遥控窗帘电路设计.doc

1、遥控窗帘电路设计设计任务书：(一)设计题目：遥控窗帘电路设计(二)设计目的：）课本上所学的知识进一步加深和巩固；）了解遥控控制电路、光控控制电路以及遥控电源电路的工作原理；）学会分析电路、设计电路的方法和步骤；）培养学生有一定的制图能力。（三）技术数据和要求：技术数据：电源电压 220v/50Hz；电机：8W要求：系统工作稳定、抗干扰性能力强；电路应具备完善的保护措施；电源提供方式：交流直流。（四）设计内容：） ） 控制系统整体方案可行性分析；） ） 单元电路的工作原理；） ） 主电路的工作原理；） ） 主电路和控制电路元件选择；） ） 绘制电气系统原理图。（五）设计说明书要求） ） 目录；）

2、 ） 设计说明书；） ） 绘制原理图；） ） 收获与体会；） ） 参考资料。文献综述近几年来，随着科学技术的发展和人民生活水平的日益提高，城市建设步伐的加快，一栋栋居民楼、写字楼、宾馆拔地而起。进入寻常百姓的家用电器品种与数量愈来愈多，这些家用电器有的能减轻人们的家务、有的能丰富人们的文娱生活，有的则能提高人们的生活质量为了进一步满足人们高水准生活的需要，家用电器产品性能也在不断的更新挽代，从始初的晶体管、到电子管；由模拟到数字；由分立元件到集成电路；从普通向高性能、多功能型；由手动控制向红外线遥控、向智能化发展。与此同时，窗帘作为装修业不可缺少的一部分，也日益火爆起来，目前，常用的窗帘轨道都

3、是钢丝绳手拉式或滑轮式，只有一部分高收入的家庭采用是电动遥控轨道。但价格相当昂贵，不能普及。而本设计具有多功能且造价低等特点，适用于普通家庭。安装使用方便，美观且性能可靠。 本设计具有如下特点：（1） （1） 本设计发射、接收电路采用的是 COMS 工艺制造的芯片，具有功耗低、输出功率大、性能稳定。（2） （2） 体积小、结构简单、灵敏度高、抗干扰性强、经济实用、工作可靠。（3） （3） 采用红外遥控方式和光控方式双控。采用光控是为了方便外出时实现全自动控制方式。而且不会干扰其它电器的正常工作，也不会影响邻近的无线设备。超距离遥控，可达 89m。（4） （4） 另一种控制方式为手动控制方式，防

4、止（遥控或光控）没有电时用手动控制。（5） （5） 美观。以往的遥控电动窗帘都是向一边拉或向上拉。而本设计为向两边打开，随个人的爱好可以控制其大小。（6） （6） 有过压保护功能，防止电压过高而烧坏电路。本电路设计具新颖、美观、实用、方便，可以作为家庭、学校、工厂等场所。可跟据不同用途，选用不同型号的多功能遥控窗帘。在本设计中参考了大量的有关红外遥控、光控；电子线路、电子设计方面的书籍，以及报刊，等资料。遥控窗帘电路设计Circuit Designing of Remote Control for Window Curtain【摘要】介绍了遥控窗帘的设计思想和电路组成，着重分析了电路的工作原理

5、、并给出了详实的实用电路图。关键词： 遥控 电路设计 实用 集成芯片【Abstract 】Introduces the designing methods and circuit composition of remote control for window curtain, The operational principle are described in particular, then a practical circuit are given.Keywords : remote control circuit design practical integrated chips. 一

6、、 一、 设计方案方框图：略多于二、 二、 概述） ）遥控简介遥控窗帘电路的核心元件是采用 LC9301/9305 红外遥控发射、接收集成电路。LC9031 集成电路是一块内置振荡器、编码器和驱动器的红外专用器件，它可以发射两种连续码和四种单码，每种单码每次连续发射三组编码脉冲信号，这样可大大提高发射信息的可靠性，由于采用 455kHz 陶瓷晶体振荡器，因而发射频率稳定，不易受外界干扰。LC9301 采用 CMOS1工艺制造，功耗低，输出功率大，性能稳定。输入采用轻触式按键或导电橡胶开关，内部具有防抖动功能。LC9305 是一块具有解译码和读码功能的红外线遥控接收专用集成电路。它可以接收连续三

