紅外遙控裝置的設計與製作畢業設計

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⑵ 無線遙控開題報告

無線遙控開題報告

隨著現代通信技術的飛速發展，近距離無線通信技術呈現出良好的發展勢頭。受到越來越多人的關注。

無線遙控開題報告篇一：

設計背景與目標

設計背景：

隨著科技的進步和社會的發展，現代電子產品設計越來越注重產品的簡易和實用，快節奏的現代生活使得許多電子產品也必須作到小巧、方便、簡易。為滿足這一需求。便產生了無線遙控系統。

它的產生使人們在工業、農業、航天以及家庭生活中都得到極大的便利，使人們在一定的距離內可以控制其他機器、系統等的正常運作。給工業的發展帶來了方便。他是電子行業以後發展的必然趨勢。在曾經的工業生產中,不管是機器的啟動,還是系統的關閉。

都採用的是有線控制,需要人親自到控制中心進行手動的操作。給工業生產的進步和生產效率的提高帶來了限制。隨著科技的不斷進步,這樣的控制必定會被先進的所取代。因此遙控控制系統的產生,給工業帶來了新的革命。

它極大的方便了工業的控制生產。使人們能夠在一定距離內甚至在遙遠的宇宙中也去控制另外的機器,系統的運作大大的提高了生產效率,為經濟的提高做出了很大的貢獻,也決定了一個國家在國際中所站的地位。因此,作為國家未來建設者。我們學好遙控知識,是自身的必備,也是國家和時代的需求。 設計目標：

1.控制距離至少20米

2.通過不同的按鍵控制開關通斷 3.可實現開關通、斷、延時關等功能

設計思路、技術路線

本次設計採用的是315MHz穩頻無線電遙控組件及其它的外圍元件，組裝的遙控開關。通過單片機可以對十路220V以上的各種電器進行控制。

發射電路掃描鍵盤的鍵位，由單片機發出相應的控制信號，送到PT2262的數據輸入端。由PT2262編碼並調制在315MHZ載波上，經過一級高頻放大後由天線發射出去。

再由接收板接收信號，經過兩級放高頻放大後，由檢波電路解調出調制信號，數字信號經過雙運算集成放大塊LM358兩級高增益放大後送入PT2272進行解碼，輸出端送給單片機，單片機根據動作信號分別去控制相應用電器的控制繼電器。完成對用電器的控制。

發射部分：315M

無線發射模塊

接收模塊：315M無線接收模塊

設計進度計劃

1、2014年12月—2015年1月 畢業論文選題，與導師見面。

2、2015年1月—2015年1月 收集相關資料，建立框架。

3、2015年1月 畢業論文開題答辯。

4、2015年2月—2015年3月 用Protel軟體畫出各部分電路,並編寫單片機程序。

5、2015年3月—2015年4月 監測電路並進行調整。

6、2015年5月—2015年5月 優化程序，撰寫論文。

7、2015年5月2日—2015年5月11日 完成論文，畢業論文答辯。

多用途智能遙控開關設計開題報告篇二：

1.課題研究的目的和意義

遙控開關是智能化控制時代必不可少的發展，給我們的生活帶來的很多的方便快捷。如在家庭中運用智能開關，能實現智能開關控制燈光、電器、窗簾、門鎖，享受隨時隨地的智能家居遙控，使智能與時尚完美結合。

常用遙控器大致分為兩類：紅外線遙控器，無線電遙控器。

人們見到的紅外遙控系統分為發射和接收兩部分。發射部分的發射元件為紅外發光二極體，它發出的是紅外線而不是可見光。常用的紅外發光二極體發出的紅外線波長為 940nm 左右，外形與普通φ5mm 發光二極體相同，只是顏色不同。單只紅外發光二極體的發射功率約 100mW。接收電路的紅外接收管是一種光敏二極體，使用時要給紅外接收二極體加反向偏壓，它才能正常工作而獲得高的靈敏度。紅外接收二極體一般有圓形和方形兩種。由於紅外發光二極體的發射功率較小，紅外接收二極體收到的信號較弱，所以接收端就要增加高增益放大電路。然而現在不論是業余製作或正式的產品，無線電遙控是利用無線電信號對遠方的各種機構進行控制的遙控設備。

