數(shù)字電路課程設計報告---紅外遙控電扇插座

1、<p><b>　　課程設計報告</b></p><p>　　課程名稱： 紅外遙控電扇插座 </p><p>　　系 部： 機械與電氣工程系 </p><p>　　專業(yè)班級： </p><p>　　小組成員：

2、 </p><p>　　指導教師： </p><p>　　完成時間： </p><p>　　數(shù)字電路課程設計報告</p><p><b>　　設計要求</b></p><p>　　課程設計的基本任務，是著重提高動

3、手能力及在字集成電路應用方面的實踐技能，培養(yǎng)綜合運用理論知識解決實際問題的能力。各組人員可分別通過設計圖紙，上網(wǎng)查找資料以及撰寫報告這幾個過程來鍛煉邏輯思維能力及實際動手能力。從實際操作中學習知識，思考存在的問題以及解決問題。</p><p>　　(1).控制系統(tǒng)具有一個發(fā)射裝置和一個接收裝置，接收裝置中具有8個開關(guān)（控制的設備控制電扇電源通、斷以及風擋的選擇），實驗時用8個發(fā)光二極管模擬，使發(fā)射裝置能每次控制一

4、個發(fā)光二極管點亮或熄滅。</p><p>　　(2).送控距離應大于3m。</p><p>　　(3).設遙控系統(tǒng)的載波頻率為40 kHz。</p><p>　　(4).組裝、調(diào)試電路。</p><p>　　(5).畫出邏輯電路圖，寫出總結(jié)報告。</p><p><b>　　設計的作用、目的</b>

5、;</p><p>　　數(shù)字電子技術(shù)是一門實踐性很強的課程，加強工程訓練，特別是技能的培養(yǎng)，對于培養(yǎng)工程人員的素質(zhì)和能力具有十分重要的作用，在電子類本科教學中，課程設計是一個重要的實踐環(huán)節(jié)。</p><p>　　通過本次數(shù)字電子技術(shù)課程設計要實現(xiàn)以下兩個目標：</p><p>　　1.初步掌握電子線路的設計。既學生根據(jù)設計要求，查閱文獻資料，收集、分析類似電路的性能

6、，并通過調(diào)試等實踐活動，使電路達到性能要求。</p><p>　　2.課程設計為后續(xù)的畢業(yè)設計打好基礎。畢業(yè)設計是系統(tǒng)的工程設計實踐，而課程設計的著眼點是讓學生開始從理論學習的鬼帶上主見引向?qū)嶋H方面，運用已學過的的分析和設計電路的理論知識，逐步掌握工程設計的步驟和方法，同時，課程設計報告的書寫，為今后從事技術(shù)工作撰寫科技報告和技術(shù)資料打下基礎。</p><p><b>　　設計的

7、具體實現(xiàn)</b></p><p><b>　　系統(tǒng)概述</b></p><p>　　紅外線又稱紅外光波，在電磁波譜中，光波的波長范圍為0.01um~1000um。根據(jù)波長的不同可分為可見光和不可見光，波長為0.38um~0.76um的光波可為可見光，依次為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七種顏色。光波為0.01um~0.38um的光波為紫外光(線)，波長為0.7

8、6um~1000um的光波為紅外光(線)。紅外光按波長范圍分為近紅外、中紅外、遠紅外、極紅外4類。紅外線遙控是利用近紅外光傳送遙控指令的，波長為0.76um~1.5um。用近紅外作為遙控光源，是因為目前紅外發(fā)射器件(紅外發(fā)光管)與紅外接收器件(光敏二極管、三極管及光電池)的發(fā)光與受光峰值波長一般為0.8um~0.94um，在近紅外光波段內(nèi)，二者的光譜正好重合，能夠很好地匹配，可以獲得較高的傳輸效率及較高的可靠性。目前廣泛使用的家電遙控器

9、幾乎都是采用的紅外線傳輸技術(shù)。作為無線局域網(wǎng)的傳輸方式，紅外線方式的最大優(yōu)點是不受無線電干擾，且它的使用不受國家無線管理委員會的限制。紅外數(shù)據(jù)協(xié)會（IRDA）成立后，為了保證不同廠商的紅外產(chǎn)品能夠獲得最佳的通信效果，紅外通信協(xié)議將紅外數(shù)據(jù)通信所采用的光波波長的范圍限定在850至900n</p><p><b>　　電路分析與設計</b></p><p><b&g

10、t;　　紅外遙控系統(tǒng)</b></p><p>　　通用紅外遙控系統(tǒng)由發(fā)射和接收兩大部分組成，應用編/解碼專用集成電路芯片來進行控制操作，如圖1所示。發(fā)射部分包括鍵盤矩陣、編碼調(diào)制、LED紅外發(fā)送器；接收部分包括光、電轉(zhuǎn)換放大器、解調(diào)、解碼電路。</p><p><b>　　圖1：遙控器原理圖</b></p><p><b>

