电工电子课程设计无线电遥控防盗报警器修改1wjx.docx
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电工电子课程设计无线电遥控防盗报警器修改1wjx
电工电子课程设计
题目无线电遥控防盗报警器
班级应用物理班
学号_200910250136
姓名
指导
时间
电工电子技术课程设计任务书
姓名黄丹丹班级应用物理班指导老师王俊祥老师
设计课题:
无线电防盗防丢失报警器
设计任务与要求
本课程设计一种由一个监测发射器和一个接收报警器组成。
完成以下任务:
1.分析电路由几个部分组成,并用方框图对它进行整体描述;
2.对电路的每个部分分别进行单独说明,画出对应的单元电路,分析电路原理、元件数、所起的作用、以及与其他部分电路的关系等等;
3.用简单的电路图绘图软件绘出整体电路图,在电路图中加上自己的班级名称、学号、姓名等信息;
4.对整体电路原理进行完整功能描述;
5.列出标准的元件清单。
设计步骤
1、查阅相关资料,开始撰写设计说明书;
2、先给出总体方案并对工作原理进行大致的说明;
3、依次对各部分分别给出单元电路,并进行相应的原理、参数分析计算、功能以及与其他部分电路的关系等等说明;
4、列出标准的元件清单;
5、总体电路的绘制及总体电路原理相关说明;
6、列出设计中所涉及的所有参考文献资料。
设计说明书字数不得少于3000字。
参考文献
[1]李正荣.山东青岛胶南大场西柳电子研究所,《电气时代》,1997年第05期
[2]鲍春喜.无线电遥控集成电路LM1871和LM1872及其应用[J],电子技术应用,1989年05期
[3]高德强主编,电力线路防盗措施探讨[A],华东六省一市电机(电力)工程学会输配电技术研讨会2005年年会论文集[C],2005年
[4]姚福安主编。
电子电路设计与实践。
济南:
山东科学技术出版社,2003年第8期
[5]谢自美主编。
电子线路设计实验测试。
武汉:
华中科技大学出版社,2000年第11期
[6]赵伟军主编。
Protel99SE教程。
北京:
人民邮电出版社,2004第21期
1、总体方案与原理说明.................................1
2、电路主要元件器件简介...................2
3、单元电路1........................................3
4、单元电路2........................................4
5、单元电路3..........................5
6、单元电路4.................................6
7、单元电路5.....................................7
8、总体电路原理图......................................8
9、元件清单;..........................................9
10、参考文献........................................10
10、设计心得体会......................................11
1、
总体方案与原理说明
本报警器是由检测发射机和报警接收机两部分电路组成。
整个装置均使用集成电路或模块电路,外围元件极少,线路极为简单,体积小巧,功耗低,安装使用方便。
采用HN911I型一体化热释电红外探测模块,灵敏度高,探测范围广,工作稳定可靠。
新型多路编解码无线电遥控收、发件电路,抗干扰能力强,误报率低,遥控距离达8km,实现了远距离防盗报警之目的。
采用声、光报警,急促的闪光报警声能及时引起值班人员、巡逻人员及周围群众的警觉。
交、直流供电能自动转换,保证了报警装置持续正常工作。
采用多单元发射系统组网可实现多路监控报警,适合银行、商场与住宅区等场所使用。
