實驗：簡易紅外遙控電路制作

1、焊接時，把這個文檔打印帶到實驗室，或者單打印電路圖也可實驗簡易紅外遙控電路的制作一、實驗內(nèi)容與要求a） 對指定的電路使用Proteus工具進行仿真；指定的電路為： 紅外發(fā)射器，如圖1所示；紅外接收器，如圖2所示。b）使用Protel工具設(shè)計圖1和圖2的印刷電路板圖。C）按照圖1安裝一個手持式紅外發(fā)射器、按照圖2安裝一個紅外接收器；完 成的作品應具有如下功能：按動發(fā)射器上的一個按扭，能遙控接收器上的一個 小型繼電器，通過該繼電器的觸點，可以控制一般小功率的用電設(shè)備如電燈等d）完成實驗報告。二、實驗電路及原理1、發(fā)射器電路如圖1所示，集成電路NE555（或7555等元件組成自激多諧振蕩器，振蕩頻率

2、約為 38KHZ40KHZ,該頻率與C1、R1、RV1均有關(guān)系，可調(diào)節(jié)它們使振蕩頻率達到要求；當 按鈕AN按下時，脈沖電流流過紅外發(fā)射二極管IR-LED，使之發(fā)出38KHZ左右的紅外脈沖光。圖1紅外發(fā)射電路2、接收器電路如圖2所示，主要由一體化紅外接收頭、D觸發(fā)器和小型繼電器等組成 。CD4013是CMOS集成電路D觸發(fā)器，內(nèi)含兩個獨立的D觸發(fā)器，外形為雙列 直插14腳封裝，第14腳為電源正極，第7腳為電源負極，工作電壓318伏，S、 R端對Q端的影響如下表1所示。一休業(yè)外接收頭3 21+5VAI " ： " FR1 47kU. 9013U1A4013lou此部分僅做仿貢，

3、不實際制作J29013+ 5v ALED-BIBTLED1RL1LED2ZOO *呂¥ LED-OIIYI 011 U1B4013刪量電壓表DC VOLT IKTERin fei47uoUGira t；U5 >IU7 C5+441:圖2紅外接收器(Jo3紅外接收頭表1 D觸發(fā)器真值表RSQ11禁止01110000工作常態(tài)時，接收頭Uo端輸出為高電平，Q1飽和其集電極電位為零，因此U1:A 的 S=0，R=1，由表1可知，U1:A應有Q=0；當接收頭收到紅外光時，Uo端輸出負脈沖,在負脈沖的低平期間，Q1截止，使U1:A的S=1, R=0,故U1:A的Q=1，隨后，Uo端負脈沖消

4、失，U1:A回到常態(tài)Q=0）;因此發(fā)射器每按動一次按鈕，U1:A的Q 端能輸出一個正脈沖D觸發(fā)器U1:B接成計數(shù)狀態(tài)，每當其CLK端接受一個脈沖上跳沿，就能改變一 種狀態(tài)，也就是其Q改變一種狀態(tài)。因此發(fā)射器每按動一次按鈕，U1:A的Q端所輸出的正脈沖上升沿可觸發(fā)U1:B翻轉(zhuǎn)，結(jié)果是：發(fā)射器每按動一次按鈕，U1:B的Q端就改變一次狀態(tài)，通過Q2驅(qū)動繼電器也能改變一次狀態(tài)元器件清單集成電路NE555V7555)1D觸發(fā)器CD40131IC座8腳114腳1三極管9012190132紅外發(fā)射管 任意）1一體化紅外接收頭1小繼電器單刀）1DC6V1微型按鈕2紅色LED指示燈2電容47F 210牛11 J

5、F147000.011電阻47K31K420K1200歐110歐110K2環(huán)買）若干 至少兩塊，小型的）一塊 可不買）若干若干一把 不買）一把 不買）簡易電位器 小鱷魚夾 萬能電路板 松香細導線焊錫絲小鑷子小螺絲刀 一字）四、仿真實驗一）紅外發(fā)射器的仿真實驗1、使用Proteus工具按照圖1畫電路圖 圖中應寫上學號、姓名）。2、添加示波器voscilloscope），用A通道觀察Uo端555的第三腳）波形, 用B通道觀察Uc9012集電極）波形。3、運行仿真軟件，按下按鈕，調(diào)節(jié)示波器顯示出波形。4、 調(diào)節(jié)小電位器以改變振蕩器的頻率，使振蕩頻率符合要求38kHz）c 二）紅外接收器的仿真實驗1、

6、使用ProteusX具按照圖2畫電路圖 圖中應寫上學號、姓名）。2、添加7個電壓表DC Volt meter）分別測量U1 U7處的電壓。3、運行仿真軟件，各電壓表的指示值以及 LED指示燈的亮滅情況應符合表二所 示數(shù)據(jù)誤差在0.5V以內(nèi)屬于正常）。不斷 按、松、按、松.按鈕，測量狀 況在表的3、4、5、6行間循環(huán)。U1U2U3U4U5U6U7LED1LED2初始值3.7003.7005滅滅按住按鈕054.704.300亮亮松開按鈕3.7003.74.300滅再次按住按鈕054.70005亮滅松開按鈕3.7003.7005滅五、制作實驗1、使用Protel99軟件繪制圖1和圖2電原理圖 圖中應

