红外遥控系统 毕业论文
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红外线毕业论文红外线毕业论文红外线技术是一种在现代科学和工程领域中广泛应用的技术。
它不仅在军事、安防、医学等领域发挥着重要作用,还在日常生活中得到了广泛应用。
本文将探讨红外线技术的原理、应用以及未来发展趋势。
一、红外线技术的原理红外线是一种电磁波,其波长介于可见光和微波之间。
红外线的产生主要是由于物体的热辐射。
根据物体的温度不同,会产生不同波长的红外线。
红外线的波长范围通常被分为近红外、中红外和远红外三个区域。
红外线技术的原理主要包括红外辐射、红外传感器和红外成像。
红外辐射是指物体根据其温度发出的红外光,红外传感器则可以接收并转换这些红外光信号。
红外成像则是利用红外传感器对红外光信号进行处理和分析,从而得到物体的热分布图像。
二、红外线技术的应用1. 军事领域红外线技术在军事领域中有着广泛的应用。
例如,红外线夜视仪可以通过接收周围环境中的红外辐射,将其转换成可见光,从而使士兵在夜间或恶劣的天气条件下能够清晰地观察到目标。
此外,红外线导弹制导系统也是军事领域中红外线技术的重要应用之一。
2. 安防领域红外线技术在安防领域中也扮演着重要的角色。
红外线感应器可以通过检测物体的红外辐射来实现入侵检测、人员跟踪等功能。
此外,红外线摄像机也被广泛应用于监控系统中,可以在夜间或低照度环境下提供清晰的图像。
3. 医学领域红外线技术在医学领域中也有着广泛的应用。
例如,红外线热成像技术可以通过检测人体表面的红外辐射来获得人体的热分布图像,从而实现早期疾病的诊断和治疗。
此外,红外线激光也被用于医疗手术中,例如激光手术刀可以用于眼科手术和皮肤手术等。
三、红外线技术的未来发展趋势随着科技的不断进步,红外线技术也在不断发展和创新。
未来,红外线技术有望在以下几个方面得到进一步的应用和发展。
1. 智能家居随着物联网的兴起,智能家居已经成为一个热门的领域。
红外线技术可以与智能家居系统结合,实现对家庭设备的远程控制。
例如,通过红外线遥控器可以控制电视、空调等设备,实现智能化的家居体验。
专业:题目:作者姓名:导师及职称:导师所在单位:电风扇红外线遥控装置的设计机械设计制造及其自动化吴西伟安徽工程科技学院毕业设计(论文)材料之二(1)编号:200_—jx15—_—_安徽工程科技学院本科生毕业设计(论文)年月日安徽工程科技学院本科毕业设计(论文)任务书Ⅰ毕业设计(论文)题目:中文:英文:Ⅱ原始资料:届系专业编号:200_—jx15—_—学生姓名:吴西伟Ⅲ毕业设计(论文)任务内容:指导教师(签字)教研室主任(签字)批准日期接受任务书日期完成日期接受任务书学生(签字)摘要摘要:本论文简单地介绍了红外线遥控发射和接收系统原理,在文中给出了MCS89C51作为遥控接收系统和作为发射系统的重要位置,以及完整的51汇编程序代码和MCS89C51的各种功能简介,尤其是它在作为红外线遥控系统中几个重要的方面如中断、定时器和其与键盘的连接方面作了更详尽的介绍。
本文中包括红外线发射和红外线接收的原理图,并给出多种方案。
还对红外线遥控的发送程序、红外线接收程序、定时中断程序、发送周期程序、发送数据程序和发送“0”和“1”等程序进行了编制。
另外对各种程序的流程图进行了绘制,从而较全面地完成此设计的要点,参考流程方框图的构思过程,就可以编写应用软件,便是本论文的特点。
利用MCS89C51多次发送及反码校验功能,防止了其它遥控码和未知代码的干扰,从而提高了产品的可靠性。
又由于红外线遥控装置具有体积小,功耗低、功能强和成本低等特点,是现代日常生活中一种重要的遥控设备,因此也是本次作为设计课题的重要理由之一。
关键词:MSC89C51、红外线遥控、键盘接口。
Summarysummary : And acception system principle that this thesis has recommended infrared remote-control command to launch briefly, provide MCS89C51 as the acception system of remote control in the article and as the important position that launch the system, and brief introduction of 51 intact assembler codes and various functions of MCS89C51, especially until several important respect such as cut off , timer and their make more exhaustive introduction with connection of keyboard as infrared remote-control command system it. Include the principle picture that the infrared ray was launched and the infrared ray received in this text, provide many kinds of schemes. Procedure of sending still to infrared remote-control command, infrared ray receive procedure , cut off procedure , send cycle procedure , send data procedure and send " 0 " and " 1 " ,etc. procedure go on , make regularly. In addition has drawn various flow diagrams of procedure , thus finish this main point designed in an all-round way, consult the plot course of the procedure block-diagram, can write the application software , it is a characteristic of a thesis. Utilize MCS89C51 send and yards of check-up function instead many times , prevent other remote control yard and unknown interference of code from, thus improved the dependability of the products. Because again because the infrared remote-control command device is small, low power dissipation , function are strong with the low grade characteristic of the cost, it is a kind of important remote control apparatus in modern daily life, so regarded as one of the important reasons for designing the subject this time too.Keyword: MSC89C51 , infrared remote-control command , keyboard interface目录插图清单和表格清单 ...................................................................................................错误!未定义书签。
红外遥控开关摘要遥控技术是对受控对象进行远距离控制和监测的技术。
它是利用自动控制技术,通信技术和计算机技术而形成的一门综合性技术。
一般都是指对远距离的受控对象的单一的或两种极限动作进行控制的技术,在人们的生产生活中具有广泛的应用空间。
根据控制方式的不同,一般分红外遥控、声控和无线遥控,俗称“三遥”。
伴随着人们的物质文化生活水平日益提高,各种各样的家用电器走进了千家万户,其中,大多数的家用电器都有各自不同的遥控器,人们常常为了控制某台电器而到处寻找其对应的遥控器,这样,就给人们的生活带来了很多不便。
而红外线遥控则是目前最广泛的一种通信和遥控手段。
由于红外线遥控器具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点。
因此,彩电、录像机、音响设备、空调、玩具、门铃以及遥控汽车路牌等其它小型装置上也纷纷采用红外线遥控。
本系统采用单片机AT89S51作为本设计的核心元件,利用红外线遥控发射、接收的工作原理以及单片机外部中断的原理而设计的一款遥控开关。
当一体化红外接收器接收到红外遥控信号后,将光信号转变成电信号,经放大、解调、滤波后,将原编码信号送入单片机AT89S51中进行信号识别、解码,然后进行相应的处理,达到控制电器的目的。