7、组编码脉冲串行信号进行鉴别比较和时序控制。芯片采用防干扰设计，具有四组连续脉冲输出和两组单码双稳态输出功能。同样，LC9035 也采用CMOS 工艺制造功耗低，性能稳定可靠。）光控简介光控电路主要由光敏三极管，SK-集成电路、继电器组成，其中 SK-集成电路内部由三极信号放大器、延时整形、选频触发器和输出驱动电路组成。）LC9301/9305 集成芯片的外形及引脚功能介绍LC9301/9305 红外遥控发射/接收器件的外形均为 14 双列直插 DIP 封装，其外形引脚如图（）所示；相应引脚功能如表（）的表（）所示。如图（）表（）LC9301 引脚功能引 脚 号 符 号 LC9301 引 脚 功

8、 能1 OUT 信号发射输出2 XT0 455kHz 晶体振荡输出端3 XT1 455kHz 晶体振荡输入端4 CT 重复频率发射控制端5 P 脉冲码间隔控制端6 L 发射指示器（LCD）驱动输出端7 VSS 电源负端811 K K 6 （单码）独立开关按键端、13 K1，K 2 （连续码）脉冲信号控制端14 VDD 电源正端表（）LC9305 引脚功能引 脚 号 符 号 LC9305 引 脚 功 能1、2 Q 、Q 独立控制电平输出端3 L 外接滤波定时电容端4 IN 红外线解调信号输入端5 H 外接滤波定时电容端6 M 测试端、应用时接 VSs端即可7 VSS 电源负端811 q1q 4

9、脉冲信号输出端、13 Q ，Q 双稳态电平输出端14 VDD 电源正端）电气参数LC9301/9305 红外遥控发射/接收器件电源电压范围 4.5V6.5V,典型值为+5V；外部晶振频率为 455kHz；载波频率为 38kHz；自身消耗电流仅有 A 级；发射电路输出电流大于 5mA,可真接驱动红外发射管工作，作用距离可达 8m 以上。三、单元电路设计原理（一）红外遥控发射电路） ） 红外遥控发射电路的组成：红外遥控信号发射器主要由键盘矩阵遥控器专用集成芯片、激励器和红外发光二极管等组成，其工作过程是首先由专用集成芯片将每个按键位码经内部遥控指令编码器转换成遥控编码脉冲后，将编码脉冲 38kHz

10、 左右的载波进行脉冲幅度调制，最后将已调制的编码脉冲激励红外发光二极管，使其以中心波长为940nm的红外光发出红外遥控信号。如图（2）所示：如图（2） ） 工作原理：图中 S1S4四个按键可以独立控制四个通道，S 1-S2控制窗帘的开启与闭合，S 3控制窗帘的行程与大小，S 4控制遥控、光控控转换开关，由JT、C 1、C 2、R 2构成载波振荡器。当 JT 采用 455kHz 时，电路可产生 38kHz 载波频率来驱动红外信号从 Lc9301 的第 1 脚输出，经 VT 放大后驱动红外发射管SE303 工作。图中 R4决定连续码信号的作用速率，按图中元件值时，速率为 5级/S。R 3、C 3决

11、定了发射脉冲信号串之间的间隔时间，本图约为 0.05s。改变C3容量，间隔时间变化较明显，但同时连续码的作用速率也同样受影响，R5、LED 为发射指示电路，如 LED 闪，则表示发射连续码；LED 闪动一次，则表示发射单码。(二)红外接收遥控继电器双稳态触发电路）双稳态触发电路工作原理：如图(3)所示电路为 LC9305 构成的遥控继电器控制双稳态触发电路。其输出控制部分为两路继电器双稳态触发电路。由红外发射器发出的编码脉冲信号被专用红外接收头 BA5302 所接收。首先经 BA5302 内部放大，解调后从BA5302 的 O/P 端输出送入 LC9305 的第 4 脚进行鉴别比较译码。然后再