检测发射机电路由红外探测模块IC3(NH911L)、电子开关电路IC4(TWH8778)、八声音频信号发生电路IC5(KD9562)、发射机电路组件IC6(FDD-5)和电源电路等部分组成。
在监视环境静态时,LED,开关集成电路,八声音频电路和发射机组件电路均不工作,整个电路处于待机状态。
一旦监视环境出现活动人体,其输出报警音频信号,从而发出报警声音。
电源电路采用安全降压型、220V交流电压经变压器降压,二次级产生交流电,三端稳压器IC1稳压后输出直流电压,一路直接供给发射机组件IC6使用。
另一路经稳压后输出直流电压,供IC3~IC5使用,电路中还具备有直流电源,当停电时12V蓄电池电压自动加到电路中,确保电路正常工作。
而报警接收机电路,主要是由接收机组件IC2(JDD-5)、闪光驱动电路IC3(TWH8778)和电源电路等部分组成。
在未接收到的报警信号时,整个电路不工作,此时扬声器无声,两个闪光灯也不闪光。
一旦IC2接收到发射机发出的FM报警信号,输出较大功率的音频信号,驱动扬声器发出宏亮的报警声。
同时驱动灯泡闪闪发光,达到声光报警的效果。
检测发射机电路,电源电路和报警接收电路共同工作,完成信号的发出,接收,反馈的任务,达到报警的目的,可应用于实际生活中,以免人身财产得以保全。
2.电路主要元件简介
检测电路HN911L是一种新型热释电红外探测模块,也称为红外探头。
利用热释电红外传感器来遥控移动人体辐射的微弱红外线能量,再通过电子电路对红外信号进行放大处理后,输出高、低电平控制信号。
编码发射机组件电路FDD-5是一种发射机组件电路,它采用金属封装,主要电参数为:
工作频率为36.1MHz,工作电压DC为8~12V,发射功率为5W,工作电流小于1.5A,调频调制方式:
最大频偏为5KHz,残波辐射小于-60dB,输入信号幅度小于或者等于100Mv,输入信号形式为方波或正弦波。
解码接收机组件JDD-5是一种解码接收机组件电路。
其外形采用金属包装,其主要电路参数为:
工作频率为36.1MHz,工作电压DC为6~12V,数据输出电压为1.5~4V,音频输出功率大于或者等于0.2W,接收灵敏度小于1.5V。
变压器选用二次输出电压为12V,功率为10W左右的小型电源变压器。
S1-1、S1-2为双联开关,可选用电视机上使用的那种微型按动开关。
S2为双刀八位拨动开关。
G1,G2为12V小型蓄电池。
K可选用4098型6V小塑电磁继电器其他元件均为集成电路或模块电路,只要按图标型号及参数选用即可。
3.单元电路1
HN911L模块的内部单元电路框如下图所示。
它主要由高灵敏度红外传感器、放大器、信号处理器、延时电路、高与低电平输出电路组成。
其主要电参数:
电源电压为5V,静态电流小于20A,探测水平夹度大于1000,垂直探测夹度大于800,放大器增益大于70dB,放大器频宽为0.3~7Hz,输出延时大于2s,工作温度为20~50摄氏度。
HN911I为六端双列直插元件,其③脚接电源正极;⑥脚接地;④、⑤脚接增益调节电位器;①、③脚为两个输出端。
静态时,①脚为低电平,②脚为高电平。
当有移动载热体进入监测范围时,传感器接收到红外线能量,并有信号输出。
该信号经放大器放大后,由比较器进行鉴别,再经信号处理电路处理,最后由延时电路输出驱动信号,此时的输出状态翻转,即①脚为高电平,②脚为低电平。
该模块设计有温度补偿电路,能使放大器的增益随环境温度的升高而自动提升,从而保证了整机温度性能的稳定性。
4、单元电路2
FDD-5的内部电路如下图所示。
它主要由以5为核心的发射机本振电路、音频放大、数据信号放大和音频调制等单元电路组成,产生12.0333MHz基准频率信号。
基准频率信号经3倍频后由VTR输出36.1MHz的调频信号,又经VT:
缓冲后由VT3进行功率放大,放大后的射频信号经L1一Lg,C1一Cs组成的天线网络匹配电路后,由天线Wo发射至空中。
LED为电源指示灯。
FDD-5的调制信号有音频信号和编码信号两种信号输出方式。
音频信号由③脚输入,经乳送入DD-5的⑤脚,经调制后发射出去。
