畢業(yè)設(shè)計(jì)25紅外線小飛機(jī)的設(shè)計(jì)

畢 業(yè) 論 文 論文題目： 紅外線小飛機(jī)的設(shè)計(jì) 所學(xué)專業(yè)： 04 應(yīng)用電子技術(shù)（ 2）班 學(xué)生姓名： XXX 指導(dǎo)老師： XXXX 日期： 2007 年 5 月 9 日 目錄 一、摘要、引言 3 二 、工作原理 4 三 、 原理圖分析 .4 3.1 遙控器 發(fā)射 原理圖分析 4 1、 原理圖 4 2、原理圖分析 4 3.2 小飛機(jī)接收 原理圖分析 5 1、 原理圖 .5 2、原理圖分析 6 四 、工序 流程操作說明及注意事項(xiàng) 6 4.1 飛機(jī)裝配工序 .6 4.2 遙控器裝配工序 .7 五 、 紅外線小飛機(jī)的特點(diǎn) 9 六、 檢驗(yàn) 標(biāo)準(zhǔn) 10 七 、 總結(jié) 13 八 、參考文獻(xiàn) 13 附：成品圖 14 一、摘要、引言 摘要： 中國是玩具生產(chǎn)大國，隨著中國 經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，玩具的潛在市場非常巨大，玩具對孩子已經(jīng)是一種必須品。本文將介紹一種基于紅外遙控的小飛機(jī)。 關(guān)鍵詞： 紅外線、紅外遙控、紅外線發(fā)射管、紅外線接收管 Abstract: China is the toy produces the great nation, along with the Chineseeconomy rapid development, the toy potential market is extremely huge,the toy to the child already was one kind must. This article willintroduce one kind based on the infrared remote control smallaircraft. Key words: Infrared, infrared remote control, infrared launching tube,infrared receiving tube 引言 隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國城鄉(xiāng)居民的消費(fèi)支出中，玩具類支出始終保持著一個(gè)不斷增長的良好勢頭。我國玩具市場 正在伴隨玩具要領(lǐng)的延伸、功能的拓展及消費(fèi)群體的日益擴(kuò)大，逐漸從溫而不熱的季節(jié)性、節(jié)日性的特定銷售態(tài)勢中走出。中國加入世貿(mào)，執(zhí)行國民待遇規(guī)則，外商必涌入中國市場，國外玩具產(chǎn)品的到來，將使中國玩具市場發(fā)生巨大變化，競爭也會(huì)日趨激烈，中國玩具業(yè)必定要有一個(gè)重新整合的過程。面對美國、歐盟等發(fā)達(dá)國家成熟的玩具工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，我國玩具企業(yè)如何在國外知名玩具品牌的激烈競爭中得以生存和發(fā)展。 目前，我國玩具業(yè)不論設(shè)計(jì)、生產(chǎn)，還是市場培育都處于相對落后的水平。所以，玩具企業(yè)必須要集新技術(shù)、新科技、新材料、新思路于一體，中國玩具 業(yè)才能長盛不衰。 本設(shè)計(jì)采用 迷你輕巧的設(shè)計(jì)理念，適合在室內(nèi)飛行。遙控控距離約在 10 米以上，高度遙控在25 米左右。主要原理是通過紅外線遙控調(diào)節(jié)主螺旋翼的轉(zhuǎn)速來實(shí)升、降功能，通過尾翼控制直升機(jī)的轉(zhuǎn)向。 