关键词:遥控技术单片机红外编码解码AbstractRemote control technology is controlled objects of remote control and monitoring technology. It is the use of automatic control technolo gy, the communication technology and computer technology, in the form of a comprehensive technology. Generally refers to the distant controll ed object's single or two extreme action control technology, in the peop le's production and life have extensive application space. According to t he control mode of different, generally share out bonus, sonic and the r emote wireless remote control, commonly known as the "three control". With people's material and cultural life level enhances increasingly, all kinds of household appliances into the innumberable families, among t hem, most of the household appliances are all of different remote, peop le often in order to control a station appliances and looking for its corr esponding remote, so, give people's life has brought much inconvenienc e. And infrared remote control is the most extensive a communications and remote control method. Due to the infrared remote control with sm all size, low power consumption, the function is strong and low costs. Therefore, TVS, VCRS, audio equipment, air conditioning, toys, the do orbell and other small car signpost remote device are adopting infrared remote control.The system USES AT89S51 single-chip microcomputer as the cor e components, this design using infrared remote control transmitting and receiving the working principle and the principle of microcontroller ext ernal interruption designed one of remote control switch. When integrati on infrared receiver receive infrared remote control signal after, will ch ange into electrical signals, light signals through enlargement, demodulat ion, filtering, will the original coding signal into SCM in AT89S51 sig nal recognition, decoding, then carries on the corresponding processing, achieve the purpose of control electric appliance.key words:Control technology SCM Infrared code decode目录第一章系统介绍和设计原理 (4)1.1引言 (4)1.2遥控器 (5)1.3系统结构及原理 (6)1.4系统框图 (6)1.5系统设计思想 (6)1.6器件选择 (7)1.7遥控距离的影响因素 (7)第二章系统硬件设计2.1有关知识的介绍 (8)2.1.1单片机AT89S51的知识介绍 (8)2.1.2红外线及器件的基本知识 (12)第三章系统软件设计3.1红外遥控发射器及其编码 (14)3.2 红外发射及编码原理图 (15)3.3红外编码按键图 (14)3.4红外解码原理图 (18)3.5接收器及解码 (18)第四章程序流程图 (19)第五章程序清单 (20)小结 (23)参考文献 (24)第一章系统介绍和设计原理1.1引言随着电子科技的发展,遥控技术的出现,目前市场上出现了越来越多的红外线遥控家电设备;逐步提高了人们的生活水平。
红外遥控系统毕业论文红外遥控系统毕业论文题目:红外遥控系统——红外发射器目录前言……………………………………………………………………1、绪论………………………………………………………………1.1、研究背景1.2、研究目的1.3、研究意义2、单片机简介………………………………………………………2.1、单片机的特点及发展2.2、单片机的基本组成2.3、单片机的特点2.4、单片机的应用3、硬件电路…………………………………………………………3.1、AT89S51单片机介绍3.2、时钟电路3.3、复位电路3.4、红外接收器的电路设计4、软件程序…………………………………………………………附录1、元件清单2、红外接收器电路原理图致谢单片机红外遥控系统——红外接收器前言摘要:二十世纪九十年代以来,计算机、信息、电子、控制、通信等技术得到迅速发展,促使了社会生产力的提高,也使人们的生产方式和生活方式产生了日新月异的变化,单片机因其高可靠性和高性价比,在智能化家用电器、仪器仪表等诸多领域内得到了极为广泛的应用。
当前单片机对家用电器控制呈现出外型简单化、功能多样化、性能优越化的发展趋向。
红外遥控器具用使用方便、功耗低、抗干扰能力强的特点,因此它的应用前景是不可估量。
本课题以延伸红外无线遥控技术为目的,核心是设计出一个无线红外多路遥控发射/接收系统。
顾名思义本系统分发射器和接收器,接收器接收发射出来的红外信号控制8路LED灯以不同方式点亮的效果。
关键词:单片机、红外接收器、8路LED灯Chip infrared remote control system -- the infrared receiver Abstract: since the nineteen ninties, computer, information, electronics, control, communication and technology obtained the rapid development, promoted the improvement of social productivity, but also to people's way of life and mode of production produced change rapidly changes, SCM because of its high reliability and cost-effective, in the intelligent home appliances, instrumentation and other many other areas has been very widely used. The current SCM on household appliances control presents a simplistic appearance, functional diversification, the development trend of superior performance. Infrared remote control apparatus with easy to use, low power consumption, strongcapacity of resisting disturbance characteristics, so its application prospect is inestimable.The topics to extend the infrared wireless remote control technology for the purpose, the core is to design a wireless infrared remote control transmitting / receiving system. As the name suggests this system consists of a transmitter and a receiver, the receiver receives the infrared signal emitted control8 way LED lamp lighting effects in different ways.Key words: SCM, infrared receiver,8LED lamp1、绪论1.1 研究背景近年来随着计算机在社会领域的渗透,单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测日新月益更新。