11、;　　鍵盤及代碼產(chǎn)生電路</b></p><p><b>　　（大圖見附一）</b></p><p>　　圖中S1~S8表示1~8路控制信號的按鍵開關(guān)，按下時產(chǎn)生有效電平（低電平）。當鍵未按下時，S1~S8 與S10~S17 分壓器使鍵盤輸出端為大于3.5V的高電平ViH，當有鍵按下時，則該鍵所連的輸出端產(chǎn)生低電平送編碼器74HC147，同時在TE端得到0

12、.7V的低電平。74HC147是BCD碼優(yōu)先編碼器，將有效的輸入鍵值變成BCD反碼，經(jīng)非門后輸出BCD碼。</p><p><b>　　編碼電路</b></p><p>　　遙控發(fā)射器專用芯片很多，根據(jù)編碼格式可以分成兩大類，這里我們以運用比較廣泛，解碼比較容易的一類來加以說明，現(xiàn)以日本NEC的uPD6121G組成發(fā)射電路為例說明編碼原理。當發(fā)射器按鍵按下后，即有遙控

13、碼發(fā)出，所按的鍵不同遙控編碼也不同。這種遙控碼具有以下特征：采用脈寬調(diào)制的串行碼，以脈寬為0.565ms、間隔0.56ms、周期為1.125ms的組合表示二進制的“0”；以脈寬為0.565ms、間隔1.685ms、周期為2.25ms的組合表示二進制的“1”，其波形如圖2所示。</p><p><b>　　圖2：遙控編碼</b></p><p><b>　?。?/p>

14、大圖見附二）</b></p><p>　　編碼電路由集成編碼器MC145026外接RC元件組成，其中，A1~A5 是地址線，A6/D6 ~ A9/D9 是地址數(shù)據(jù)復用線，MC145026可對9位并行輸入數(shù)據(jù)進行編碼，并在收到傳輸啟動信號TE時輸出串行數(shù)據(jù)。TE為低電平時，器件開始啟動傳輸賽程；TE為1時，器件被阻塞而無輸出信號，輸出端為“高阻”狀態(tài)。DOUT為數(shù)據(jù)輸出端，送出經(jīng)過編碼的串行數(shù)據(jù)。RS、

15、CTC和RTC是內(nèi)部振蕩器的外接元件，產(chǎn)生電路的振蕩頻率信號。</p><p>　　編碼調(diào)制及發(fā)射電路 </p><p><b>　?。ù髨D見附三）</b></p><p>　　編碼信號還必須調(diào)制到高頻率的載波上才能發(fā)射出去，以提高傳輸?shù)目垢蓴_能力。圖 (a)是調(diào)制電路的工作波形，當編碼信號A為高電平時，振蕩器工作，輸出40KHz的載波信號；

16、當A為低電平時，振蕩器不工作，輸出低電平。調(diào)制后的信號經(jīng)門電路隔離、放大后由紅外管MLED81發(fā)送出去。圖 (b)表示了編碼調(diào)制與發(fā)射電路，其中紅外管的工作電流為200 - 300mA。</p><p><b>　　紅外接收電路</b></p><p><b>　?。ù髨D見附四）</b></p><p>　　紅外接收電路接

17、收紅外光信號并將其轉(zhuǎn)換成串行代碼。電路由專用的集成紅外接收芯片CX20106及外接R、C元件構(gòu)成。由紅外接收管PH3028接收的光信號經(jīng)CX20106進行限幅放大、帶通濾波、解調(diào)和信號整形，由CX20106的第7腳輸出。外接電阻R1、C1的大小決定CX20106中前置放大級的增益。濾波器中心頻率由R2 調(diào)節(jié)。C3為檢波電容。</p><p><b>　　解碼電路</b></p>

18、<p><b>　　（大圖見附五）</b></p><p>　　解碼電路采用與MC145026編碼器配套的MC145027解碼器實現(xiàn)，外接和組成的電路用于判斷接收的脈沖是寬脈沖還窄脈沖，調(diào)整R1C1，為1.72×編碼器時鐘周期。R2,C2組成的電路用于檢測接收到的末位信號，使R2,C2等于33.5×編碼器的時鐘周期。此時間常數(shù)用于判斷輸入保留低電平的時間是否已

19、達到了4個數(shù)據(jù)周期，若達到，則由數(shù)據(jù)提取電路將提取到的低電平傳送到控制邏輯電路，使有效傳輸輸出端VT為低電平并終止傳輸。</p><p><b>　　四．心得體會及建議</b></p><p>　　為期兩周的電子技術(shù)課程設計已經(jīng)結(jié)束了，在這短短的時間里我和我們組的組員經(jīng)過了題目的研究、方案選擇、繪圖等步驟把一次完整的課程設計完成了，在這途中我們學到了很多。</p