其特點(diǎn)是：通過紅外遙控的動(dòng)力操作桿、方向操作桿、微調(diào)鍵來控制飛機(jī)的升降、轉(zhuǎn)向、穩(wěn)定飛行。在正常情況下，動(dòng)力操作桿向上推，主旋翼轉(zhuǎn)速增大，小飛機(jī)上升；動(dòng)力操作桿放松，主旋翼轉(zhuǎn)速減小，小飛機(jī)下降；轉(zhuǎn)向操作桿向左推，尾翼轉(zhuǎn)速增大，小飛機(jī)機(jī)頭向右轉(zhuǎn)；轉(zhuǎn)向操作桿向右推，尾翼轉(zhuǎn)速減小，小飛機(jī)機(jī)頭向左轉(zhuǎn)。 二、 紅外線小飛機(jī)的工作原理 本設(shè)計(jì)的振蕩頻率為 38KHZ，分為 A、 B、 C、三檔，它由芯片內(nèi)部的碼元來實(shí)現(xiàn) A、 B、 C 三檔的轉(zhuǎn)換。當(dāng)發(fā)射器的 A 點(diǎn)接地時(shí)，同時(shí)接收板的 P1.3 也要接地、當(dāng)發(fā)射器的 B 點(diǎn)接地時(shí)，接收板的 P1.2 也要接地、當(dāng)發(fā)射器的 C 點(diǎn)接地時(shí)，接收板的 P1.3和 P1.2 要同時(shí)接地。當(dāng)發(fā)射器的動(dòng)力遙控桿向上推時(shí)，這時(shí)遙控桿相對應(yīng)的端口短路來掃描 IC 的各檔位。然后 IC 內(nèi)部的編碼信號(hào)從 8 腳輸出，經(jīng)過 330 歐的緩沖電阻到S8050 三極管的 b 基，經(jīng)過放大后加至紅外線管的負(fù)極；接收板上的接收頭收到發(fā)射器發(fā)出的信號(hào)后，加至接收模塊的 4 腳， 經(jīng)內(nèi)部解調(diào)后還原成相同的功能，最終從 IC 的P0.0 和 P1.0 輸出 ,然后分別加至主電機(jī)的場效應(yīng)管的柵極尾翼電機(jī)場效應(yīng)管的柵極。 三、 原理圖分析 3.1、 遙控器發(fā)射 原理圖及分析 （ 1） 原理圖 1 2 3 4ABCD4321DCBA 恒盛玩具公司項(xiàng)目名稱日 期圖 號(hào)版 本紅外線飛機(jī)發(fā)射圖P 2. 21P 2. 12P 2. 03VDD4X I N / P 1 .35X O U T / P 1. 26V P P / R S T / P 1 .17P 5. 4 / P W M 0 / B Z 08P 1. 09P 0. 0 / I N T O10V S S11P 2. 512P 2. 413P 2. 314U32 50 1V i n1GND2V o ut3U27 8L 0 5C11 04C31 0U F / 1 0 VB A T +5C21 04S2 RS3 L12348765S5主馬達(dá)123654S1副馬達(dá)+5Q4S 80 5 0R83 30 RR 1 40 .5 RR73 30 RBA T -D 1 4IR1A2KD 1 1R E DB A T +1A2KD 1 3IRD 1 2IR+5S4D41 N 41 4 8D51 N 41 4 8D3 1 N 41 4 8D61 N 41 4 8D7 1 N 41 4 8D81 N 41 4 8D9 1 N 41 4 8D 1 01 N 41 4 8D2 1 N 41 4 8R 1 22 .7 KR 1 31 .5 KB A T +R91 0RP3P3P2P2P5P7P5P7R 1 11 00 K+5ABC1 23412345Q39 01 4Q28 05 0Q18 05 0R15 6KR41 20 KR51 50 KR 1 01 0RR24 7RR32 .2 KR63 30 RD1L E D+-B A T +充電A2K3r e f1U1T L 4 3 1S6O N / O F F（ 2） 原理圖分析 ： 1電源部分： 9V 直流電壓經(jīng)過 R9 10 歐的電阻限流后，加至 78L05 的 1 腳，經(jīng)過內(nèi)部穩(wěn)壓、 C1、 C2 濾波后，同時(shí) C1 具有抗干擾作用，得出平滑的 5V 直流電壓，供給 IC 使用。 