題目:紅外遙控開(kāi)關(guān)1一、設(shè)計(jì)任務(wù)

給定直流電源電壓和交流電源電壓條件下，設(shè)計(jì)并制作一個(gè)紅外遙控開(kāi)關(guān)。

2二、設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)1.基本部分(1)紅外遙控器采用現(xiàn)成的家用電器的紅外遙控器；遙控距離不小于5米；(2)遙控開(kāi)關(guān)接收端的工作電源為220V交流電；(3)遙控開(kāi)關(guān)使用發(fā)光二極管指示有無(wú)220V交流電源及遙控開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)；(4)遙控開(kāi)關(guān)能夠控制臺(tái)燈、電扇等家用電器，輸出功率不超過(guò)200W。3三、電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟1.選擇總體方案；2.畫(huà)出系統(tǒng)框圖；3.設(shè)計(jì)單元電路；4.選擇元器件；5.計(jì)算參數(shù)；6.畫(huà)出總體電路圖,(電路板圖設(shè)計(jì)與制作)；7.組裝與調(diào)試等。5四、本課程設(shè)計(jì)要求完成的任務(wù)1.總體方案設(shè)計(jì)與優(yōu)化；2.系統(tǒng)功能電路設(shè)計(jì)；3.計(jì)算參數(shù)，購(gòu)買元器件；4.繪制完整電路圖；5.印刷電路板設(shè)計(jì)與制作（選做內(nèi)容）；6.安裝、調(diào)試所設(shè)計(jì)的電路；7.詳細(xì)說(shuō)明電路原理，寫(xiě)出設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告。

6五、總體方案設(shè)計(jì)所謂總體方案就是根據(jù)所提出的任務(wù)要求和性能指標(biāo)，用具有一定功能的若干單元電路組成一個(gè)整體，來(lái)實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)功能，滿足設(shè)計(jì)題目提出要求和技術(shù)指標(biāo)。關(guān)鍵任務(wù)回顧：(1)紅外信號(hào)發(fā)送與接收。(2)根據(jù)接收到的紅外信號(hào)特征控制相應(yīng)的家用電器。7紅外信號(hào)有幾種不同的編碼方式，例如可以使用不同的脈沖寬度代表0和1，也可以使用信號(hào)沿的變化代表0和1，但是紅外遙控信號(hào)總是由一串脈沖所組成的。按下紅外遙控器不同的按鍵之后發(fā)出的編碼不同。如果將脈沖串進(jìn)行單穩(wěn)整形，就可以得到一個(gè)脈沖，用它來(lái)控制一個(gè)觸發(fā)器就可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)單路的遙控開(kāi)關(guān)；如果將脈沖串進(jìn)行解碼，就可以實(shí)現(xiàn)多路遙控開(kāi)關(guān)。

（２）方案一工作原理9（３）方案一特點(diǎn)

全部功能通過(guò)硬件電路實(shí)現(xiàn)，不需編程。（４）方案一主要參考元器件

紅外發(fā)送、接收器件，74LS74（D觸發(fā)器），555（時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器），繼電器等。10繼電器外觀示意圖11131474LS74D觸發(fā)器15（２）方案二工作原理1)利用鍵盤(pán)輸入指令，將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，經(jīng)過(guò)編碼調(diào)制等處理過(guò)程，通過(guò)LED紅外發(fā)射器發(fā)送。2)將接收到的紅外遙控信號(hào)放大、接調(diào)和整形后輸出響應(yīng)的指令信號(hào)，送至單片機(jī)進(jìn)行識(shí)別和處理，單片機(jī)根據(jù)識(shí)別結(jié)果輸出控制信號(hào)，控制相應(yīng)的繼電器，從而控制對(duì)應(yīng)的家用電器的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。17（３）方案二特點(diǎn)

利用單片機(jī)技術(shù)，系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分完成，控制靈活。（４）方案二主要參考元器件

紅外發(fā)送器（可使用家用遙控器）、紅外接收器（如TSOP1738），單片機(jī)，繼電器。18方案二參考元器件清單。192.設(shè)計(jì)調(diào)試過(guò)程中注意事項(xiàng)

調(diào)試過(guò)程是發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤、改正錯(cuò)誤的過(guò)程。能夠越早地發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，糾正它的代價(jià)就越小。錯(cuò)誤可以分為：系統(tǒng)方案錯(cuò)誤；系統(tǒng)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤；系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)錯(cuò)誤。213.如何避免、減少設(shè)計(jì)錯(cuò)誤錯(cuò)誤一：系統(tǒng)方案錯(cuò)誤錯(cuò)誤后果：系統(tǒng)方案錯(cuò)誤是致命的，如果在制作后期才發(fā)現(xiàn)它，幾乎就沒(méi)有挽救的辦法。措施：為避免方案錯(cuò)誤，在設(shè)計(jì)前要進(jìn)行周密的方案論證。查閱大量的文獻(xiàn)資料，必要時(shí)設(shè)計(jì)調(diào)試核心單元電路或進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬。22錯(cuò)誤二：系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)錯(cuò)誤例如，器件選擇錯(cuò)誤，在高速應(yīng)用中使用了低速器件；元件參數(shù)計(jì)算錯(cuò)誤，以致達(dá)不到預(yù)定的指標(biāo);邏輯控制關(guān)系錯(cuò)誤等。這些都是設(shè)計(jì)上的錯(cuò)誤。錯(cuò)誤后果：系統(tǒng)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤通常意味要對(duì)物理線路作較大的改動(dòng)。措施：一是使用計(jì)算機(jī)對(duì)電路進(jìn)行模擬，例如驗(yàn)證放大器的特性，而且模擬的結(jié)果為物理線路的調(diào)試提供了參考依據(jù)。另一個(gè)是使用可編程邏輯器件，這樣在發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)只要重新改變編程，不需要做大的改動(dòng)。23七、參考文獻(xiàn)[1]高吉祥。電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)。北京：電子工