红外遥控发射毕业设计红外遥控发射毕业设计在现代科技的推动下,无线遥控技术得到了广泛的应用。
其中,红外遥控技术作为一种常见的无线遥控方式,被广泛应用于各种设备和系统中。
而作为一名即将毕业的学生,我选择了红外遥控发射作为我的毕业设计课题。
红外遥控发射是指通过红外线来控制设备的操作。
它的原理是利用红外线的特性,将指令通过红外线信号的形式传递给被控制的设备,从而实现对设备的遥控操作。
这种遥控方式具有操作简单、成本低廉、反应速度快等优点,因此得到了广泛的应用。
在我的毕业设计中,我主要关注的是红外遥控发射的硬件设计和信号传输的优化。
首先,我需要设计一个红外发射器的电路,包括红外发射二极管、电源电路、信号调制电路等。
通过对这些电路的设计和优化,我可以实现对红外信号的稳定发射和调制。
其次,我需要研究和优化红外信号的传输方式。
红外信号的传输受到环境因素的影响较大,如遮挡、干扰等。
因此,我需要通过合理的信号调制方式和传输协议,提高红外信号的传输质量和稳定性。
同时,我还需要考虑红外信号的传输距离和角度范围,以确保遥控操作的有效性。
在设计过程中,我将采用模块化设计的思路,将整个红外遥控发射系统划分为几个模块,包括红外发射电路模块、信号调制模块、传输协议模块等。
通过模块化设计,我可以更好地实现各个模块之间的独立性和可替换性,从而提高整个系统的可维护性和可扩展性。
在实际应用中,红外遥控发射技术被广泛应用于各种设备和系统中。
比如,家用电器中的电视遥控器、空调遥控器、音响遥控器等都是采用红外遥控发射技术。
此外,红外遥控发射技术还被应用于工业自动化、智能家居、无人机等领域。
红外遥控发射技术的应用前景广阔,但也面临一些挑战。
首先,随着无线通信技术的不断发展,红外遥控技术在某些方面已经被其他无线遥控技术所替代。
其次,红外信号的传输受到环境因素的影响较大,如遮挡、干扰等,这对红外遥控发射技术的可靠性和稳定性提出了要求。
总的来说,红外遥控发射作为一种常见的无线遥控方式,具有操作简单、成本低廉、反应速度快等优点,被广泛应用于各种设备和系统中。
单片机控制的红外线遥控自动窗帘系统毕业论文广西科技大学(筹)毕业设计(论文)说明书课题名称家居推拉窗及窗帘智能控制系统的设计院别电气与信息工程学院专业自动化班级 082学号 200800301076姓名指导教师2012年 6 月 3 日摘要本文首先介绍了智能家居的基本知识及其应用前景,进而阐明了开发作为智能家居中一个很重要部分—红外线遥控推拉窗及窗帘的控制意义,随后着重介绍了开发单片机的红外线遥控智能控制系统设计所用到的集成芯片AT89C52、DS1302芯片、红外线发射接收器等硬件的结构原理。
本文采用分块的模式,对整个系统的硬件电路设计进行分析,分别给出了系统总体框图、电源电路、时钟DS1302电路、红外线接收电路、电机控制电路、显示电路,下雨传感器电路、并对相应电路设计进行了相关的阐述。
随后讲述了软件的编写思路,也是采用分块的模式,分别写出了红外线解码程序、时钟芯片DS1302控制程序、LCD液晶显示程序、遥控控制程序的编写思路,每一模块都画出了其方框图,看起来一目了然。
最后通过仿真调试,时钟,手动开关窗帘,自动开关窗帘等控制方面的设计上基本达到了预期目的。
当然,该系统在一些细节的设计上还需要不断的完善和改进。
关键词: 时钟芯片;智能控制;红外线;AT89C52;传感器AbstractThis paper first introduced the basic knowledge of the smart home and its application prospect, thus illustrating the development as wisdom can household a very important part of the curtain, automatic infrared remote control significance. Then mainly introduces development single-chip microcomputer control system of infrared remote control curtain use AT89C52 integrated chips, DS1302 chip, infrared emission receiver and the structure of the hardware principle. In this article, the block model, the whole system hardware circuit design is analyzed, and the system are respectively the overall frame, power supply circuit, the clock DS1302 circuit, infrared receiver circuits, motor control circuit, show circuit, rain sensor circuit, and to the corresponding circuit design and the correlation of exposition. Then the writing of the ideas about software, is also the separate block of models, including the decoding process, Write the decoding process of infrared ray respectively, the clock chip DS1302 control procedures, LCD display program, remote control of control program writing ideas, each module are draw the charts, looks at a glance.Finally, the simulation results debugging, clock, the switch curtain, automatic switch control aspects such as the curtain on the design of basic the expected purpose is reached. Of course, this system in some of the detail of the design also need to have been the perfect and improve. Keywords: the clock chip;Intelligent control;infrared;AT89C52;sensor目录1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 国内外概况 (2)1.3 课题的研究工作 (2)2 方案论证 (4)2.1 方案选取 (4)3 电路及执行机构设计 (6)3.1 系统设计框图 (6)3.2 微控制器系统设计 (6)3.2.1单片机AT89C52RC (6)3.2.2时钟电路 (9)3.2.3复位电路 (11)3.2.4存储器件AT24C02 (12)3.2.5红外线接收模块 (14)3.2.6显示模块 (15)3.2.7电机驱动模块 (17)3.3 执行机构的设计 (19)3.3.1电源驱动电路 (19)3.3.2片外时钟电路 (20)3.3.3数据A/D转换器 (20)3.3.4传感器电路 (21)4 软件设计 (24)4.1 系统软件设计框图如下 (24)4.2 红外线解码 (24)4.3 控制器DS1302的控制程序 (25)4.4 存储器AT24C02控制程序 (28)4.5 传感器控制程序 (31)4.6 遥控器控制程序 (32)4.7 中断控制程序 (33)4.8 电机驱动程序 (34)结束语 (35)致谢 (36)参考文献 (37)1 绪论本章阐述了单片机控制的红外线遥控自动窗帘系统的市场价值、研究背景、国内外的现状、以及发展方向,明确指出了单片机控制的红外线遥控自动窗帘系统所面临的问题及一些解决方案。
红外线遥控器应用技术论文红外线遥控器常用于电视机、空调、VCD、DVD、音响、门锁等的控制,下面是由 ___的红外线遥控器应用技术,谢谢你的阅读。
红外线遥控器检测仪的电路设计与制作摘要:以往检测遥控器的好坏,常用收音机测听,但是收音机只能收到遥控信号的高次谐波,信号微弱,检测效果不理想。
该文中设计制作的遥控检测仪是专门用来检测红外线遥控器和其他红外线的产品,只要判断是否发射了红外遥控信号,使用220V AC供电,声光被检测的遥控器的好坏一目了然,是一种简单实用的红外遥控器检测仪。
关键词:遥控器放大检测电路设计:TP2 :A :1007-3973(xx)003-092-021、引言红外线遥控器常用于电视机、空调、VCD、DVD、音响、汽车门锁等的控制,人们通常在判别故障时很难确定是机器本身的问题,还是遥控器的问题,借助于遥控器检测仪便可简捷直接作出判断。
遥控失灵是一种常见的故障,要排除故障,首先必须检测遥控器是否完好,以往检测遥控器的好坏,常用收音机测听。
由于收音机只能收到遥控信号的高次谐波,信号微弱,检测效果不理想,本文提出一种简单实用的红外遥控器检测仪的设计与制作。
2、遥控器检测仪电路设计对照原理图,简述遥控器检测仪的工作过程及各部分电路的功能。
(1)检测仪接通220V的交流电源电压后,经过变压器(T)降压,得到约6V的交流信号。
(2)经过整流桥(VD1-VD4)将6V交流信号整流为直流信号,此时直流信号含有较多纹波。
