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电子门铃课程设计.doc

发布时间：2022-06-12 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.79M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    （1）设计的目的
    3.1 无线电子门铃原理
    淮海工学院 课程设计报告书 课程名称： 通信电子线路课程设计 题 目： 扩音机电路设计 系 （院）： 通信工程系 2011-2012-1 学 期： 专业班级： 姓 学 名： 号： 无线电子门铃电路设计 评语： 成绩： 签名： 日期： 1
    1 绪论 传统的门铃都为有线门铃，使用方便，极大地方便了大家的生活。如果在豪 门大院或经常听不到门铃声的房主，有时总会不能及时接待来客，很是尴尬。现 介绍如何制作一款无线遥控门铃，方便主人在房内各地使用，将门铃按钮安装在 门上，来访者只要按下按钮，放在客厅、厨房或卧室的接收主机就会响起“叮咚” 声或乐曲声，宏亮悦耳，告知有客人来了，距离在几米到几十米，一般都有 15 到 20 米远的距离。无线的门铃极大的方便了人们的生活。无线门铃充分利用了 现代的科技，发挥集成电路的特色，使制作的成本大大的降低，同时比传统的有 线门铃很有多的优势，具有方便快捷的特色。 2 设计的目的和要求 （1）设计的目的 ①无线电子门铃的形成和用途. ②了解调频系统的的优点. ③独立设计电路和验证实验的能力. （2）设计的要求 ①工作频率范围为 88～108MHz. ②灵敏度为 5～30μV，选择性大于 50Db. ③通频带为 200KHz。 ④主要参考原件：74LS04 芯片，NPN 管，TDA7201 芯片，TDA7052 芯片等. 3 无线电子门铃电路设计 3.1 无线电子门铃原理 无线的电子门铃主要包括以下几个主要部分：触发开关，信号发射端，信号 接收端，音频功放电路。 当客人来到家门口时，按下触发开关时，会使信号发射端发射出一个调频信 号，通过信号接收端对调频信号解调，经过解调后的信号通过音频功放电路发出 悦耳的音乐声音，提醒主人有客人来访，主人做出抉择：开门与否。原理框图如 图 1 所示。 客 人 接 触开关 信号 信 号 发 射 端 信号 信 号 接 收 端 信号 音频功放 3.2 信号发射端各单元电路设计 图 1 原理框图 有图 1 知道信号发射端接受到客人触发开关后，会发射出一个信号出去，在 2
    此选用 74LS04，具有六反相器集成电路，采用双列式塑封装（14 引脚）。该 IC 内含六个独立的反相器。每个反相器均可执行逻辑的反相操作。用它还可构成振 荡器、脉冲整形和小信号的电压放大等。与调幅系统相比，调频系统由于高频振 荡器输出的振幅不变，因而具有较强的抗干扰能力与较高的效率。所以在无线通 信、广播电视、遥控遥测等方面获得广泛应用。图 2 为调频发射系统的基本组成 框图。 调 制 信号 →→ 频 率 调制 → 高 频 震荡 → 缓 冲 隔离 → 倍频 → 高 频 功放 本次试验使用六个反相器的 74LS04 芯片。如图 3 所示。 图 2 调频发射端原理框图 图 3 74LS04 芯片的管脚图 3.2.1 振荡电路设计 其电路由两个反相器，一个电感和一个固定频率的晶振组成，产生振荡。所选晶振为 35.768KHz 的频率。 图 4 震荡电路 3.2.3 放大级电路设计 采用 LC 震荡电路。其电路图如图 5 所示 3
    图 5 发射部分放大级 3.2.4 天线发射级电路设计 天线的结构：在磁棒上绕两组彼此不连接的线圈，就构成了输入电路用的天 线线圈。两个彼此独立的线圈就构成了高频性质的变压器。 天线的原理：从实质上讲天线是一种转换器，它可以把在封闭的传输线中传 输的电磁波转换为在空间中传播的电磁波，也可以把在空间中传播的电磁波转换 为在封闭的传输线中传输的电磁波。电路图如图 7 所示。 图 6 发射部分天线发射级 3.2.5 发射部分电路总图 生发射电路图中：六反相器 74LS04 A.B 与晶体 X1 构成 32．768kHZ 的信号 发器，然后通过反相器 C、D、E、F 并联驱动去调制以 Q1 为核心的高频信号发 生器，输出高频调幅波。 4
    R V 2  BQ ( V R  10/ I BQ V  , BQ V V  EQ /) V R  2 7.0 47 K  则：  R 2 因： 1 b CC BQ BQ 谐振频率的计算公式为： f 0  谐振时 L=10uH,C=0.3uF , 2/1 LC f 0  100 MHz 图 7 发射部分总电路图 为了产生所需的信号，合理的选择振荡器的静态工作点，对振荡器的起振， 工作的稳定性，波形的好坏有着密切的关系。一般小功率振荡器的静态工作点应 2 CC CEQ  R 1  ( U I CQ  U 2 mA , 选择在远离饱和区而靠近截止区的地方。根据上述原则，一般小功率振荡器集电 极电流 CQI 大约在 0.8-4mA 之间选取。故取 /) R 为提高电路的稳定性取 ,则： ,则： 3 K  2  K 2 mA  / 2 mA 1  K 2 V  03.0 R ， 1 1 K  100  EQ  I  I 1R CEQ /CQ U 因： mA I 因： 一般取流过 2bR 的电流为 5-10 BQI ，若取 10 BQI  因： I CQ R 2 U EQ I BQ  （3-2） （3-3） （3-1） VCEQ 6 V 100  BQ , 2.0/7.2  5.13 K  取适当电阻 10K （3-4） （3-5） 5
    3.2.6 发射部分仿真图 3.2.7 发射部分 PCB 板图 图 8 发射部分仿真图 图 9 发射部分 PCB 板 6
    3.3 信号接收端 由图 1 可以看出来，当客人触发开关后，会使信号发生端产生一个音频信号， 之后信号接收端接受音频信号，经过处理给音频功放电路。接收电路图中：Q2 等元件构成超再生接收电路，接收发射器发出的高频信号并解调出 32．768kHZ 的信号．通过 C4、R3 耦合并经反相器 A、B、C 放大、整形，再经晶体 X1 滤波后 由 Q2 触发叮咚音乐片发出“叮咚”的门铃声。 输 入 回 路 →→ 高 频 放 大 → 混频 →→ 中 频 放 大 → 鉴频 → 低 频 功 放 ↑ 本 机 振 荡 3.3.1 接收部分总电路图 图 10 调频接收机组成框图 图 12 为接收端的电路原理图。由 Q1 等组成的超再生接收电路从发射信号解 调出 32.768KHz 的低频信号，送入 U1A—U3A 进行线性放大，再经石英晶体选频 后送到 Q2 基极。一般，Q2 集电极电位在 0.5—0.7V 之间，接近饱和状态，U3A 输出为低电平，故 Q2 截止，扬声器不工作。当接收器收到发送信号时，Q1 基极 有信号输入，此信号的负半周使 Q1 集电极电位升高进入线性放大状态，其集电 极输出的信号经 U4A、U5A 放大及整形，扬声器得电工作。 图 11 接收部分总电路图 7
    接收电路接收到发射端的高频信号，经输入回路，高频放大，混频，中频放 大，最后经低频功率放大器解调出 20KHz 的正弦波。 3.4.2 电路仿真图 图 12 电路仿真图 8
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