如果调制信号是编码信号,则乳应拨至2,3点闭合挡,这样编码信号会由VD5026的⑧脚送入本振电路,实现编码发射无线电信号。
编码发射时,内部编码器、X5026的地址码应与接收机组件中解码器VD5027完全一致,否则电路不能正确解码。
5.单元电路3
JI)D-5的内部电路如图5所示。
电路采用两级K122场效应管作高放电路。
并在第二级高放完成次混频,经滤波检出10.7MHz信号,由MC3361接收电路的①脚和②脚组成的二次本振完成二次混频,并检出455kHz信号。
由MC3361的⑨脚解调出载波调制信号,经R1,R2,C1,VT4放大电路进行放大,再由施密特触发器MC14016(F1,F2,F3)整形,在a点输出同发射机完全一致的波形,送入VD5027的⑩脚进行译码。
VD5027收到编码信号后,进行分析比较,如果同本身波形一致,而且地址码相同,则17脚C'T总线即输出高电平,LED熄灭。
当发射机停止工作时,VD5027的17脚电位变低,LED恢复到原来的亮状态。
如果接收的是音频信号,则由C1送至LM386进行音颇功率放大,经下一个电容藕合驱动扬声器发音接收天线用拉杆天线或普通导线均可。
6.单元电路4
检测发射机电路
图6为监测发射机电路,它主要由红外探测模块IC3(NH911L)、电子开关电路IC4(TWH8778),八声音频信号产生电路IC5(KD9562)、发射机电路组件IC6(FDD-5)和电源电路等部分组成。
IC3是一种微功耗红外探测模块,在监视环境静态时IC3的①脚为低电平,②脚为高电平,LEN不亮,开关集成电路ICS截止.,八声音频电路IC5和发射机组件电路IC6均不工作,整个电路处于待机状态。
一旦监视环境出现活动人体,人体辐射的微弱红外信号经IL3内部电路放大处理后,其②脚输出低电平,使LED点亮,以指示发射机工作状态;其①脚输出高电平,触发ICQ内部开关导通。
IC;内部开关导通后,其③脚给继电器K供电使其吸合,触点K1闭合,接通IC6的工作电源;其②脚给IC5供电,使其输出报警音频信号。
此信号输入至IC6的③脚,经FDD-5内部电路调制、放大后,由天线W发射出去。
电源电路采用安全降压型,220V交流电压经变压器降压,二次级产生12V交流电,经全桥U整流、C1滤波、三端稳压器ICS稳压后输出9V直流电压,一路直接供给发射机组件ICS使用;另一路经三端稳压器IC:
稳压后输出5V直流电压,’供IC3~IC5使用电路中还备有12V直流电源,当停电时12V蓄电池电压自动加到电路中,确保电路正常工作。
7.单元电路5
报警接收机电路,主要是由接收机组件IC2(JDD-5)、闪光驱动电路IC3(TWH8778)和电源电路等部分组成。
在IC2未接收到的报警信号时,整个电路不工作,此时扬声器无声,H1、H2也不闪光。
一旦IC2接收到发射机发出的FM报警信号,经内部电路解调、放大后,输出较大功率的音频信号,驱动扬声器发出宏亮的报警声。
同时其声频信号加至IC3的5脚,触发内部电子开关1~3脚随音频信号的强弱变化而时通时断,驱动灯泡H1和H2闪闪发光,完成声光报警的任务。
8、总体电路原理相关说明
检测发射机电路主要是由红外探测模块IC3(NH911L)、电子开关电路IC4(TWH8778)、八声音频信号发生电路IC5(KD9562)、发射机电路组件IC6(FDD-5)和电源电路等部分组成。
IC3是一种微功耗红外探测模块,在监视环境静态时IC3的1脚为低电平,2脚为高电平,LED不亮,开关集成电路IC4截止,八声音频电路IC5和发射机组件电路IC6均不工作,整个电路处于待机状态。
一旦监视环境出现活动人体,人体辐射的微弱红外信号经IC3内部电路放大处理后,其3脚给继电器K供电使其吸合,触点K1闭合,接通IC6的工作电源,其2脚给IC5供电,使其输出报警音频信号。
此信号输入值IC6的3脚,经FDD-5内部电路调制、放大后,由天线W发射出去。