(3)整流桥输出的直流信号经过电解电容(C1)滤波、三端集成稳压器(78L05)稳压以后,输出平滑稳定的直流电压,同时电源指示灯LED1(绿色发光二极管)点亮。
(4)此时若遥控器对检测仪发射红外信号,并且接收头(HS0038)接收到此信号,则放大检测电路中发光二极管LED2(红色)闪烁发光,同时蜂呜器呜响,说明遥控器完好。
以晶体管和集成电路等主要元器件为标志,按照信号处理流程方向将电路图分解成为5个单元电路,画出电路原理方框图。
浙江商业职业技术学院毕业论文红外遥控接收与发射系统毕业论文目录摘要 (1)引言 (3)第一章设计方案 (4)第二章电路设计 (5)§2.1 硬件设计 (5)§2.2 遥控发射部分 (5)§2.2.1 遥控器及遥控芯片概述 (5)§2.2.2 红外遥控发射按键矩阵简介 (9)§2.2.3 芯片控制简介 (11)§2.3 遥控接收解码部分 (12)§2.3.1 单片机最小系统 (12)§2.3.2 红外遥控接收 (13)§2.3.3 LED七段数码管的显示驱动 (14)§2.4 软件系统 (16)第三章制作与调试 (19)第四章测试 (20)第五章展望 (21)参考文献 (22)附录 (23)附录A 红外发射和接收原理图 (23)附录B 实物图 (24)附录C 部分源程序 (25)红外遥控发射与接收系统摘要:本文主要是围绕无线遥控发射、接收系统的相关理论和实践应用进行了研究。
主要内容是根据项目要求,设计无线遥控发射、接收系统,设计出相应的硬件电路和编码、解码方式与元件结构等,详细叙述了系统硬件线路的设计要点和结构以及遥控电路的编码、解码技术。
文中提出了一种通过按键实现多路遥控控制的设计方法,给出了该设计方法详细的原理说明和具体的设计电路。
同时给出了一种独特、详细的系统抗干扰措施和节能措施。
文中设计的电路和控制方法适用于一般的简单遥控系统设计,硬件设计也有一定的实用性和通用性。
关键词:无线遥控调制解调单片机解码Infrared Remote Control Transmitter and Receiver System Abstract:This paper is mainly on the wireless remote control transmitting and receiving system related theory and practice application were studied. Main content is according to the requirements of the project, the design of wireless remote control transmitting and receiving system, and designed the corresponding hardware circuit and encoding, decoding way and element structure, etc, this paper describes the system hardware circuit design essentials and structure and remote circuit encoding, decoding technology. This paper brings forward a new key realization way by remote control design method is presented, the design method and principle of detailed design specific circuit. As a unique and detailed anti-interference measures of energy saving measures and systems. The design of the circuit and control method is applicable to the general simple control system design, hardware design also has certain practical and universal.Key words: Wireless Remote Control, Demodulation,SCM Decoding引言红外线遥控是利用红外线传递控制信号,实现对控制对象的远距离控制的目的。
(此文档为word格式,下载后您可任意编辑修改!)目录前言 (1)1. 设计目的 (1)2.设计的任务及要求 (1)第1章红外遥控系统的组成及工作原理 (2)1.1红外遥控系统的组成 (2)1.2红外遥控系统的工作原理 (2)第2章电源电路 (5)2.1电源电路组成 (5)2.2 电源电压器 (5)2.3整流部分 (6)2.4滤波部分 (10)2.5稳压部分 (11)第3章编码译码电路 (12)3.1编码电路的组成 (12)3.1.1 BL9148芯片的应用 (12)3.1.2 二级放大电路的功能 (14)3.2 译码电路 (14)3.2.1 一体化接收头 (14)3.2.2 NB9149芯片的应用 (15)第4章控制电路 (17)4.1微分电路 (17)4.2 CD4013触发器 (18)4.3单稳态电路 (19)4.4双稳态电路 (20)4.5方向控制电路 (21)第5章安装与调试 (22)第6章设计心得及经验总结 (23)谢辞 (24)附录1 (25)附录2 (27)参考文献 (28)前言红外辐射俗称红外线或红外光,它是人眼看不见的光线,具有强烈的热作用,故又称热辐射。
红外遥控技术通过光信号传递信息。
外的红外光波的波长远小于无线电波的波长,所以红外遥控不易影响邻近的无线电设备及其它电器,也不易受到电磁波的干扰,其频率的使用也不像无线受到许多的限制,而且通讯的可靠性高。
此外由于红外线为不可见光线,因此对环境影响很小。
它有很强的隐蔽性和保密性,因此在防盗、警戒等安全装置中得到了广泛的应用。
红外线遥控的缺点是不具有像无线电遥控那样穿过遮挡物质去控制被控对象的能力。
因此在许多短距离遥控领域,较多地使用了红外遥控技术。
1. 设计目的通过学习数字电子技术、模拟电子技术等课程,结合实际加深对所学知识的理解。
通过设计红外遥控电路,进一步掌握数电模电等理论知识的运用,加深了解电子元器件特别是集成电路(芯片)的结构与功能。
基于单片机的红外遥控系统设计摘要随着科技的发展以及人们生活水平的提高,各种遥控设备慢慢渗透到人们生活的方方面面,这些遥控设备极大的方便了人们的生活。
传统的遥控器采用专用的编码和解码的集成电路芯片,这种电路虽然制作简单,但是用于其键数功能受到限制,只能用于某一特定的电器设备,因而其应用范围受到很大限制。
而采用单片机进行设计的遥控系统,具有编程灵活多样、操作码个数可以随意设定等优点。
本设计采用AT89C52作为主控芯片,负责红外数据的解码和执行遥控操作;红外信号采用市场上现有的遥控器产生,它使用的编码芯片是HS6221,采用NEC编码方式;一体化红外接收头HS0038负责红外信号的接收和反向、放大等初步处理;为了更直观的观察红外遥控效果,本系统还增加了数码管来显示接收到的红外数据;使用28BYJ48型步进电机作为红外信号的最终操控的对象,利用遥控器发射不同的数值,实现对步进电机转速的控制。
关键词:单片机;AT89C52;红外遥控;步进电机Microcontroller-based Infrared Remote Control SystemDesignABSTRACTWith the development of science and technology as well as improvement of living standards, a variety of remote control equipment slowly penetrated into every aspect of people's lives, these remote control devices, great convenience to people's lives. Traditional remote control with a dedicated encoding and decoding integrated circuit chip, this circuit, although the production is simple, but for a number of key capabilities may be limited, which can only be used for a particular electrical equipment, and thus its scope of application has been greatly restrictions. Using the remote control system of the single-chip design, with a flexible programming, and operation code number can be set, etc.This design uses AT89C52 as the main chip, decoding and execution of remote operation responsible for the infrared data; infrared signal using the remote control available on the market that had been produced, it uses the encoding chip HS6221 that using NEC encoding; integrated