(1)發射器電路由3V電源提供，低頻信號40KHZ的載波形成皆用與非門加外部元件實現，具有較高的穩定性，這部分電路用到了一個與非門集成電路。

(2)接收器電路又由幾個部分組成，使用了LM567集成塊實現了鎖相環加密功能，用雙穩態電路對繼電器進行控制，利用繼電器的開關對負載實現控制。

無線電遙控系統一般分為發射和接收兩部分。發射機主要包括編碼電路和發射電

路。編碼電路由操作開關控制，通過操作開關使編碼電路產生所需要的控制指令。編碼電路產生的指令信號都是頻率較低的電信號，無法直接傳送到遙控目標上，還要將指令信號送到發射電路使它載在高頻載波上，才能由發射天線發射出去。接收機有接收電路及解碼電路組成。由接收天線送來的信號經由接收機高頻部分的選擇和放大後，送到解調器。解調器的作用是從載波上卸載指令信號，由於卸載的指令信號是混雜的，所以再送到解碼電路解碼，還原指令信號。

無線電遙控是利用無線電信號對遠方的各種機構進行控制的遙控設備。無線電遙控系統一般分為發射和接收兩部分。發射機主要包括編碼電路和發射電路。編碼電路由操作開關控制，通過操作開關使編碼電路產生所需要的控制指令。編碼電路產生的指令信號都是頻率較低的電信號，無法直接傳送到遙控目標上，還要將指令信號送到發射電路使它載在高頻載波上，才能由發射天線發射出去。接收機有接收電路及解碼電路組成。由接收天線送來的信號經由接收機高頻部分的選擇和放大後，送到解調器。解調器的作用是從載波上卸載指令信號，由於卸載的指令信號是混雜的，所以再送到解碼電路解碼，還原指令信號。

採用Silicon Laboratories 研製的無線發射晶元Si4010、無線接收晶元Si4313和C8051F920 單片機設計並製作的無線電遙控多路開關系統，結構簡單，性能穩定，控制方便，適用於含有較多受控電器的場合，並可實現多路多功能控制。

無線電遙控多路開關系統由無線電發射電路和無線電接收控制電路兩大部分組成。

紅外遙控器由於受遙控距離、角度等影響，使用效果不是很好， 如採用調頻或調幅發射接收編碼，則可提高遙控距離，並且沒有角度影響。紅外遙 控發射和接收模塊可以用在室內紅外遙控中，它不影響周邊環境、不幹擾其它電器 設備。由於其無法穿透牆壁，所以不同房間的`家用電器可使用通用遙控器而不會產生相互干擾;電路調試簡單，只要按給定電路連接無誤，一般不需任何調試即可投入 工作;編解碼容易，可進行多路遙控。相對於有線遙控，無線遙控不受距離的影響，完全消除了拖纜式遙控裝置所帶來的故障隱患，給人們的日常工作和生活帶來了更多的便利。

隨著數字處理技術的快速發展，無線數字通信技術日趨成熟，其抗干擾能力強和易於對數字信號進行各種處理等優點，使得無線遙控系統的抗干擾性能逐步提高，安全性能大大改善。

相對於超聲波遙控和紅外線遙控，無線電遙控是利用無線電信號在空氣中傳播，根據無線電波的頻率來遙控，可穿透一定的障礙物，傳播距離較遠，因此成為無線遙控領域的首選，在國防、軍事、科研和日常工作生活領域應用越來越廣。

2.課題研究的主要內容

設計一種無線電遙控開關，要求

(1)遙控開關的發射頻率為2.4GHZ。

(2)遙控距離為10m左右，主要用於家庭內遙控家庭電器開關。

(3)發射器電源電壓要求在10V以下。

(4)遙控接收器要求能夠較准確的接收2.4GHZ的載頻信號，並解調出控制家用電器開關的信號的控制開關動作。

(5)整個遙控電路盡可能簡單可行。

3、研究方法

3.1 2.4GHZ無線遙控器：

無線遙控就是利用高頻無線電波實現對模型的控制。目前，傳統無線遙控系統普遍存在同頻干擾和遙控距離小兩大問題。主要原因是載頻較低導致帶寬較窄和控制信息以模擬方式傳輸使得同頻干擾可能性的增大。而採用先進的2.4 GHz擴頻技術，從理論上講可以讓上百人在同一場地同時遙控自己的模型而不會相互干擾.而且在遙控距離方面也頗具優勢，2.4 GHz遙控系統的功率僅僅在100 mW以下，而它的遙控距離可以達到1以上，而且由於頻率高，天線長度只有3 cm;另外，可借鑒的商用技術較多。因此，很有必要將2.4 GHz擴頻通信技術應用於無線遙控領域。