20、><p>　　課程設計是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識、發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決實際問題，鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié)，是對學生實際工作能力的具體訓練和考察過程。隨著科學技術(shù)發(fā)展的日新月異，電子技術(shù)已經(jīng)成為當今計算機應用中空前活躍的領域，在生活中可以說是無處不在。因此作為二十一世紀的大學生來說掌握電子技術(shù)的開發(fā)技術(shù)是十分重要的。</p><p>　　我們這組的題目是設計一個具有一個發(fā)射裝置和一個接收裝置的紅

21、外遙控電扇插座，在這過程正我們都遇到不少的問題，因為我們面對這個題目中的一些要求和部件，有很多都沒接觸過，對于這些知識很陌生。一開始的時候簡直無從下手，我們小組的人在網(wǎng)上以及一些書籍中查閱很多這方面的相關(guān)知識，從一開始的迷茫直到稍有頭緒。在開始我們的設計后，我們才逐漸的把課堂上學到的知識和設計中的相關(guān)部分串聯(lián)到一塊，直到最后，才在我們的腦海中形成了一些成型的思路。在這一系列的過程中，讓我們學到了很多新的知識，也增強了我們對知識的掌握以及

22、應用能力。</p><p>　　我覺得做課程設計同時也是對理論知識的鞏固和加強，由于課本上的知識多而深，平時的學習也不能很好的理解和運用各種知識，而且考試內(nèi)容有限，所以在這次課程設計過程中，我們了解了很多元件的功能，并且對于其在電路中的使用有了更多的認識。平時看課本時，有時問題老是弄不懂，做完課程設計，那些問題就迎刃而解了。而且還可以記住很多東西。比如一些芯片的功能，平時看課本，這次看了，下次就忘了，通過動手實踐

23、讓我們對各個元件印象深刻。認識來源于實踐，實踐是認識的動力和最終目的，實踐是檢驗真理的唯一標準。所以這個期末測試之后的課程設計對我們的作用是非常大的。</p><p>　　在制作這份設計報告時，發(fā)現(xiàn)細心耐心，恒心一定要有才能做好事情，首先是線的布局上既要美觀又要實用和走線簡單，兼顧到方方面面去考慮是很需要的，否則只是一紙空話。實習過程中的曲折可謂一語難盡。在此期間我們也失落過，也曾一度熱情高漲。從開始時滿富盛激情

24、到最后汗水背后的復雜心情，點點滴滴無不令我回味無長。</p><p>　　通過設計，我才真正領略到“艱苦奮斗”這一詞的真正含義。我才意識到老一輩電子設計為我們的社會付出。我想說，設計確實有些辛苦，但苦中也有樂，在如今單一的理論學習中，很少有機會能有實踐的機會，但我們可以，而且設計也是一個團隊的任務，一起的工作可以讓我們有說有笑，相互幫助，配合默契，多少人間歡樂在這里灑下，大學里兩年的相處還趕不上這十來天的合作，我

25、感覺我和同學們之間的距離更加近了；我想說，確實很累，但當我們看到自己所做的成果時，心中也不免產(chǎn)生興奮； 我們同樣可以為社會作出我們應該做的一切，這有什么不好？我們不斷的反問自己。也許有人不喜歡這類的工作，也許有人認為設計的工作有些枯燥，但我們認為無論干什么，只要人生活的有意義就可。社會需要我們，我們也可以為社會而工作。既然如此，那還有什么必要失落呢？于是我們決定沿著自己的路，執(zhí)著的走下去。</p><p>　　說

26、實話，課程設計真的有點累．然而，當我一著手清理自己的設計成果，漫漫回味這一周的心路歷程，一種少有的成功喜悅即刻使倦意頓消．雖然這是我剛學會走完的第一步，也是人生的一點小小的勝利，然而它令我感到自己成熟的許多，另我有了一中“春眠不知曉”的感悟．通過課程設計，使我深深體會到，干任何事都必須耐心，細致．課程設計過程中，許多計算有時不免令我感到有些心煩意亂：有兩次因為不小心我計算出錯，只能毫不情意地重來．想到今后自己應當承擔的社會責任，想到世界

27、上因為某些細小失誤而出現(xiàn)的令世人無比震驚的事故，我不禁時刻提示自己，一定呀養(yǎng)成一種高度負責，認真對待的良好習慣．這次課程設計使我在工作作風上得到了一次難得的磨練．短短一周是課程設計，使我發(fā)現(xiàn)了自己所掌握的知識是真正如此的缺乏，自己綜合應用所學的專業(yè)知識能力是如此的不足，幾年來的學習了那么多的課程，今天才知道自己并不會用．想到這里，我真的心急了，其實想想，課程設計確實真的使我有了收獲．只要有收獲，我就要自信。</p><

