电子技术课程设计报告题目：简易红外线遥控开关作者：班级：学号：日期：一、红外线发光二极管驱动方式红外发光二极管是一种由PN结构成的注入电流型发光器件，再加上合适的正向偏置电压后，就可以发出一定波长的近红外光。驱动方式除直流驱动方式外，发光二极管还有交流驱动方式和脉冲驱动方式等。交流驱动方式主要用于红外测量、监测及较简单的红外光通信等电路。在红外遥控系统中，通常采用脉冲电流驱动方式，而不采用恒定直流驱动方式，即平均发射方式。平均发射方式的功耗较大，而红外发光二极管的功率一般较小，且抗干扰能力差。为了提高红外遥控的作用距离，而又不使红外发射管过载，一般采用脉冲发射方式或调制载波脉冲发射方式，而不采用平均发射方式。红外发射二极管辐射的峰值功率决定了红外遥控系统的有效作用距离。峰值功率越大，驱动电流的平均值越小，则发光效率就越高。脉冲发射方式可以使红外反射管的平均功率减小，调高了红外遥控的抗干扰能力，且提高了有效作用距离。所以本此设计采用LM555构成的多谐振荡器产生脉冲，控制红外发射二极管。二、红外线发射系统红外线发射系统由LM555构成的多谐振荡器和红外线发射管SE303组成。如图：由于仿真中所使用的红外线发射管（SE303）和接受的光电三极管所用的替代物（MCT6）无法分割，遂图即如上所示。其中，，，。由公式得。输出端经接红外线发射管，发出红外线。开关选用PUSH_BUTTON_DPST这种接触完后即松开的开关。电源采用4.5伏，是由于若是做实物，遥控器一般会选用电池，所以可以启用3节1.5伏的电池。三、电压转换系统该系统由变压器，整流桥，滤波电路和稳压器构成。如图：变压器T1将正常使用的220V50Hz的电压转换为5V，然后通过整流桥D1整流，经由和滤波后，经由LM7805CT稳压后输出5V的直流电压供接收系统使用。其中元件还有，。四、红外线接收系系统红外线接收系统由一个广电三极管、BJT组成的放大电路、LM555、74LS74的双D触发器和压控开关构成。当光电三极管收到红外信号时，其有电流通过，但电流过小，不足以使之输出端为高电平，所以需经过一BJT共射级放大电路将输出电压变为高电平。555的功能表有：7555功能表<UDD/3TH(6)(2)OUT(3)T管D(7)>2UDD/3<2UDD/3<2UDD/3>UDD/3HHHHH截止导通导通不变不变不变LLLLL☓☓☓R非(4)由Q1集电极输出接至THR和TRI，当THR和TRI都小于UDD/3时，OUT端输出为高电平，当THR和TRI都大于2UDD/3时，OUT端输出为低电平。LM555的OUT端接至D触发器的CP，当每经过一次下降沿时，D触发器翻转一次，Q段输出电平发生变化。Q端输出高电平，压控开关断开，Q端输出低电平，压控开关闭合。Q起始输出为高电平。其中，，，，五、简易红外线遥控开关整体电路图起始有SE303未导通，光电三极管呈高阻态，Q1端基极约655mV、集电极约有67mV，THR和TRI都小于UDD/3，OUT输出为高电平；当红外线发射装置中开关J3触碰一下，SE303发射出一串红外线，光电三极管导通，Q1端基极约655mV、集电极约有5V。THR和TRI都大于2UDD/3，OUT输出为低电平；由于触碰后马上断开，光电三极管又呈高阻态，THR和TRI又回归低电平，OUT输出为高电平。此间D的CP经历一次下降沿，D触发器发生翻转，其Q端输出又高电平变为低电平，J2两端电压大于3V，开关闭合。再触碰一次J3，D触发器再次发生翻转，Q端输出又低电平变为高电平，J2两端电压不足3V，开关断开。此图为LM555的OUT端的波形当每触碰一次J3，则会出现一次低电平。下图为试验效果：图1为起始时的情况。图2为J3触碰一次后的情况。图3为J3触碰第二次后的情况。起始开关断开，触碰第一次后，开关闭合；触碰第二次后，开关断开。图1图2图3可以加一LED来更明显的验证其效果：图4图5图6课程设计及仿真总结：本次课程设计结合了模拟电子技术与数字电子技术的原理与应用。通过自身对电路图的研究与尝试，更深刻的了解了各种芯片、元件的使用。锻炼了综合运用所学知识的能力，锻炼了发现、提出、解决实际问题的能力。由于多方面原因，最终实物未能做出，实在是深感遗憾。红外线接收系统和红外线发射系统中的那一对红外线发射接收装置出现了些未知的故障，导致其前后未能接通。对红外线接收系统中的555的2、6端以信号脉冲，其后部分可以正常工作。但在红外接受管导通后应有约67mV的电压，无法找到合适之物以代替，遂最终放弃