3.2 2.4G無線模塊：

3.2.1 nRF24LE1無線晶元模組

挪威Nordic公司nRF24LE1用作遙控器的主控晶元，其內部有兩個部分：增強型的8051MCU和內嵌2.4G低功耗無線收發內核nRF24L01P，空中速率有三個選擇:250 kbps, 1 Mbps，2 Mbps，保證數據的空中快速傳輸。兩者之間通過SPI介面進行通信。還擁有豐富的外設資源，尤其是內置128 bit AES硬體加密器，可對任何無線傳輸的數據進行高強度的加密，確保無線數據的安全，特別滿足RFID對高安全性的要求。CPU的工作模式可以通過開關狀態寄存器的控制位來控制，當工作在發射模式下發射功率為-6dBm，電流消耗為9mA，接收模式時為12.3mA，該特性為設計低功耗系統提供了先天性條件。

nRF24LU1+晶元內部結構和nRF24LE1基本一致，考慮到成本的計算，採用nRF24LU1+符合全速USB 2.0標準的器件控制器。

3.2.2 JTT-24L01+ 嵌入式微功率無線數傳模塊

JTT-24L01+是一款工作在2.4~2.5GHz 的通用ISM 頻段的單晶元微功率無線收發模塊，是成都江騰科技有限公司採用高性能的無線射頻晶元nRF24L01+以及高精度外圍元件開發的一款無線通信模塊。

特點：

(1) 內置 2.4Ghz 天線,體積小巧 15mm X 24mm

(2) 傳輸距離遠,開闊地無干擾視距100米,具體距離視環境而定

(3) 採用真正的GFSK 單收發晶元

(4) 2.4Ghz 全球開放 ISM 頻段免許可證使用

(5) 自動應答及自動重發功能

(6) 地址及CRC 檢驗功能及點對多點通信地址控制

(7) 最高工作速率2Mbps,高效 GFSK 調制,抗干擾能力強,特別適合工業控制場 合,可以傳輸音頻、視頻

(8) 標准 DIP 間距介面,便於嵌入式應用

(9) SPI 介面數據速率0~10Mbps

(10) 125 個可選工作頻道,滿足多點通信和跳頻通信需要

(11) 支持無線喚醒,很短的頻道切換時間可用於跳頻

(12) 採用10PPM的高精度晶振

(13) 採用高Q值0402封裝的電感和電容

(14) 工作電壓1.9~3.6V,推薦3.6V,但是不能超過3.6V.可以把電壓盡可能靠近 3.6V但是不超過3.6V

3.2.3 2.4G JF24D無線收發模塊

JF24D整合了高頻鍵控(GFSK)收發電路的功能，以特小體積實現高速數據傳輸的功能。JF24D的傳輸速率可達到1Mbps,並具有快速跳頻校驗等功能，可在擁擠的ISM 頻段中達到穩定可靠的短距離數據傳輸。工作在全球開放的ISM頻段面許可證適用。

特點：

(1) 低電壓，高效率

(2) 低成本，雙向高速數據傳輸

(3) 特小體積(不需要外接天線)

(4) 具有快速跳頻，前向糾錯，校驗等功能

本課題擬採用JF24D無線收發模塊。

3.3 多路遙控的實現

(1)採用51系列單片機(AT89S51)進行軟體編程完成信號的編碼解碼工作以實現多路遙控。

(2)採用無線遙控器編碼/解碼晶元完成信號的編碼解碼工作以實現多路遙控。如：EV1527,PT2262,PT2294-M4,PT2264等。

雖然實現該設計的方法很多，但我覺得使用JF24C無線收發模塊和單片機來完成較好，以下是我決定的研究方法：

JF24D採用SPI數字介面與單片機連接。它支持SPI標准格式(CKPHA=0)。

說明：JF24C可以和各種單片機配套，對於硬體上沒有SPI的單片機可以用IO口或者串口模擬SPI。與51系列單片機配套時在P0口加一個10K的上拉電阻，其餘IO口可以和JF24C直接相連。單片機可以用5V供電，JF24C用3.3V供電。JF24C工作電壓不得超過3.5V，否則會損壞器件。