infrared receiver head HS0038 responsible for the initial processing of the infrared signal receiver and reverse amplification; more intuitive observation of infrared remote control effect, the system also adds a digital control to display the received infrared data; 28BYJ48 stepper motor is the final manipulation of the infrared signal object, using the remote control to launch different values of the stepper motor speed control.Key Words: MCU; AT89C52; Infrared remote control; Stepper motor目录第一章绪论 (1)1.1 红外遥控系统的简介 (1)1.2 红外遥控技术的发展 (1)1.3 红外遥控技术的特点 (1)1.4 红外遥控技术的发展前景 (2)1.5 课题的意义 (2)第二章单片机的工作原理 (3)2.1 AT89C52的简介 (3)2.2 AT89C52的功能特性 (3)2.3 AT89C52的引脚功能 (3)2.4 单片机最小系统 (5)2.5 单片机的中断系统 (7)第三章红外发射和接收基本原理 (10)3.1 红外发射系统的原理 (10)3.1.1 红外发射芯片HS6221 (11)3.1.2 红外信号的数据格式 (12)3.1.3 位定义 (13)3.2 红外信号解码的基本原理 (14)第四章系统方案的硬件电路设计 (15)4.1 设计思路 (15)4.2 红外接收模块的设计 (15)4.3 步进电机模块的设计 (17)4.4 数据显示模块的设计 (20)第五章程序设计 (23)5.1设计思路 (23)5.2 数据采集程序的设计 (23)5.3 数据提取程序的设计 (24)5.4 数码管显示程序的设计 (26)5.5 步进电机驱动程序的设计 (28)第六章硬件系统的实验 (30)6.1 实验一 (30)6.2 实验二 (32)第七章总结 (34)参考文献 (35)附录A (36)附录B (37)附录C (38)致谢...................................................................................... 错误!未定义书签。
摘要对于无线遥控技术,当前基本上通过以下几种方式实现:红外遥控方式,无线电遥控方式,超声波遥控方式。
红外技术出现比较早,成本低,价格也具有优势。
红外遥控具有以下优点:控制内容多,抗干扰能力比较强,不会发生任何误动作;响应速度快,不会对其他电器产生干扰从而影响用户使用;体积小,成本低,功耗小,与其他方式比可以降低功耗90%。
目前红外遥控、遥测技术在彩电、录像机、音响设备、空调、玩具、门铃、遥控汽车路牌以及防盗等其它小型装上得到了广泛的应用。
采用红外线做通信媒介, 经实验证明, 在没有阻碍的有限范圈内(例如一个房间, 车间或实验室)具有无线电无法比拟的优势。
所以对本课题的研究是很有必要的。
通过对设计要求的认真分析和研究,拿出了几种可行方案,最终选定了一个最佳方案。
该方案是采用先进的单片机技术实现遥控的主要手段。
电路主要由发送电路和接收电路组成。
发送端主要由AT89C2051单片机,红外发射电路,红外发射指示灯以及键盘输入等构成,发射出红外信号;接收端主要由AT89C52单片机,红外接收电路,状态指示电路,可控硅调光电路以及+5V电源等组成。
我们所设计的遥控器能控制5个电器的电源开关,并且可对一路电灯进行亮度的调节。
关键字:遥控电路,红外发射,红外接收,单片机ABSTRACTFor wireless remote control technology, we mainly use several ways below: Infrared remote, Wireless remote control, Ultrasonic control. Infrared remote technology appears earlier and its cost is lower. Infrared remote has several advantages below: The content it controls is more than others, its anti-interference ability is stronger and it can avoid any wrong action; it realizes faster and it will never influence other electrical equipment. In additional, the volume of the infrared remote system is small, the cost is low and the power is lower 90% than other ways.At this time, infrared remote control and test technology is applied to many small devices just like color TV, video tape recorder (VCR), audio equipment, air-condition, toys, doorbell, billboards of remote cars, Anti-theft device, and so on. Using infrared rays as communication media has unmatched advantages among a unencumbered space (like a room, a workshop or a lab), which is proved by many experiments. So the research of this subject is very necessary.After analyzing and researching on the request of the design, we take several blue print and we selected the best one in the end. The project makes use of advanced SCM to realize the remote control. This circuit is made up of sending circuit and receiving circuit. The sending end is made up of SCM AT89C2051, infrared sending circuit, a pilot lamp for infrared sending, keyboard entry, and so on while the receiving end is made up of SCM AT89C52, infrared receiving circuit, a pointing circuit for status, the SCR dimming circuit, a power supply for +5V, and so on.Remote controller we designed can dominate 5 electrical source switches and adjust the brightness of one light.KEY WORDS: Remote controlling circuit, Infrared emission, Infraredreceiving, SCM毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
1 引言当今社会是数字化的社会,也是数字集成电路广泛应用的社会。
而数字集成电路本身也在不断地进行更新换代,不断的进步创新。
它由早期的电子管、晶体管、小中规模集成电路,发展到超大规模集成电路(VLSIC,几万门以上)以及具有许多特定功能的专用集成电路(ASIC)。
并且在现代高新电子产品的设计和生产中,数字集成电路技术和现代电子设计技术是相互促进、相互推动又相互制约的两个技术环节。
前者的进步就表现在大规模集成电路加工技术,即半导体工艺技术的发展上;而后者的核心则是EDA(电子设计自动化)技术,它使得设计者的工作仅限于软件的方式,即利用硬件描述语言(本文只涉及到VHDL硬件描述语言)和EDA软件来完成对系统硬件功能的实现,避免了硬件电路在搭接时所出现的问题。
1.1 ASIC技术促使可编程逻辑器件发展随着微电子技术的发展,设计与制造集成电路的任务已经不再由某个大规模的生产厂商来独自承担了,更甚至于系统设计师们都愿意自己设计专用集成电路(ASIC)芯片,而且希望ASIC的设计周期尽可能短,最好是在实验室里就能设计出合适的ASIC芯片,并且立即投入实际应用之中。
也就是这种现场可用的思想促成了现场可编程逻辑器件(FPLD)的出现,其中应用最广泛的当属现场可编程门阵列(FPGA)和复杂可编程逻辑器件(CPLD)了[1]~[2]。