7、寫上學號、姓名）2、使用 Protel99軟件設(shè)計圖1和圖2的印刷電路板圖 圖中應寫上學號、姓名， 布線盡量集中在底層，少量布在頂層）。3、使用萬能電路板按照設(shè)計好的印刷電路板圖焊接實際電路，少量的頂層布線 使用跳線連接。安裝說明和注意事項： 紅外發(fā)射管：紅外發(fā)射管是一種能發(fā)紅外光 不可見光）的二極管，外型為無色透明或 淺黑色，有正負極性之區(qū)分。 紅外接收頭：本實驗采用的微型一體化紅外接收頭，它是一個內(nèi)部電路復雜的集成電路，它包含了光一電轉(zhuǎn)換、高倍放大、解調(diào)、整形等電路。常見紅外接收頭的外型及引腳如圖所 示 引腳接錯可能造成器件的永久性損壞，不同型號的器件引腳可能不同，請參 考銷售商說明或上網(wǎng)

8、查詢）;當收到有效紅外光線時，能從Uo端輸出一個低電 平。紅外發(fā)射管、LED指示燈及接收頭引腳不要剪斷，焊接時動作應迅速，過熱易 損壞，引腳要辯認清楚，微動按鈕及繼電器焊接也要迅速，過熱會造成塑料變 形、動作失靈。凡是引腳發(fā)黑、鍍錫不好的元件，均應用小刀使勁刮凈氧化皮 ，上錫后再安裝、焊接，特別是繼電器引腳要注意。3、調(diào)試方法：接收器1）外觀檢查有無焊接錯誤、虛焊等；2）先不要插入集成芯片，接通電源，測量各IC座電源引腳電壓是否正確。3）接通電源 注意電源極性及電壓值），與仿真實驗一樣測量 U1-U7各點的電壓并記錄成表格，其數(shù)值應約等于表一；每按動一次包括 按住、松開”，可聽到繼電器吸合或釋

9、放的聲音 輕微的 啪”一聲）。4）取一只任意的家用紅外遙控發(fā)射器，對準接收頭按動一次，用指針式 萬用表 或用示波器）測量接收頭的輸出 UO 表針應有向偏小方向的跳動，如用示波器觀測，應有矩形波顯示；LED2 指示燈點亮，繼電器吸合，測量常開觸點應閉合；再按動一次發(fā)射器，LED2 燈滅，繼電器釋放。發(fā)射器：1）先用示波器測量555的輸出 第3較）波形，調(diào)整RW1,使振蕩器的振蕩 頻率約為 38KHZ. 。2）再用示波器測量9012集電極，應有約為38KHZ的波形，否則應檢查9012管 腳有否接錯、紅外發(fā)射二極管極性有沒有接錯或損壞。3）使發(fā)射管對向接收頭，按動按鈕，每按動一次，接收器的LED2就

10、會改變一次狀態(tài)。六、實驗報告按以下內(nèi)容撰寫： 除圖形外，文字部分一律手寫，不允許打?。┮?、實驗題目；二、實驗內(nèi)容；三、電原理圖和印刷電路板圖；四、仿真方法、步驟、仿真結(jié)果 包括數(shù)據(jù)記錄、 波形記錄 等）；五、安裝制作過程；六、調(diào)試過程、步驟、故障分析與解決；七、實驗結(jié)果；附錄：1、Proteus工具中部分元件和儀器的名稱：按鈕：BUTTON可調(diào)電阻：POT-LIN普通三極管：NPN或PNPLED 指示燈：LED ACTIVE數(shù)字顯示器 共陽）： 7SEG-MPXI-CA繼電器：SWITCH&RELAY ： TEXTELL-KBE-5V小插座：CONN-SIL3 ；CONECTORS：

11、SIL-100-03示波器： Oscilloscope直流電壓表： DC Volt meter2、Protel99工具中部分元件及庫的名稱：<1）原理圖庫 ：電阻、二極管、電容等： Miscellaneous Devices.lib部分元件名稱：晶體 CRYSTAL 可變電阻 RESISTOR TAPPED 繼電器 RELAY-SPDT 顯示器 DPY7-SEG-DP 按鈕 SE-PBPNP 三極管 PNPNPN三極管NPN二極管DIODELED 指示燈LED三孔小插座：CON3電解電容：ElECTRO1普通電容：CAP普通電阻：RES2CD4013 ： Protel DOS Schem

12、atic 4000 CMOS.lib555 ： Protel DOS Schematic Linear.lib <2）元件封裝庫 ： PCB Footprints.lib MYLIB< 補充） 部分元件封裝名稱： 電阻： AXIAL0.4 二極管： DIODE0.4 電容： RAD0.1 電解電容： RB.2/.4 LED 指示燈： RAD0.1 集成電路： DIP8 、 DIP14 、 繼電器： JDQ1三極管： TO-92A 晶體： XTAL1可變電阻： VR2或VR4或VR5按鈕： SW-PB 顯示器： LED8三孔小插座： SIP33、有關(guān)將圖形剪切到W ord文檔中的方法 <參考）：（1）從PROTEL99原理圖中剪切圖形：在Tools/Preferences/Graphical Editing（圖像編輯 >/Option 中，將 AddTemplate toclip選項不選”然后選擇要剪切的畫面，將其剪切到 Word文檔中。（2）從PROTEL99的PCB圖中剪切圖形：先使用操作系統(tǒng)自帶的截屏工具 <鍵盤的 PrintScreen®，也可使用其它截屏工具，如 QQ里的截屏工具）