4.實施計劃

第七學期：

第 8 周: 選擇畢業設計課題。完成指導教師和畢業設計課題確定。

第 9-12 周：完成開題報告和外文翻譯。

第 12 周: 完成畢業設計的開題答辯。

第13-20周：根據擬定的課題實施方案，進行深入研究，基本完成畢業設計相關的硬體或軟體設計工作。

第 21 周：在教師的指導下，完成系統總體方案設計、系統軟、硬體設計、實驗測試等相關方面進行深入研究。

第八學期：

第 1-5 周：繼續完成論文設計。

第 6- 9周：向指導教師提交畢業設計/論文初稿，根據指導意見對初稿進行修改。

第10-14周：完成畢業論文定稿和畢業論文格式審查。

第 15 周：畢業答辯。

5、參考文獻：

[1] 陳永甫.實用無線電遙控電路.北京：人民郵電出版社，2007.

[2] 朱衛華,陳和.高頻電子線路.北京：電子工業出版社，2003.

[3] 黃智偉，王彥.全國大學生電子競賽訓練教程.北京：電子工業出版社，2005.

[4] 黃智偉.全國大學生電子設計競賽系統設計.北京：北京航空航天大學出版社，2006.

[5] Tavares, Jose.Mendes.Teleswitch Board for Home.University of Minho, Portugal.

指導教師意見

指導教師簽字：

年 月 日

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⑶ 用紅外遙控器怎麼實現調節功放的音量大小，用單片機嗎

紅外遙控的音頻功放設計與製作

1.引言

本項目以單片機為核心，開發設計了具有紅外線遙控功能的功率放大器，整個系統構思巧妙，設計合理，實用性強。

2.發射電路原理

要使紅外線接收器能夠接收到的紅外線信號，我們必須紅外線發射時具有一定的信號特徵。

常用的區分指令信號的特徵是頻率特徵和碼組特徵，即用不同的頻率或不同編碼的電信號代表不同的指令。我們這里用到的是碼組特徵。碼分制紅外遙控電路就是指令信號產生電路以不同的脈沖編碼(不同的脈沖數目及組合)代表不同的指令。對於圖1來講，當不同的指令鍵被按下時，單片機編碼電路產生不同脈沖編碼的指令信號，也就是進行編碼，然後經調制電路調制，變為編碼脈沖調制信號，再由驅動電路驅動紅外發射器件發射紅外光信號。

本文用到的碼分制紅外線遙控系統的發射部分原理（如圖1）。

在發射部分電路中由於關鍵的編碼部分電路功能本文使用了美國公司Microchip生產的PIC16F84A單片機來實現，因而電路顯得非常簡潔。使用PIC16F84A單片機的好處還在於我們只要改變單片機里的程序就可以改變電路功能同時也可以實現一個遙控器控制多種機器。

發射部分的原理圖（見圖2）。

這個電路很簡潔，下面我們來簡單介紹一下。它一共有K1、K2、K3、K4四個按鍵。當按下按鍵K1時單片機PIC16F84A的第六個引腳RB0接地，表示給RB0一個低電平的有效信號。單片機PIC16F84A的6、7、8、9引腳都是它的信號輸入端，這4個輸入端都是低電平有效，高電平無效的，具體情況將在下一節介紹。單片機PIC16F84A收的K1發來的低電平信號後按照程序的設定在17引腳RA0輸出一串二進制碼10000000。該信號還很微小不能用來直接推動紅外線發光二極體，因此需要放大器放大。

在這里我們用三極體Q1來做放大器，它的型號是C1815，一個NPN型三極體。二進制碼信號經過放大後就可以推動紅外線發光二極體了。紅外線發光二極體D1負責把電信號轉換成紅外線信號並發射出去。