28、;p>　　這次電子課程設計讓我對數(shù)電理論有了更加深入的了解，同時在具體的設計過程中我們發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在書本上的知識與實際的應用存在著不小的差距，書本上的知識很多都是理想化后的結(jié)論，忽略了很多實際的因素，或者涉及的不全面，可在實際的應用時這些是不能被忽略的，我們不得不考慮這方的問題，這讓我們無法根據(jù)書上的理論就輕易得到預想中的結(jié)果，有時結(jié)果甚至很差別很大。通過這次實踐使我更深刻的體會到了理論聯(lián)系實際的重要性，我們在今后的學習工作中會更加的注

29、重實際，避免稱為只會紙上談兵的趙括。</p><p>　　通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會遇到過各種各樣的問題，同時在設計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠

30、深刻，掌握得不夠牢固。</p><p>　　生活就是這樣，汗水預示著結(jié)果也見證著收獲。勞動是人類生存生活永恒不變的話題。雖然這只是一次的極簡單的課程設計三進制減計數(shù)器，可是平心而論，也耗費了我們不少的心血，這就讓我不得不佩服專門搞三進制減計數(shù)器的技術(shù)前輩，才意識到老一輩對我們社會的付出，為了人們的生活更美好，他們?yōu)槲覀兩鐣冻龆嗌傩难。?</p><p>　　通過這次課程設計，我想說：

31、為完成這次課程設計我們確實很辛苦，但苦中仍有樂，和團隊人員這一個星期的一起工作的日子，讓我們有說有笑，相互幫助，配合默契，多少人間歡樂在這里灑下，大學里一年的相處還趕不上這一個星期的實習，我感覺我和同學們之間的距離更加近了。與同學分工設計，和同學們相互探討，相互學習，相互監(jiān)督。學會了合作，學會了運籌帷幄，學會了寬容，學會了理解，也學會了做人與處世。</p><p>　　課程設計是我們專業(yè)課程知識綜合應用的實踐訓練

32、，這是我們邁向社會，從事職業(yè)工作前一個必不少的過程．“千里之行始于足下”，通過這次課程設計，我深深體會到這句千古名言的真正含義．我今天認真的進行課程設計，學會腳踏實地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎．以前種種艱辛這時就變成了最甜美的回憶！</p><p>　　這次課程設計讓我學到了很多，不僅是鞏固了剛學完的數(shù)電的理論知識，而且也培養(yǎng)了我的動手能力，更令我的創(chuàng)造性思維得到拓展。希望今后類

33、似這樣課程設計、類似這樣的鍛煉機會能更多些!學到了很多課內(nèi)學不到的東西，比如獨立思考解決問題，出現(xiàn)差錯的隨機應變，和與人合作共同提高，都受益非淺。 </p><p><b>　　五．附錄</b></p><p><b>　　元器件明細表：</b></p><p>　　電阻R：12個10κΩ、8個20κΩ、4個100κΩ、

34、1個43κΩ、1個4.7κΩ、1個2.2κΩ、2個200κΩ、1個50κΩ</p><p>　　電容C：1個2700PF、1個0.01μF、 1個1μF、1個 3.3μF、 1個330PF、 1個1.01μF、 個0.1μF、 2個10μF </p><p>　　發(fā)光二極管：12個,</p><p>　　芯片：1個CX20106，1個CC4028 ,2個CC4013

35、</p><p><b>　　開關(guān)：9個</b></p><p>　　器件： 1個74HC147編碼器， 1個MC145026集成編碼器,1個 MLED81紅外管,1個 PH3028紅外接收管，1個MC145027解碼器,</p><p><b>　　六．參考文獻</b></p><p>　　[1]

36、余學飛·無線傳送技術(shù)在醫(yī)療儀器設計中的應用·醫(yī)療衛(wèi)生裝備·2007 年第28 卷第2 期 :14-18</p><p>　　[2]李廣第 朱月秀 冷祖祁·單片機基礎（第三版）·北京·北京航空航天大學出版社·2007.6</p><p>　　[3]余周軍·Protel DXP 使用教程·北京·

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43、20] 電子技術(shù)基礎 出 版 社： 高等教育出版社 作者： 張龍興 出版時間： 2001-07-01 </p><p>　　[21] 秦臻 . 《電子技術(shù)基礎（數(shù)字部分）重點難點題解指導考研指南》 . 高等教育出版社 . 2007-06-01</p><p>　　[22] 王漢橋 . 《電子技術(shù)基礎(下冊)數(shù)字部分》 . 中國電力出版設 . 2006-09-01 </p>