(SRT)项目研究报告书.doc

大学生研究训练( SRT )计划项目研究报告书项目名称: 改进教室照明系统的遥控装置研究完成人: 学院(中心):物理科学与技术学院专业班级: 光信息科学与技术物理学光电显示指导教师:职称起止年月: 2012 年 04月至 2013 年 04月填写日期: 2013 年 04月 8日研究报告一、项目名称: 改进教室照明系统的遥控装置研究二、实验设计: 1 、系统设计综述本实验研究通过本组成员与李淑娟导师的仔细研究讨论, 确定了一个清晰的实验思路。我们将实验划分成为三部分。第一: 自学单片机汇编语言及 keil 软件, 编制并调试遥控器发射特定信号的程序段, 以确保能够对遥控器进行准确编程, 保证遥控装置与照明系统的信息交换;第二:自主学习 Protel 软件掌握基本的电路图制版原理,以达到将各种实现系统需要的电子组件进行连接组合的目的。第三:系统的组装及实验。 2 、无线遥控遥控器介绍无线遥控器( Wirelss Remote Control )从字面上解释就是一种用来控制远程机器的装置。主要由集成电路和用来产生不同控制信息按键所组成。随着无线电技术的不断进步,无线电分为很多种类,常见的有两种: 一种是红外遥控; 另一种是无线电遥控。两者都具有不同的优势,应用领域也有所不同。 3 、设计任务设计要求设计实现无线遥控分别控制 2 盏照明灯, 对室内范围内的受控照明灯进行无线遥控控制和手动控制相结合, 遥控距离 5m 以上,本设计不光可以控制家用照明灯; 也可以对办公室,商场,酒店,仓库的灯具照明控制,还可以隔墙实现遥控,在卧室可以遥控客厅的灯具。参考数据:遥控通道 2 通道以上; 遥控距离 5m 以上; 受控对象:灯具。 4 、方案设定与分析首先, 要做无线遥控照明灯的控制器就需要无线遥控的发射与接收,对此设定了两种方案 A 利用红外线遥控 B 利用无线电遥控。 方案 A( 采用红外遥控器) 红外线定义红外线是太阳光线中许多不可见光中的一种, 1800 年发现由德国科学家霍胥尔于 1800 年发现.“红外”指在红光的外面光线。具体来说, 红外线发射部分的主要元器件为红外发光二极管。由于内部的材料不同于普通发光二极管, 因而在其两端加上工作电压便能发出不可见的红外线。到目前为止大量使用红外发光二极管发出的红外线波长为 940*10 -7 左右,外形和普通二极管相似,颜色不同。 红外发射元件红外光发射元件一般指半导体红外发光二极管,因为发射红外光,又称之为红外线, 现代物理学称之为热射线。其管芯材料主要有 GaAs 和 GaAIAs 两种材料。工艺掺杂等原因而得到不同峰值波长的红外发光管。如图 1: a) 外形封装, b) 符号 红外接收器件红外线接收器件是将光( 红外) 信号转变成电信号的半导体器件, 常见用 pin 硅光电二极管,核心部件是一个特殊材料的 PN 结,比普通光电二极管, 光电三极管( 光电三极管分为两种是 NPN型和 PNP型。) 管相应速度快, 灵敏度高。比 GaAs 或 GaAIAs 红外二极管抗干扰能力强。如图 2 是光电二极管。 红外线特点不干扰其他电器设备, 由于不能穿墙; 所以不同房间的家用电器可使用通用的遥控器而不会产生干扰。其传输距离短( <10 米)。 红外线的应用其广泛应用于彩色电视机、 VCD/DVD 、空调等家用电器中。而且发展越来越广。 组成方框图图3发射电路组成框图图4 接收电路组成框图 方案 B( 采用无线电遥控) 无线电遥控器是利用无线电信号对远方的受控对象进行控制的遥控设备。这些信号被远方的接收设备接收后,可以驱动其它各种相应的电子设备或者机械动作,去完成各种操作。图5 发射机 发射部分由遥控器与发射模块组成,遥控器和发射模块对于应用方式来说的, 遥控器可以当一个整体独立使用, 对外引出接线柱; 而发射模块在电路中可以看成元件使用根据引脚定义进行应用。图6接收机 接收部分有超外差和超再生接收方式, 超再生解调电路也称为超再生检波电路。工作在间歇性振荡状态下的再生检波电路。超外差解调电路和超外差式调幅收音机差不多, 在超外差式调幅收音机的变频器电路中有一个本机振荡器, 它的本机振荡频率可以随着外界输入的高频信号频率的变化而同步变化, 并且超过外界输入的高频信号频率的差额总是 465khz ,即“超外差”额是中频。超外差式的接收器灵敏度高、稳定性好、抗干扰能力也相对较好;超再生式的接收器体积小、成本低。无线电遥控常用的载波频率是 315Mhz( 我国)或 433Mhz ( 欧美国家),遥控器使用的是国家规定的开放频段,在此频段内发射功率小于 10mW 、有效范围 100m 之内。