K2、K3、K4的功效和K1差不多，只是按下K2、K3、K4後，單片機PIC16F84A根據不同的引腳收到的有效信號後在17引腳RA0輸出的二進制碼不同。接收部分的電路就是根據二進制碼的不同來辨別用戶到底是按下哪個按鍵。

電路中的4MHz晶體振盪器和兩個22pF的電容是用來為單片機PIC16F84A提供基準頻率的。該電路使用4.5V的直流電源，由三節干電池提供。

電阻R1、R2、R3、R4的作用是在按鍵按下前連接單片機PIC16F84A的輸入引腳和電源，使引腳輸入高電平。當按鍵K按下時電阻起分壓作用，保證單片機PIC16F84A引腳有低電平輸入。

3.接收電路

紅外遙控的接收就是由紅外接收器件光電二極體或光電三極體接收下來，再把紅外光信號轉換成電信號。紅外遙控接收器由紅外線接收器件、前置放大電路、解調電路、指令信號檢出電路、記憶及驅動電路、執行電路組成。當紅外接收器件收到發射器的紅外指令信號時，它將紅外光信號變為電信號並送入前置故大器進行放大，再經解調器後，由指令信號檢出電路將指令信號檢出，最後記憶及驅動電路驅動執行電路，實現各種操作。

紅外遙控的接收部分的原理方框圖（如圖3）。

接收部分電路主要包括直流穩壓電源提供電路、紅外線接收電路、放大電路、顯示電路、

音頻功放電路。這個電路顯然比上一章的紅外線發射電路復雜多了，在這里我們先看一下接收部分的電路圖再慢慢分析它的原理。

接收部分的電路圖（見圖4）。

接收部分電路的顯示，音頻功放等功能需要較大的功率和電壓。因此我們不能用電池做電源，而是要用220V的交流生活用電源。可是220V的電源對於PIC16F84A單片機、DAC0830等晶元來說太高了，而且它們需要的是直流電源。所以我們需要把220V交流電變成幾伏的直流電源，這個工作是由直流穩壓電源電路完成的。這部分電路由兩個部分組成：1.降壓整流電路；2.穩壓電路、降壓整流電路由一個變壓器和4個整流二極體組成。如圖4.2所示，220V交流電通過變壓器T01後從220V的交流電壓變成15V左右的交流電壓，15V的交流電壓經過4個整流二極體整流後，轉換成有部分交流成分的直流電壓。在這部分電路的製作時要注意兩點：

1.變壓器初級必須接在220V交流電一端，次級接在電路板上。如果接錯輕則燒壞電路板，重則可能傷害到人生安全。初、次級的區分可以通過測變壓器的內阻辨別——內阻大的是初級，內阻小的是次級。

2.整流二極體的排列方向必須正確。整流二極體排列錯誤就會燒壞電容，也有可能會燒壞後面的晶元。

穩壓電路由一些電阻電容和穩壓晶元7805、7809組成。這部分電路的功能是對上一級電路提供的直流電壓進一步整流、穩壓、降壓，最後產生後面電路需要的5V直流電源和9V直流電壓。

如圖4.2，R01、R02、R18的作用是分壓、限流，它們使電壓進一步下降和當後面電路出現短路等毛病時可以限制電路過大保護電路。電容C01、C02、C03等電容的作用的濾波，使電壓的波形

更加平穩。這部分電路的關鍵功能是由穩壓晶元7805和7809實現。7805可以把前面的不穩定電壓

轉換成穩定的5V直流電源，輸出給晶元PIC16F84A和CD4511使用。7809可以把前面的不穩定電壓轉換成穩定的9V直流電源輸出給晶元DAC0830使用。

紅外接收電路由光電三極體Q03PIC16F84單片機等組成。光電三極體能夠把發射部分電路的紅外線發光二極體發射出來的紅外線信號接收下來，然後轉換成相應的電信號輸入到單片機PIC16F84A的6號引腳RB0中。

單片機PIC16F84A是接收部分電路的核心部件。它負責對接收到的信號解碼、識別，再根據接收到的信號輸出控制信號，控制下面電路的驅動電路和顯示電路。電容C06、C07、晶體振盪器X01可以產生4MHz的振盪時鍾信號為單片機PIC16F84A提供和發射部分的單片機一樣的時鍾信號，使它們可以同步工作。