2充電部分： 9V 直流電壓經(jīng)過 R3 2.2K 的電阻限流后，分兩路輸出 :一路加至 TL431的陰極 ,另一路經(jīng)過 R2 47歐的 上偏置電阻加至兩只 8050的 B極 ,兩只 8050是并聯(lián)且長期導(dǎo)通 ,所以 TL431 的參考端所接的 56K 電阻和 (120K、 150K)電阻 ,為反饋電阻 ,目的是讓陰極到陽極有很寬范圍的分流 ,來控制輸出電壓 .R10 10 歐電阻可做 TL431 陽極到地的限流電阻陰極到陽極的導(dǎo)通時(shí)間和截止電流； 9014 為充電時(shí)指示燈的開關(guān)管， R6 330 歐為充電時(shí)指示燈的限流電阻，當(dāng)被充電電池完全飽和時(shí)， TL431 的陰極和陽極導(dǎo)通，同時(shí)，9V 直流電壓經(jīng)過 2.2K 的電阻限流后加至 Q3 9014 的 B 極 ,因?yàn)?9014 的 B極的下偏置電阻只有 10歐 ,且電壓通過 10歐的電阻到地 ,三極管截止 ,充電結(jié)束。 3 IC 部分： R7 330 歐的電阻為 IC 工作時(shí)指示燈的限流電阻， R11 100K 的電阻為 IC7腳的上 ,也可作為 Q39014三極管的下偏置電阻 ,調(diào)整 R10的阻值 ,可以控制TL431 拉電阻，當(dāng)動(dòng)力遙控桿向上推動(dòng)時(shí)， IC 相應(yīng)的端口被短接，這時(shí) IC內(nèi)部相應(yīng)的編碼信號(hào)經(jīng)過 R8 330 歐的緩沖電阻加至 S8050 的 B 極，經(jīng)過放大后，最終從三極管的 C 極取出加至發(fā)射管的負(fù)極， R14 為三極管發(fā)射極接的直流串聯(lián)負(fù)反饋電阻，目的是拉寬此放大器的通頻帶。 3.2 小飛機(jī)接收 原理圖分析 （ 1） 原理圖 1 2 3 4ABCD4321DCBA項(xiàng)目名稱日 期圖 號(hào)審 核 繪 制版 本VDD1X I N / P 1 .32X O U T / P 1. 23V P P / R S T / P 1 .14P 5. 4 / P W M 0 / B Z 05P 1. 06P 0. 0 / I N T O7V S S8U1R14 7RR51 80 RR31 00 RR41 00 RR 1 00 .2 2 RC21 04C3 1 04 C4 1 04C10 .1 U FVDD1G2VO3I R 1IRV C CV C CM G 1M O T O R M G 2M O T O R P 0. 0P 1. 0P 0. 0 P 1. 0P 1. 3主電機(jī)12J1筿礎(chǔ)畒B A T4VV C CD1L E D123S1C O N 3R21 0RP 1. 21243S?A B C S E L E C TP 1 . 2 接地 =BP 1 . 3 接地 =A同時(shí)接地 =C波段選擇P 1. 3P 1. 2M1X P 15 1 A 12 C O M R M2X P 15 1 A 12 C O M RR61 0KR71 0K（ 2） 原理圖分析 ： 接收部分： IR1 為紅外線接收管， 3 腳為信號(hào)、 2 腳接地、 1 腳接正極， C1 為濾波電容，R1 為接收管的限流電阻， R2 為 IC 的限流電阻， C2 為濾波電容， R5 為 IC 指示燈的限流電阻， C3、 C4 為抗干擾電容，目的是為了防止電機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的電磁波干擾 IC 工作。