对于电子系统设计来说,在以前的很长一段时间里,设计某个电子控制系统大多数情况下是用指令少、功能单一的单片机,但是用其开发出来的硬件系统及其电路结构庞大而复杂、成本高、经常容易发生电路方面的故障,并且由于系统是针对某一个特定的功能而设计的,对今后系统的升级和功能扩展都非常困难。
显然这样的单片机在某种程度上已经不能再满足设计要求了。
而CPLD(或FPGA)芯片作为一种新兴的设计器件,在技术上与单片机相比有很多优势,光说其实现的工艺就有反熔丝技术、EPROM技术和EEPROM技术等。
实现了电可擦除、电可改写和紫外线擦除,其输出结构是可编程的逻辑宏单元,因而它的设计具有很强的灵活性。
毕业设计(论文)题目:红外遥控电路(软件部分)学院:信息工程学院专业名称:自动化班级学号:学生姓名:指导教师:二零一五年六月一种微功率汽车遥控钥匙(软件部分)学生姓名:余晶班级:110443指导老师:吴国辉摘要:随着社会的发展,汽车越来越普及,汽车钥匙在汽车行业中也显得尤为重要,可以为车主提供更方便的操作体验,同时也可以保证汽车的安全。
在本次设计中采用红外控制,这种控制具有很强的适用先进性和灵活性而且不容易受到其他信号的干扰。
本设计是红外发射部分和红外接收部分这两部分构成。
发射部分通过AT89C51单片机来进行编码,接收部分由AT89C51单片机进行解码,然后再进行相应的遥控控制和利用LCD1062显示。
本文是一种微功率的汽车遥控钥匙的软件部分的设计,所以本文详细的介绍发射部分编码程序的基本原理和程序框架以及接收部分的解码程序的原理和程序框架,在此过程中介绍显示以及控制操作的程序原理。
系统在实际测试以及最后的显示测试中证明可行可靠具有使用的价值。
关键词:AT89C51单片机,红外编码,红外解码, LCD1062液晶指导老师签名:A remote of a micro power key for car(software part)Student name : yujing Class :11044329Supervisor : wuguohuiAbstract:With the development of society, automobile is becoming wide spread, car keys are playing a particularly important role in the automotive industry, providing a more convenient operating experience, also can guarantee the automobile safety. Infrared is used control in the design which with highly advanced and applicable and flexible and are not prone to other signal interference. The design includes two parts: receiver and transmitter. Transmitting part based on the single-chip microcomputer AT89C51 to encode, receiving part consists of AT89C51 MCU decoding, and then the corresponding remote control and using lcd1062 display. This paper is the design of a micro power car remote control key part of the software, so this paper detailed introduction emission coding procedure basic principle and program frame and the receiving part of the decoding process principle and program frame. In this process the display and control principle of operating procedure. The system in the actual test and final test proved to be feasible and reliable display has the use value.Keywords: AT89C51 microcontroller, infrared code, infrared decoder, LCD1062Signature of Supervisor:目录1 绪论....................................................................................................... .1.122 整体方案设计 (3)3 (3) (4)3 硬件的软件操作 (6):AT89C51单片机 (6)AT89C51单片机简介 (6)单片机最小系统 (7)发射部分 (8)按键部分 (8)红外发射部分 (9)接收模块 (9)红外接收头 (9)....................................................................................................................... .10LCD1602显示模块.................................................................................................... .11 4 软件设计 ............................................................................................ .15红外编码特点.................................................................................................... .15 发射部分软件设计............................................................................................ .16 接收部分的软件设计........................................................................................ .19 主程序设计.. (19)红外解码程序设计..................................................................................... .20:LCD1602显示软件设计.............................................................................................. .22 5 软件调试 ...................................................................................... .23.24....................................................................................................................... .24 (24)....................................................................................................................... .24软件的烧录................................................................................................. .24 软件调试结果.................................................................................................... .25 总结......................................................................................................... .27致谢......................................................................................................... .28参考文献 ................................................................................................ .29附录......................................................................................................... .30附录1整体硬件电图. (30)附录2发射部分软件 (30)附录3接收部分软件 (35)一种微功率汽车遥控钥匙(软件部分)1 绪论科学技术的快速进步,人们对于生活的节奏要求也变得越来越高,因此人们一直在需求更快更方便的生活方式,在后来科学家发明了遥控器,伴随着遥控器的发展慢慢的满足了人们对于快节奏生活的要求,使得人们可以从很远的地方完成操作控制。