放大電路由三極體Q01、Q02和一些電阻電容組成。它們的工作是對單片機PIC16F84A輸出的控制信號放大，推動下一級電路工作。

顯示電路由晶元CD4511和LED顯示管組成。它們的工作是顯示單片機輸出的信號是否符合設定的程序，方便電路的檢測與調試。參考圖4晶元CD4511接收的到單片機PIC16F84A發出的信號後就在相應的引腳發出高電平由LED顯示管顯示出來。

音頻功率放大器的類型很多，根據使用器件的不同，可分為純電子管、晶體管、集成電路、場效應管功率放大器。本項目的音頻功放電路選用晶元LM4756，由0AC0830進行D/A變換，控制功率放大器音量大小。

在發射電路中由於關鍵的編碼部分電路功能本設計使用了美國公司Microchip生產的PIC16F84A單片機來實現，因而電路顯得非常的簡潔。接收電路中也用到PIC16F84A，它負責把接收的信號解碼，輸出信號來控制音頻功放電路和顯示電路。使用PIC16F84A單片機的好處還在於我們只要改變單片機里的程序就可以實現電路功能的改變，同時也可以實現一個遙控器控制多種機器。

4．PCB設計與製作

根據電路原理圖，運用了Protel99軟體對電路進行了PCB設計，包括元器件的布局與布線，最後成功製作PCB板。這是該畢業設計的主要內容之一。

（1）元件的布局：手工布局，一般是遵循相關的元件放在一起的原則，有特殊要求的元件特別處理；例如開關、跳線、去耦電容等。

（2）PCB布線：布線的宗旨是能使線布到最合理最密集，而干擾最小。本設計採用手工布線與自動布線相結合的手段。先對有特殊要求的走線進行預布，例如電源線、地線和信號線等。

然後按照設定的規則自動布線；最後對完成的布線進行逐一的檢測。盡量減少過孔，使走線最短，最合理。

設計的PCB布線圖（見圖5）。

5.測試結果

在接收電路的電源功能上通過調試後在IC117805的輸出端輸出+5V的直流電壓供晶元

PIC16F84A和CD4511使用；在晶元IC127809的輸出端輸出穩定的+9V的直流電壓。電路實現的功能如下：

（1）實現了較遠距離的紅外線遙控。最遠遙控距離為十米左右。

（2）實現了音頻功放，最大輸出功率高達35W。

⑷ 畢業設計題目是「紅外線遙控燈」，開題報告怎麼寫

開題報告的格式(通用)

由於開題報告是用文字體現的論文總構想，因而篇幅不必過大，但要把計劃研究的課題、如何研究、理論適用等主要問題說清楚，應包含兩個部分：總述、提綱。
1 總述
開題報告的總述部分應首先提出選題，並簡明扼要地說明該選題的目的、目前相關課題研究情況、理論適用、研究方法、必要的數據等等。

2 提綱
開題報告包含的論文提綱可以是粗線條的，是一個研究構想的基本框架。可採用整句式或整段式提綱形式。在開題階段，提綱的目的是讓人清楚論文的基本框架，沒有必要像論文目錄那樣詳細。

3 參考文獻
開題報告中應包括相關參考文獻的目錄

4 要求
開題報告應有封面頁，總頁數應不少於4頁。版面格式應符合以下規定。

開 題 報 告

學 生：

一、 選題意義

1、 理論意義
2、 現實意義

二、 論文綜述

1、 理論的淵源及演進過程
2、 國外有關研究的綜述
3、 國內研究的綜述
4、 本人對以上綜述的評價

三、 論文提綱

前言、

一、
1、
2、
3、

�6�1�6�1�6�1 �6�1�6�1�6�1

二、
1、
2、
3、

�6�1�6�1�6�1 �6�1�6�1�6�1

三、
1、
2、
3、

結論

四、論文寫作進度安排

畢業論文開題報告提綱

一、開題報告封面：論文題目、系別、專業、年級、姓名、導師
二、目的意義和國內外研究概況
三、論文的理論依據、研究方法、研究內容
四、研究條件和可能存在的問題
五、預期的結果
六、進度安排