多动能无线电路课程设计

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1、多功能无线遥控电路的设计一、设计任务及要求1、由发射电路和接收电路两部分组成； 2、要求能遥控6路开关； 3、遥控距离10m； 4、根据设计要求，正确设计并绘制出原理图；5、撰写设计说明书，不少于3000字；二、方案比较及论证1、方案论证方案一：基于VD5026，VD5027的简单电感三点式无线电遥控发射器，振荡频率由L2与C2决定，L1、L2绕在同一个8有磁芯的线圈管上，L2绕10匝，在第2匝抽头接三极管VT集电极，L1为5匝。电路为无调制式，电路发射功率仅几十毫瓦，遥控范围可达几十米。VT为截止频率200MHz以上的超高频管.方案二：采用石英晶体稳频的无调制式无线电遥控发射器，电路的发射天

2、线均可采用晶体管收音机用的拉杆天线，长度在0.61.5m均可，长度不同的天线对发射距离略有影响，最佳长度为高频载波波长的1/4。方案三：采用P36-F36-J组成的多通道无线电遥控电路。在发射电路中采用DTMF编译码电路将发射按键输人信号转变为3位二进制码输人F34-F并向外发射。在接收电路中，F36-J将接收到的遥控信号通过解调译码还原为3位二进制码，将3位二进制码通过一个3一8线译码器转变为一个确定的通道控制信号输出，去控制一个相应的电路。2、方案确定 分析以上方案的优缺点及实验设备等因素，本设计采用方案一三、多功能无线遥控电路系统方案设计1、多功能无线遥控电路方框原理图如图1所示控制键电

3、池调制功放编码 被 控设备外供直流稳压电源解码 解调放大图1多功能无线遥控电路方框原理图2、各部分电路的选取及硬件实现2.1芯片介绍VD5026，VD5027是CMOS大规模数字集成电路（见图2）。前者是编码器，后者是译码器。他们组合应用起来构成一个发射接收数字编译码系统。VD5026编码器是一种8位编码发射器。它的第18脚是编码的输入端，每个输入端可以有3种状态，因此8个脚可以组成38=6561个不同的编码。VD5027接收解码器有相应于VD5026的12位信息。第1脚第8脚是地址线。当VD5026发出的地址编码与VD5027预置的编码相同时，则在VD5027的第10脚13脚有数据输出，该输

4、出信息与VD5026的第10第13脚所置的数据相同。第14脚为输入端，第15脚、第16脚是振荡器，外接电阻值应与VD5026完全相同。第17脚是输出端。编码器VD5026发射时，如果密码相同，VD5027就会输出高电平。图2VD5026/5027的引脚排列2.2、无线遥控发射电路图3为无线防盗报警的无线电发射机电路原理。图3无线电发射机电路原理发射部分的主振电路型式的选择振荡器根据选频网络所采用的器件可分为LC振荡器、晶体振荡器、RC振荡器及压控振荡器。本设计中的主振可采用晶体振荡或LC振荡。晶体振荡器稳定频率取决与使用晶体的固有频率。因此能获得很高的标准性和极高的品质因数。克服了LC振荡器振

5、荡频率不稳的缺点。本设计中的工作频率可选610MHz。若采用普通晶体倍频方式，假设为三倍频，则晶体振荡较低。若采用专用调频晶体，价格太高。因此选用变频二极管直接调频的西勒电路。由于西勒电路频率稳定性好，振荡频率可以较高，其频率覆盖范围宽，波段范围幅度比较平稳。L1、C0、C1和T1等构成射频振荡器，由于T1高频振荡管特征频率fT较高，振荡特性好，再加上L1电感采用印刷方式印制在电路板上，电感量稳定，整个电路和振荡频率大约在100400MHz。电路振荡信号经L1向空中发射出去。该射频发射电路的关键元器件T1、L1为专用型，因为T1不但要满足振荡电路需要，还要承受L2反馈电压的冲击，以增加发射效率