智能红外遥控器的设计-(毕业论文)LT摘要随着家用电器种类的增加和无线遥控产品的普及,红外遥控器的使用频率越来越高,针对国内红外遥控学习技术成熟,但产品化程度低的特点,本文自主设计一种具有红外学习和触屏显示功能的红外遥控器,借此促进红外遥控学习技术在国内市场的产品化推广。
在红外解码方面,传统方法采用单片机中断或者查询方式采集红外信号,环境不理想情况下可能需要多次解码,本文借助电脑辅助记录全波形,通过相关软件优化波形,解码一次即可成功;在红外发射方面,本文通过实验发现红外发射距离受载波占空比和红外二极管贯通电流影响,通过调试将38KHz 载波红外信号发射距离提高到10 米;在红外接收方面,进行了红外干扰测试;在触屏校验方面,通过实验获取触屏数据,利用matlab 参数估计lsqcurvefit 函数求得校正参数,解决了触屏漂移问题;在彩屏显示方面,将遥控器所有按键简化为方向键和确认键,虚拟数码管显示按键位置,避免了单片机片上资源紧张的问题,此外,彩屏仅支持16 位R5G6B5 格式数据,一张176*220 图片占用72. 6KB 空间,造成极大浪费,本文借此讨论了适合本系统的图片压缩技术,给出了一种具体的图片压缩格式。
按照由简单到复杂的顺序,本文先后制作了遥控接收解码装置、遥控编码发射装置、万能学习型红外遥控器,以SAA3010 遥控器作为典型代表(遵循飞利浦RC-5编码协议),成功的实现了红外编解码、发射接收、按键触屏双输入、彩屏显示等基本功能,最终制作的万能学习型遥控器在功能上可以完全代替SAA3010 遥控器。
关键词:红外学习;红外解码;单片机控制;声卡采样;触屏校验第III页共44页AbstractIn the electronic world, the infrared remote control technology is widely used in our lives. Various appliances on the market have the technology of infrared remote control system with maturity and low cost. However, to avoid different brands and between different types of equipment malfunction, people use different devices in different transport rules or identification number, which makes various types of remote control apply only to their remote objects and easy causes confusing results that the actual use of the remote control are many and complex. The design requirements is to achieve an intelligent learning IR remote control implementations.By studying infrared codec, infrared transmitting and receiving, MCU control, LCD display technology, remote control of other learning and learning sent successfully restored infrared remote control system.Key and core part of the design is that through software decoding it can achieve the self-study function of the infrared signal and be controlled by MCU to make the learned signal in store and forward.Keywords: Infrared remote controller;The 38KHZ carrier;Self-study;Infrared remote receiver;Infrared remote transmitter1 绪论1.1 选题的目的意义随着电子工程在产品设计中的应用日益广泛,对产品的人性化设计成为设计领域一个新的革命。
1红外遥控数字时钟设计1.1 概述本文通过设计一个红外调节的电路,利用采用AT89S52单片机为主控芯片、DS1302为时钟源、遥控器发射、一体化红外接收头位红外接收模块、显示模块利用蓝屏的12864液晶,按键扫描,蜂鸣器报警系统。
本设计框图如图1.1所示。
1.2 工作原理分析在这个实训中,采用一般的万用遥控器发射红外信号,接收部分用红外一体化接收头,对信号进行初步处理。
并用STC80C52单片机对一体化红外接收头处理输出的信号进行识别,解码,显示。
在本次实验中,我们主要是运用STC89C52单片机设计了一款基于单片机的具有时钟,万年历、闹铃并可通过万能红外遥控器进行时间,日历修改以及闹钟设置以及多供电方式等功能的红外遥控多功能数字钟。
2 各功能模块电路分析本次的实验主要以万能遥控器为信号发生器,对电路板进行遥控。
红外接收及检测部分由(38k)小型红外33键万能型遥控器及一体化接收头组成,操作简单方便,操作距离空旷地可达8m。
时钟模块采用DS1302为时钟源。
液晶显示采用蓝屏LCD1206,界面清晰美观大方。
主控芯片用AT89S52单片机为核心的电路组成。
下面分模块进行分析。
2.1 红外遥控部分介绍红外线遥控系统分成发送端和接收端两个部分。
红外发射部分是直接使用市面上销售的万能遥控器来完成。
发送端经过红外线发光LED,发射波长为940nm的红外线不可见光来传送信号,这些信号经过接收端的红外线接收模块接收进来。
红外接收端使用一体化接收头对信号进行接收,放大,解码,最后输出单片机能够识别的编码。
再通过程序控制,使得单片机对外围各功能进行合理的控制,做出相关动作。
完成实验的各个功能。
2.1.1 红外系统组成原理通用红外遥控系统由发射和接收两大部分组成,应用编/解码专用集成电路芯片来进行控制操作,如图2.2.1所示。
发射部分包括键盘矩阵、编码调制、LED红外发送器。
接收部分包括光、电转换放大器、解调、解码电路。
毕业设计论文基于单片机的遥控器设计系专业姓名班级学号指导教师职称设计时间目录摘要 (4)1 引言 (5)红外遥控 (5)单片机 (7)2 总体设计方案 (7)方案一:简易红外遥控电路 (7)方案二:利用红外遥控开关电路 (8)3 AT89S52单片机 (9)AT89S52单片机 (9)系统复位 (12)时钟电路 (13)中断系统 (14)4 电路框图设计 (17)遥控发射单元的电路图设计 (17)遥控接收单元的电路图设计 (19)5红外遥控程序流程图 (21)6 软件设计 (23):红外遥控发射端软件设计 (23)摘要 (1)Abstract (2)1 绪论 (5)课题设计目的及意义 (5)红外遥控的设计思路 (5)1.2.1 红外线简介 (5)1.2.2 红外遥控系统简介 (5)1.2.3 红外遥控的现状 (6)2 课题的方案设计与论证 (7)红外编码方案 (7)硬件系统设计架构 (7)2.2.1 手持段遥控器电路框图: (7)2.2.2 红外接收端电路框图: (8)系统功能需求 (8)3 系统的硬件结构设计 (10)AT89C51系列单片机功能特点 (10)3.1.1 主要特性 (10)3.1.2 管脚说明 (10)3.1.3 AT89C51的基本操作 (12)红外发射电路 (13)红外检测接收电路 (13)光电耦合控制电路 (14)电源电路设计 (15)3.5.1 稳压电路 (15)3.5.2 直流稳压电源的设计 (16)显示部分的设计 (16)键盘设计 (18)4 系统软件的设计 (20)定时/计数器应用 (20)4.1.1 定时/计数器功能简介 (20)4.1.2 定时器相关的控制寄存器 (20)4.1.3 定时计数器的操作模式 (22)4.2.2 发射端程序流程图 (22)红外接收 (24)4.3.1 数码帧的接收处理 (24)4.3.2 接收端程序流程图 (25)调速单元 (26)4.4.1 调速原理 (26)4.4.2 调速方法 (26)按键抖动问题 (28)系统的软硬件的调试 (29)结论 (30)参考文献 (31)附录 (32)附录1:发射程序 (32)附录2:接收程序 (34)附录3:红外发射电路图 (37)附录4:红外接收电路图 (38)致谢 (39)摘要通过对设计要求的认真分析和研究,拿出了几种可行方案,最终选定一个最佳方案。
目录前言 (1)1. 设计目的 (1)2.设计的任务及要求 (1)第1章红外遥控系统的组成及工作原理 (2)1.1红外遥控系统的组成 (2)1.2红外遥控系统的工作原理 (2)第2章电源电路 (5)2.1电源电路组成 (5)2.2 电源电压器 (5)2.3整流部分 (6)2.4滤波部分 (10)2.5稳压部分 (11)第3章编码译码电路 (12)3.1编码电路的组成 (12)3.1.1 BL9148芯片的应用 (12)3.1.2 二级放大电路的功能 (14)3.2 译码电路 (14)3.2.1 一体化接收头 (14)3.2.2 NB9149芯片的应用 (15)第4章控制电路 (17)4.1微分电路 (17)4.2 CD4013触发器 (18)4.3单稳态电路 (19)4.4双稳态电路 (20)4.5方向控制电路 (21)第5章安装与调试 (22)第6章设计心得及经验总结 (23)谢辞 ............................................................................................... 错误!未定义书签。
