信号沿的变化代表0和 也可以使用信号沿的变化代表0 1，但是红外遥控信号总是由一串脉冲所组成的。按下红 但是红外遥控信号总是由一串脉冲所组成的。 外遥控器不同的按键之后发出的编码不同。 外遥控器不同的按键之后发出的编码不同。如果将脉冲串 进行单稳整形，就可以得到一个脉冲， 进行单稳整形，就可以得到一个脉冲，用它来控制一个触 发器就可以实现一个单路的遥控开关；如果将脉冲串进行 发器就可以实现一个单路的遥控开关； 解码，就可以实现多路遥控开关。 解码，就可以实现多路遥控开关。
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七、参考文献
高吉祥。电子技术基础实验与课程设计。北京： [1] 高吉祥。电子技术基础实验与课程设计。北京：电子工 业出版社， 业出版社，2002 彭介华。电子技术课程设计指导。北京： [2] 彭介华。电子技术课程设计指导。北京：高等教育出版 社，1997 毕满清。电子技术实验与课程设计。北京： [3] 毕满清。电子技术实验与课程设计。北京：机械工业出 版社， 版社，2001
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（３）方案一特点 全部功能通过硬件电路实现，不需编程。 全部功能通过硬件电路实现，不需编程。 （４）方案一主要参考元器件 红外发送、接收器件，74LS74（ 触发器），555（ 红外发送、接收器件，74LS74（D触发器），555（时 ），555 钟信号发生器），继电器等。 钟信号发生器），继电器等。 ），继电器等
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（３）方案二特点 利用单片机技术，系统由硬件和软件两部分完成， 利用单片机技术，系统由硬件和软件两部分完成，控制 灵活。 灵活。 （４）方案二主要参考元器件 红外发送器（可使用家用遥控器）、红外接收器（ 红外发送器（可使用家用遥控器）、红外接收器（如 ）、红外接收器 TSOP1738），单片机，继电器。 TSOP1738），单片机，继电器。 ），单片机
题目:红外遥控开关 题目:
主讲：刘颖教授 主讲：
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一、设计任务
给定直流电源电压和交流电源电压条件下， 给定直流电源电压和交流电源电压条件下，设计并 制作一个红外遥控开关。 制作一个红外遥控开关。
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二、设计技术指标
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２.总体设计方案二
（１）方案二系统电路框图
键 盘 输 入
编 码 器
红外发送
红 外 发 送
红外 接收
单片机 解码 处理
开关 驱动 及 显示
方案2 图2 方案2系统电路框图
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（２）方案二工作原理 1)利用键盘输入指令，将其转化为电信号， 1)利用键盘输入指令，将其转化为电信号，经过编码调制等 利用键盘输入指令 处理过程，通过LED红外发射器发送。 处理过程，通过LED红外发射器发送。 LED红外发射器发送 2)将接收到的红外遥控信号放大、 2)将接收到的红外遥控信号放大、接调和整形后输出响应的 将接收到的红外遥控信号放大 指令信号，送至单片机进行识别和处理， 指令信号，送至单片机进行识别和处理，单片机根据识别 结果输出控制信号，控制相应的继电器， 结果输出控制信号，控制相应的继电器，从而控制对应的 家用电器的开关状态。 家用电器的开关状态。
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五、总体方案设计
所谓总体方案就是根据所提出的任务要求和性能指标， 所谓总体方案就是根据所提出的任务要求和性能指标， 用具有一定功能的若干单元电路组成一个整体， 用具有一定功能的若干单元电路组成一个整体，来实现各 项功能，满足设计题目提出要求和技术指标。 项功能，满足设计题目提出要求和技术指标。
关键任务回顾： 关键任务回顾：
红外信号发送与接收。 (1) 红外信号发送与接收。 根据接收到的红外信号特征控制相应的家用电器。 (2) 根据接收到的红外信号特征控制相应的家用电器。
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１. 总体设计方案一
（１）设计电路框图
红外遥控器
红外接收
信号处理 开关驱动 及显示
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继电器外观示意图
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• 继电器示意图
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பைடு நூலகம்
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74LS74 D触发器
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2.设计调试过程中注意事项 设计调试过程中注意事项
调试过程是发现错误、改正错误的过程。能够越早 调试过程是发现错误、改正错误的过程。 地发现错误，纠正它的代价就越小。错误可以分为： 地发现错误，纠正它的代价就越小。错误可以分为：系 统方案错误；系统设计错误；系统实现错误。 统方案错误；系统设计错误；系统实现错误。
1.基本部分 1.基本部分
(1)红外遥控器采用现成的家用电器的红外遥控器； (1)红外遥控器采用现成的家用电器的红外遥控器；遥控距离 红外遥控器采用现成的家用电器的红外遥控器 不小于5 不小于5米； (2)遥控开关接收端的工作电源为220V交流电； (2)遥控开关接收端的工作电源为220V交流电； 遥控开关接收端的工作电源为220V交流电 (3)遥控开关使用发光二极管指示有无220V交流电源及遥控 (3)遥控开关使用发光二极管指示有无220V交流电源及遥控 遥控开关使用发光二极管指示有无220V 开关的开关状态； 开关的开关状态； (4)遥控开关能够控制台灯、电扇等家用电器， (4)遥控开关能够控制台灯、电扇等家用电器，输出功率不超 遥控开关能够控制台灯 200W。 过200W。
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方案二参考元器件清单。 方案二参考元器件清单。
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六、调试过程
１.可能用到的仪器与仪表
• • • • • • PC机 PC机 单片机开发系统（ MICE—51仿真器 仿真器） 单片机开发系统（如MICE—51仿真器） 示波器 直流稳压电源 数字万用表 集成电路芯片测试仪
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三、电子系统设计的一般步骤
1 .选择总体方案； 选择总体方案； 选择总体方案 2 .画出系统框图； 画出系统框图； 画出系统框图 3 .设计单元电路； 设计单元电路； 设计单元电路 4. 选择元器件； 选择元器件； 5. 计算参数； 计算参数； 6. 画出总体电路图 电路板图设计与制作 ； 画出总体电路图,(电路板图设计与制作 电路板图设计与制作)； 7. 组装与调试等。
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3.如何避免、减少设计错误 如何避免、 如何避免
•错误一：系统方案错误 错误一： 错误一 •错误后果：系统方案错误是致命的，如果在制作后期才发现它， 错误后果：系统方案错误是致命的，如果在制作后期才发现它， 错误后果 几乎就没有挽救的办法。 几乎就没有挽救的办法。 •措施：为避免方案错误，在设计前要进行周密的方案论证。查阅 措施：为避免方案错误，在设计前要进行周密的方案论证。 措施 大量的文献资料， 大量的文献资料，必要时设计调试核心单元电路或进行计算机模 拟。
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四、本课程设计要求完成的任务
1.总体方案设计与优化； 1.总体方案设计与优化； 总体方案设计与优化 2.系统功能电路设计； 2.系统功能电路设计； 系统功能电路设计 3.计算参数，购买元器件； 3.计算参数，购买元器件； 计算参数 4.绘制完整电路图； 4.绘制完整电路图； 绘制完整电路图 5.印刷电路板设计与制作（选做内容）； 5.印刷电路板设计与制作（选做内容）； 印刷电路板设计与制作 6.安装、 6.安装、调试所设计的电路 ； 安装 7.详细说明电路原理，写出设计总结报告。 7.详细说明电路原理，写出设计总结报告。 详细说明电路原理