电源电路采用安全降压型、220V交流电压经变压器降压,二次级产生12交流电,经全桥U整流、C1滤波、三端稳压器IC1稳压后输出9V的直流电压,一路直接供给发射机组件IC6使用。
另一路经三端稳压器IC2稳压后输出5V直流电压,供IC3~IC5使用,电路中还具备有12V直流电源,当停电时12V蓄电池电压自动加到电路中,确保电路正常工作。
而报警接收机电路,主要是由接收机组件IC2(JDD-5)、闪光驱动电路IC3(TWH8778)和电源电路等部分组成。
在IC2未接收到的报警信号时,整个电路不工作,此时扬声器无声,H1、H2也不闪光。
一旦IC2接收到发射机发出的FM报警信号,经内部电路解调、放大后,输出较大功率的音频信号,驱动扬声器发出宏亮的报警声。
同时其声频信号加至IC3的5脚,触发内部电子开关1~3脚随音频信号的强弱变化而时通时断,驱动灯泡H1和H2闪闪发光,完成声光报警的任务。
9、总体电路原理图
10、元件清单
序号
元器件名称
位号
数量
1
电阻
R
28
2
双联开关
S1-2,S1-1
2
3
双刀八位拨动开关
1
4
小型蓄电池
V1,V2
2
5
电磁继电器
5
6
交流电
3
7
NLT
T1,T2,T3
3
8
喇叭
T2
1
9
电感
L1,L2
2
10
LM109H
U1,U2,U3
9
11
灯泡
X1,X2
2
12
电容
U
30
11.参考文献
[1]李正荣主编,山东青岛胶南大场西柳电子研究所,《电气时代》,1997年第05期
[2]鲍春喜主编,无线电遥控集成电路LM1871和LM1872及其应用[J],电子技术应用,1989年05期
[3]高德强主编,电力线路防盗措施探讨[A],华东六省一市电机(电力)工程学会输配电技术研讨会2005年年会论文集[C],2005年
[4]姚福安主编。
电子电路设计与实践。
济南:
山东科学技术出版社,2003年第8期
[5]谢自美主编。
电子线路设计实验测试。
武汉:
华中科技大学出版社,2000年第11期
[6]赵伟军主编。
Protel99SE教程。
北京:
人民邮电出版社,2004第21期
12.设计心得体会
因为之前并没有接触过有关课程设计的知识,所以开始的时候真的是相当吃力。
但是同时在边设计边学习的过程中真的觉得很有趣。
可能因为学到的东西比较新鲜好玩,所以在设计的过程中虽然觉得头痛,但是欢喜多于烦恼。
做课程设计是为了让我们对平时学习的理论知识与实际相结合,进一步巩固已学基本理论及运用知识。
学会将知识应用于实际的方法,提高分析和解决问题的能力,特别是对与电子设计方面。
但是还是深感一个星期的时间还是远远不够我们用来了解电子课程。
在电子产品的制作过程中,经常会出现各种各样的问题,我们将电路拆分为单元电路,每个单元电路的结构就显得简单多了,然后我们可以运用所学到的理论知识来解释和设计实验方案,从而将故障范围缩小在某个单元电路,避免了盲目性,每排除一个故障,我们就能解释清楚一个异常现象,我们的学习和创新设计能力也就得以提高。
不仅如此,我们还要学习更多典型电路的制作,因为典型电路可以帮助我们将一些基本的知识与技能融会贯通,我们还可以借以了解一个电子产品从开发、制作到完善输出的过程,从而培养电子元器件的识别与检测、电子电路的读图、印制板的设计与制作、焊接、分析及解决际问题的能力,锻炼自学、应用和创新的能力。
但是考虑到我们自身没有电路知识扎实的基础,所以我们尽管通过学习可以大概了解电路设计课程的全过程,但是要我们自己单独设计一个全新电路还是存在很大困难的,所以我们还要学会广泛地查阅资料,通过一些外界的力量,完善和修改好设计方案,才会让课程完成得完美。
不过,我感觉我们的设计还是存在很多缺陷的,虽然做得比较累,但是成果又不突出,心里总不免有小小失落,不过对于这种平时就少接触的东西第一次尝试总是免不了吃力的,所以我觉得,只要自身得到了一定的锻炼,学到了技巧,就已经达到了课程本身的目的。
我们自身也应该从中有所领悟,对于不懂的东西,要学会努力去钻研和探究。
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