附录1 ............................................................................................ 错误!未定义书签。
附录2 .. (24)参考文献 ....................................................................................... 错误!未定义书签。
前言红外辐射俗称红外线或红外光,它是人眼看不见的光线,具有强烈的热作用,故又称热辐射。
红外遥控技术通过光信号传递信息。
外的红外光波的波长远小于无线电波的波长,所以红外遥控不易影响邻近的无线电设备及其它电器,也不易受到电磁波的干扰,其频率的使用也不像无线受到许多的限制,而且通讯的可靠性高。
此外由于红外线为不可见光线,因此对环境影响很小。
它有很强的隐蔽性和保密性,因此在防盗、警戒等安全装置中得到了广泛的应用。
红外线遥控的缺点是不具有像无线电遥控那样穿过遮挡物质去控制被控对象的能力。
因此在许多短距离遥控领域,较多地使用了红外遥控技术。
1. 设计目的通过学习数字电子技术、模拟电子技术等课程,结合实际加深对所学知识的理解。
通过设计红外遥控电路,进一步掌握数电模电等理论知识的运用,加深了解电子元器件特别是集成电路(芯片)的结构与功能。
同时在设计过程中增强自己的动手能力以及独立思考的能力,为将来在社会上立足增加筹码。
2.设计的任务及要求(1)任务:设计一个红外遥控电路(2)要求:电路采用红外线遥控码分支形式,由红外线编码遥控发射,一体化红外线遥控接收,用四个按钮实现对执行电路(双稳、单稳、正转、反转)四中状态的红外遥控操作。
第1章红外遥控系统的组成及工作原理1.1红外遥控系统的组成红外遥控系统主要由红外编码遥控发射器、一体化红外接收头、译码电路、触发电路、稳压电路等组成。
其总体框架结构如图1按照结构框图我设计了电路原理图,见图21.2红外遥控系统的工作原理图2电路原理图由电路原理图可见,红外线编码遥控发射电路由IC6(BL9148)及其外围元件组成,内部震荡频率设置为455KHz,输出波形的载波为38KHz。
红外遥控发射电路的功能是对输入控制指令信号进行扫描、产生遥控编码脉冲、驱动红外发射管输出红外遥控信号。
接收及信号处理与控制电路由IC1(SJ1838)、IC2(BL9149)、IC3(CD4013)、及IC4(MOC3021)等组成。
红外遥控接收电路的功能是接收遥控指令信号并将之放大、解调出编码脉冲。
遥控编码脉冲是一组组串行二进制码,对于一般的红外遥控系统此串行码输入到微控器由其完成遥控指令的解码,微控器根据解出的控制指令,输出相应的控制信号,由输出控制电路去执行对应的遥控功能。
AN3、AN4、AN5、AN6为遥控按键,每按一次键发送一次编码指令,经V14、V15放大后由V16(用红色发光二极管代替红外发射器)发射输出。
本电路采用四路控制,分别用单发信号控制双稳态电路、单稳态电路和用连续信号控制方向电路,从而控制相应器件的通断,达到遥控控制的目的。
双稳态输出可控制电灯等电器的开关,IC4为双向可控硅输出,故可以驱动交流负载。
单稳电路输出可控制延时电路,如每触发一次工作5S,可做成遥控延迟开关节能灯。
两路连续信号输出可控制方向电路。
AN1和AN2为接收端手动控制按钮,当红外遥控开关失灵时可以手动控制执行电路。
第2章电源电路人们日常用的电源都是交流电,而电子电路几乎都用到直流电源,各种电子设备对电源的最基本要求就是电源的输出电压或输出电流要稳定,所以直流电源是为电路中的设备提供稳定的电压,能是正常工作。
2.1电源电路组成此电源电路由变压器降压、二极管整流电路、电容滤波电路、稳压电路组成,如图2.1.1。
图2.1.1电源电路直流稳压电源的组成图框如图2.1所示2.2 电源电压器电源压器的作用是将交流电网提供的220V交流电压变化到电子电路所需要的7.5V*2的交流电。
同时还可以起到直流电源与电网的隔离作用。
变压器是电子电路,以及电力系统中非常常见的器件,小到收音机,大到我们日常生活中大型电网,用来升压降压的电力变压器,变压器原理很简单顾名思义变压器的主要作用就是变压,也就是改变电压。
变压器的原理是电磁感应技术,变压器有两个分别独立的共用一个铁芯的线圈。
分别叫作变压器的次级线圈和初级线圈。
如图2.2所示:变压器的工作原理变压器初级通上交流电时,变压器的铁芯中产生了交变的磁场,(其中接电源的绕组叫初级线圈,其余的绕组叫次级线圈。
)在次级就感应出频率相同的交流电压.变压器的初次级线圈的匝数比等于电压比。
变压器只能改变交流电压,不能改变直流电压,因为直流电流是不会变化的,电流通过变压器不会产生交变的磁场,所以次级线圈只能在直接接通的一瞬间产生一个瞬间电流和电压。
电源变压器工作后得到的电压如下图所示:2.3整流部分经过变压器得到的电压是交流电,而各种无线电装置需要用直流电。
整流,就是把220V交流电变为脉动的直流电的过程。
利用具有单向导电特性的器件,可以把方向和大小交变的电压变换为脉动的直流电压,下面介绍利用晶体二极管组成的各种整流电路。
一、半波整流电路图2.3.1图2.3.1是最简单的整流电路。
它由电源变压器、整流二极管D和负载电阻R fz组成。
变压器把市电电压(多为220伏)变换为所需要的交变电压e2(7.5V*2),整流二极管D 再把交流电变换为脉动直流电。
下面从图2.3.2的波形图上看这二极管是怎样整流的。
变压器砍级电压e2,是一个方向和大小都随时间变化的正弦波电压,它的波形如图2.3.2(a)所示。
在0~π时间内,e2为正半周即变压器上端为正、下端为负。
此时二极管承受正向电压面导通,e2通过它加在负载电阻R fz上,在π~2π时间内,e2为负半周,变压器次级下端为正,上端为负。
这时D 承受反向电压,不导通,R fz,上无电压。
在π~2π时间内,重复0~π时间的过程,而在3π~4π时间内,又重复π~2π时间的过程…这样反复下去,交流电的负半周就被"削"掉了,只有正半周通过R fz,在R fz上获得了一个单一右向(上正下负)的电压,如图2.3.2(b)所示,达到了整流的目的,但是,负载电压U sc。
以及负载电流的大小还随时间而变化,因此,通常称它为脉动直流。
这种除去半周、图下半周的整流方法,叫半波整流。
不难看出,半波整说是以"牺牲"一半交流为代价而换取整流效果的,电流利用率很低(计算表明,整流得出的半波电压在整个周期内的平均值,即负载上的直流电压U sc =0.45e2 )因此常用在高电压、小电流的场合,而在一般无线电装置中很少采用。
二、全波整流电路如果把整流电路的结构作一些调整,可以得到一种能充分利用电能的全波整流电路。
图2.3.3是全波整流电路的电原理图。
全波整流电路,可以看作是由两个半波整流电路组合成的。
变压器次级线圈中间需要引出一个抽头,把次组线圈分成两个对称的绕组,从而引出大小相等但极性相反的两个电压e2a、e2b,构成e2a、D1、R fz与e2b、D2、R fz,两个通电回路。
全波整流电路的工作原理,可用图2.3.4所示的波形图说明。
在0~π间内,e2a对Dl为正向电压,D1导通,在R fz上得到上正下负的电压;e2b对D2为反向电压,D2不导通(见图2.3.4(b)。
在π-2π时间内,e2b对D2为正向电压,D2导通,在R fz上得到的仍然是上正下负的电压;e2a对D1为反向电压,D1不导通(见图2.3.4(C)。
如此反复,由于两个整流元件D1、D2轮流导电,结果负载电阻R fz上在正、负两个半周作用期间,都有同一方向的电流通过,如图2.3.4(d)所示的那样,因此称为全波整流,全波整流不仅利用了正半周,而且还巧妙地利用了负半周,从而大大地提高了整流效率(U sc =0.9e2,比半波整流时大一倍)。
图2.3.3所示的全波整流电路,需要变压器有一个使两端对称的次级中心抽头,这给制作上带来很多的麻烦。
另外,这种电路中,每只整流二极管承受的最大反向电压,是变压器次级电压最大值的两倍,因此需用能承受较高电压的二极管。
二极管作为整流元件,要根据不同的整流方式和负载大小加以选择。
如选择不当,则或者不能安全工作,甚至烧了管子;或者大材小用,造成浪费。
在高电压或大电流的情况下,如果手头没有承受高电压或整定大电滤的整流元件,可以把二极管串联或并联起来使用。
由于波半整流整流电路不能充分利用电压,造成资源浪费,所以在次设计中我们使用的是全波整流电路。
2.4滤波部分整流电路虽然可将交流电变成直流电,但其脉动成分较大,在一些要求直流电平滑的场合是不适用的,需加上滤波电路,以减小整流后直流电中的脉动成分。
最基本的滤波元件是电感、电容。
其滤波原理是:利用这些电抗元件在整流二极管导通期间储存能量、在截止期间释放能量的作用,使输出电压变得比较平滑;或从另一角度来看,电容、电感对交、直流成分反映出来的阻抗不同,把它们合理地安排在电路中,即可达到降低交流成分而保留直流成分的目的,体现出滤波作用。
常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。
其中无源滤波的主要形式有电容滤波,电感滤波和复式滤波(包括倒L型LC滤波,π型LC滤波和π型RC滤波等)。
有源滤波的主要形式是有源RC滤波。
利用储能元件电感器L的电流不能突变的特点,在整流电路的负载回路中串联一个电感,使输出电流波形较为平滑。