6、（注：T1为台湾金宗电子有限公司主品34D40，fT660MHz）。发射机在无天线的情况下，空旷地传输距离可达400m。若加上一段1m长的天线，则发射距离将大增加。2.3、无线遥控接收电路图4为无线防盗报警器的无线电接收机电路原理。由超再生检波、放大、整形及译码电路组成。由发射机发射出的载波高频信号经C0、L1接收，由T1、C0、C1等组成的接收电路将L1感感应的信号放大检波，送进T2放大电路进行电压放大，再送入IC1运算放大器进行整形放大，将发射机载波信号内的调制信号完全复原后送入IC2（VD5027）译码器第14脚。由于VD5027是发射电路中VD5026的配对译码器，可对VD5026编码

7、脉冲进行直接译码，经17脚输出高电平控制信号，同时1013脚输出译码后的数据信号。图4无线电接收机电路原理2.4发射与接收控制电路设计图5为发射电路控制部分电路因为多功能无线遥控系统的重点在于无线信号的传输部分，因此设计数字系统应本着如下原则进行：在无线发射部分内的控制部分尽量简单，接收机部分的受控设备也以简单明了的体现遥控功能为目的；能够实现规定的控制能力，即控制6路开关。 图5发射电路控制部分电路设计题目规定的要求是控制6路开关。采用74LS148 8线-3线优先编码器，对控制信号进行编码，如图所示，74LS148的8路输入端分别通过一个按键与电源正极相接，以实现控制信号输入，由图可知，此

8、电路实际上可实现8路编码信号输入。输出端分别与VD5026的数据端D0、D1、D2相接，D3接地。图6为发射电路控制部分电路控制对象是用LED表示的6路开关，即为6种状态，因此用数字信号来表示是合理的。由于6种状态是不允许同时出现的，因此用优先编码和再编码实现6种状态的编码。经查阅资料，VD5026和VD5027是专门设计用于遥控电路中的编码解码器。选用74LS148优先编码器实现6路控制信号的编码，然后用VD5026实现其再编码。 图6接收电路控制部分电路 此次设计是用6路开关控制6路输出，受控部分可以使用74LS138对VD5027的输出数据进行再译码。74LS138的三个输入端分别与VD

9、5027的数据端D0、D1、D2相接，D3接地，74LS138的选通端与VD5027的VT端相接，因此只有在接收到信号后，74LS138才会工作。74LS138的8路输出端分别接上8个LED，用以指示8路开关的控制状态，当相应开关按下时，对应的LED被点亮。四、电路的抗干扰措施系统对信号干扰很敏感，所以抗干扰能力显得极为重要。因此采用以下几种措施增强抗干扰能力。1、电源隔离。由于系统要有供电，而电源对测量电路会造成一定影响而使测量结果产生误差，我们产用了独立电源供电，有效减小对测量电路的影响。2、软件校准。由于硬件采集系统无法达到全频段的稳定性，再接收到信号后我们通过软件对其进行一定的校准处理

10、以便达到更好的效果。3模数隔离。由于数字电路有很大的高频对地干扰，非常容易对模拟电路产生影响。在电路板制作中我们产用了模拟地数字地一点接地。五、组装与调试无线遥控电路总原理图如附图所示，依据电路原理图制作电路板，确定元件清单，采购元器件，对电路板进行组装与焊接，仔细检查确认无误后可以通电开始进行调试。一般来说，只要电路板焊接正确，无须调试，电路便能正常工作，即接下遥控器上相应的按键后，接收机上相应的LED点亮。如果电路工作不常，应检查VD5026和VD5027两电路的地址码A0A7是否绝对保持一致，其状态是否一样；VD5026的振荡电阻应R2应与VD5027的振荡电阻R9是否完全一样。若不一致，更改设置使它们一致即可解决问题。参考文献：1 谭博学，苗汇静.集成电路原理及应用M.北京：电子工业出版社，2003.92 王际兵等.软件无线电技术.新技术,1998.9.3 刘星成等.软件无线电中的关键技术及平台构建初探.无线电通信技术, 2000.14 宋晓勤,林福平.软件无线电中的A/D转换.数字通信,1998.35 莫金旺.软件无线电的体系结构.广西通信技术,1998.96 孙增军等.新一代的无线电通信技术软件无线电1 电子技术, 1999.27 马晓敏等.软件无线电中的数据采样技术.电信科学,1998.58 林福华.软件无线电技术.电子工程师,1999.25