R3、 R4 為緩沖電阻， R7、 R6 為兩只場效應(yīng)管柵極接的對地泄放電阻，目地是讓兩只場效應(yīng)管能快速的起到開關(guān)的作用， R10 0.22 歐為分流電阻 . 四 、工序 流程操作說明及注意事項(xiàng) 1、飛機(jī)裝配工序 小馬達(dá)風(fēng)葉 （ 1）裝 小馬達(dá)風(fēng)葉 將小風(fēng)葉裝入小馬達(dá)的軸內(nèi) 注 ：控制力度，以防小風(fēng)葉變形 （ 2）裝配重鐵 配重鐵 將配重鐵裝到平衡桿內(nèi) 用烙鐵把兩個(gè)膠釘熱燙固定配重鐵 注 ：配重鐵要固定牢固，以防脫落 平衡桿 （ 3）裝平衡桿和大風(fēng)葉 大風(fēng)葉 把大風(fēng)葉裝入中心軸內(nèi) 用烙鐵將風(fēng)葉里面的壓片熱燙固定 將平衡桿裝到頂部用 T 釘固定 用小連桿連接平衡桿和大風(fēng)葉 注 ：中心軸要垂直 連接拉桿時(shí)要注意套到位并且要穩(wěn)固，不能出現(xiàn)松脫情況 （ 4）裝大齒輪入鐵軸內(nèi) 大齒輪 將大齒輪裝入中心軸內(nèi) 注 ：大齒輪要壓到位 （ 5）大馬達(dá)裝小齒輪 小齒輪 將小齒輪裝入大馬達(dá)內(nèi) 然后將馬達(dá)裝到支架內(nèi) 注 ：小齒輪要壓到位 馬達(dá)要套到位 （ 6）貼尾部、機(jī)身貼紙 尾部貼紙 將貼紙貼到尾部相應(yīng)的位置上 機(jī)身貼紙 將貼紙貼到機(jī)身的左右兩邊相應(yīng)的位置上 注 ：貼紙要平穩(wěn)牢固的粘貼在飛機(jī)身上，不能出現(xiàn)翹起或位置不對的情況 (7) 產(chǎn)品包裝 吸塑罩 將產(chǎn)品飛機(jī)及遙控器裝入吸塑罩內(nèi)蓋上吸塑罩蓋 裝入彩盒 注 ：擺放位置要正確 吸塑罩位要扣緊 2、遙控器裝配工序 （ 1）裝上升鍵彈弓 上升鍵彈弓 將彈弓裝上升鍵內(nèi)再裝上彈弓蓋 打 2.0X6X5.5PWA 螺絲固定 注 ：鎖螺絲時(shí)不能鎖得過緊或過松 （ 2）裝方向鍵彈弓 方向鍵彈弓 將彈弓裝方向鍵內(nèi)再裝上彈弓蓋 打 2.0X6X5.5PWA 螺絲固定 注 ：鎖螺絲時(shí)不能鎖得過緊或過松 （ 3）裝紅外線發(fā)射管燈罩 紅外線發(fā)射管燈罩 將 5 的紅外線發(fā)射管裝入 PCB 板內(nèi) 用烙鐵加錫固定 注 ：焊接時(shí) ,不能漏焊 .虛焊或短路 上升鍵 （ 4）上升及方向鍵入面蓋 方向鍵 將裝配好的上升鍵及方向鍵裝入面蓋 再打螺絲固定 注 ：裝入到位 鎖螺絲時(shí)不能鎖得過緊或過松 （ 5）裝 PCB 板入面蓋 PCB 板 將裝配好的 PCB 主板裝入面蓋 再打螺絲固定 注 ：裝入到位 鎖螺絲時(shí)不能鎖得過緊或過松 （ 6）底蓋裝電池片 電池片 將來料的電池片分別裝到電池箱內(nèi)相對應(yīng)的位置 再壓到位 注 ：電池片的極性不要裝反 （ 7）電池箱接電源線 電源線 將電池箱的正、負(fù)極加錫 將兩跟電源線對位接到電池片的正極和負(fù)極腳上 注 ：電源線不要接反 （ 8）固定紅外線燈罩 固定紅外線燈罩 將裝好的紅外線發(fā)射管燈罩裝到面蓋內(nèi) 再打螺絲固定 注： 裝入到位 鎖螺絲時(shí)不能鎖得過緊或過松 （ 9）接按扭連接線 按扭連接線 將裝好的面蓋把方向鍵和上升鍵的連接線接到 PCB 板相應(yīng)的位置上 注： 焊接是注意連接線的位置 （ 10）接充電電源線 充電電源線 將充電電源線接到裝好的 PCB 板上 注： 電源線不要接反 （ 11）合身打螺絲 合身打螺絲 將裝配好的遙控器和身好 打螺絲固定 注： 遙控器的上下蓋要套到位 鎖螺絲時(shí)不能鎖得過緊或過松 五、紅外小飛機(jī)的特點(diǎn) 1、更輕盈 小飛機(jī)凈重僅約 10 克，翼展僅 13.5cm, 采用超 韌 EPP 材料作機(jī)身的主體部分，重量輕、 韌性強(qiáng)、抗撞擊。機(jī)身與尾翼間用航天材料 碳纖管連接，質(zhì)輕而堅(jiān)固無比。 2、更穩(wěn)定 小飛機(jī)采用了歐洲獨(dú)有專利 雙旋翼平衡系統(tǒng)專利技術(shù)。飛機(jī)上的中旋翼上鑲嵌了 配重鐵，旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力能起到平衡的作用，與此同時(shí)，它還能提供升力。 3、更先進(jìn) 為了減輕重量，采用了昂貴的鋰聚合物電池。它復(fù)雜的軟件及電路設(shè)計(jì)都濃縮在僅僅 幾克重的線路板上。尾翼采用的馬達(dá)直徑僅約 4mm，是目前玩具中所采用的最小的電動(dòng)馬達(dá)。 4、更安全 小飛機(jī)最適合在室內(nèi) 使用，安全性能要求極高，旋翼采用了特制的 PP 軟膠，主螺旋 槳及尾槳都應(yīng)用了弧邊設(shè)計(jì)，沒有尖銳突 起，即使擊打在人身上也不會(huì)造成傷害。 六、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) 1、外觀 （ 1） 部件 變 形 導(dǎo) 致影 響 外 觀 。 （ 2） 產(chǎn) 品金 屬 件生 銹 （螺絲、電池片）。 （ 3） 機(jī)頭 EPP 要用 622#萬能膠粘牢，不能出現(xiàn)膠水漬或開裂情況。 （ 4） 飛機(jī)平衡風(fēng)葉左右要各裝 1 只垂重鐵，平衡風(fēng)葉能靈活的調(diào)節(jié)螺旋漿平衡。 （ 5）碳纖管要用膠水粘接牢固，并且定機(jī)尾架方向要準(zhǔn)確垂直 90。 （ 6）飛機(jī)頭噴油不能出現(xiàn)油污、飛油、陰陽色或不到位漏噴等情況。 （ 7） .產(chǎn) 品所有貼紙商標(biāo)不能有翹起、置不正確及漏貼情況。 2、產(chǎn)品安全 （ 1） 產(chǎn) 品有任何可 觸 的尖 點(diǎn) /利 邊 。 （ 2） 隨產(chǎn)品落貨的鋰電池產(chǎn)生膨脹，漏液等 。 （ 3）對照說明書 及 圖紙 ,若產(chǎn)品與說明書不符合。 3、功能質(zhì)量 （ 1）在功能 測試 或正常使用下 , 產(chǎn) 品及其遙控器 A、 B、 C 信號(hào)必須同飛機(jī)三種顏色匹配 A黃 B 藍(lán) C 紅。 （ 2） 遙控器裝上 6 粒 AA 電池后，將開關(guān)撥至 ON 位置紅色位置紅色的指示燈要亮。 （ 3）飛機(jī)和遙控器裝上電源將開關(guān)都撥至 ON 位置，動(dòng)力操作桿向上推，螺旋漿轉(zhuǎn)數(shù)增大，小飛機(jī)升高動(dòng)力操作桿向下推，螺旋漿轉(zhuǎn)數(shù)減小，小飛 機(jī)降落。見（圖 -1-2） （ 4） 將飛機(jī)和遙控器裝上電源將開關(guān)都撥至 ON 位置，方向桿向左推，尾翼轉(zhuǎn)數(shù)增大，飛機(jī)頭向右轉(zhuǎn)，方向桿向右推，尾翼轉(zhuǎn)數(shù)減小，小飛機(jī)機(jī)頭向左轉(zhuǎn)。如有任和不穩(wěn)定情況都視為嚴(yán)重問題。見（圖 -3-4） （ 5） 飛行中如果沒有推動(dòng)轉(zhuǎn)向操縱桿，但小飛機(jī)仍然在空中打轉(zhuǎn)，這時(shí)可以調(diào)節(jié)微調(diào)按鈕。見（圖 -5-6） 圖 -1（ 動(dòng)力操作桿向上推，飛機(jī)上升） 圖 -2（ 動(dòng)力操作桿向下推，飛機(jī)下降） 圖 -3（ 方向桿向左推，飛機(jī)向右轉(zhuǎn) ） 圖 -4（ 方向桿向右推，飛機(jī)向左轉(zhuǎn)） 圖 -5（左微調(diào)） 圖 -6（右微調(diào)） 七、總結(jié) 我是學(xué) 電子的 ，在書本上學(xué)過很多套經(jīng)典理論，似乎通俗易懂，但從未付諸實(shí)踐過，也許等到真正 制作一個(gè)成品時(shí)，才會(huì)體會(huì) 到