12、分配到相应的输出端上，此时输出控制部分连接在 LC9305 的第 13 脚，由红外发射遥控器 S3控制，按动 S3,则 LC9305 第 13 脚由原来的低电平变成高电平,给 VT1 提供一个基偏流，使 VT1 饱和导通，继电器 J1 吸合，使负载工作，同时 LED 发光作为工作指示，再按动一次 S3，LC9305 第 13 脚由高电平变成低电平，VT1 截止，J1 释放，负载断电。）双稳态电路原理图：如图（3） ） 遥控、光控转换开关的工作原理由红外发射器发出的编码脉冲信号被专用红外接收头 BA5302 所接收。首先经 BA5302 内部放大，解调后从 BA5302 的 O/P 端输出送入

13、LC9305 的第 4 脚进行鉴别比较译码。然后再分配到相应的输出端上，此时输出控制部分连接在LC9305 的第脚上，由红外发射遥控器 S4控制，按动 S4,则 LC9305 第脚由原来的低电平变成高电平,给 VT10 提供一个基极偏流，使 VT10 饱和导通，继电器 J2吸合，遥控电机电路部分工作，同时 LED 发光作为工作指示，再按动一次S3，LC9305 第 13 脚由高电平变成低电平，VT10 截止，J2 释放，此时为光控部分电路工作。（三）红外接收遥控电机控制电路） ） 电机控制电路原理图：如图（4） ） 电路控制组成原理：电机电路控制电路主要由差动放大电路组成，差动放大电路的基本组

14、成结构，它由两组元件参数完全相同的基本共射放大电路组成，是一种理想的对称电路。正是由于这种结构上的对称性，才使它具有理想的抑制零漂移的作用。电阻 Re是 T1与 T2两管的公共射极电阻或称耦合电阻，它实际上就是在工作点稳定电路引入的射极电阻。只是此处将两个电阻的射极电阻合并成一个Re，所以它的作用是稳定静态工作点，对零漂移做进一步抑制，R L为外接负载电阻，R b作用是限制基极静态电流并提高输入电阻，T 1、T 2两个管的基极的集电极分别为差动电路的输入与输出。差动放大电路的基本结构如图（5）所示，如果给差动电路如图（）输入一对大小相等、极性相反的差模信号，则由于电路的对称性，必将使两管的集电

15、极以及发射极电流产生大小相等而方向相反的变化量，即 Ic1=-Ic2,Ie1=-Ie2,所以，此时流经射极电阻 Re 的电流变化量 Ie=Ie1+Ie2=0A,即流过 Re 的总电流仍保持其静态值不变，于是发射极电位 Ve 也保持不变，上述负反馈过程就不会再出现了，也就是说，此时的射极电阻 Re 对差模信号将不起任何抑制作用，好像被短接一样。因此，每管的集电极对地之间就可获得放大了的差模输出电压：Uo1=Au1.Ui1=Au1.Ud1Uo2=Au2.Ui2=Au2.Ud2.=-Au2.ud1于是两集电极间的差模输出电压为：Uod=Uo1-Uo2=(Au1+Au2).Ud1因电路对称，有 Au1

16、=Au2=Au,故上式可写为：Uod=2.Au.Ud1=-2.Au.Ud2） ） 电机控制电路工作原理：如图（4）所示为遥控电机控制电路，当接收到信号时，经过 BA5302内部放大、解调后信号送入 LC9305 的 4 脚，由 LC9305 进行鉴别比较并译码后送到相应输出端。当按动发射器上 S1、S 2时，LC9305 的第 8、9 脚将有负脉冲输出。假设 9 脚有负脉冲输出，则 VT2导通，电容 C5充电后 VT2也导通。VT 3截止。由于 VT4是导通的，所以此时有电流从 VT4的（CE）极流向DJ-VD 1-VT2的 CE 极-地，形成回路，电机得电转动。若 8 脚有负脉冲输出，同理将

17、有电流从 VT3的（C-E） -DJ-VD 2-VT5的（C-E）极-地，构成回路，电机转动。电机相对于 9 脚有负脉冲时电机反转，8 脚有负脉冲时电机正转。（四）光控电机控制电路1) 1) 光控电机电路原理图：如图（6）如图（6）所示光控控制电路由光敏三极管、 SK-集成电路、继电器组成，其中 SK-集成电路内部由三极信号放大器、延时整形、选频触发器和输出驱动器等五部分组成。当光电转换器件 VT8 受到光照时，内阻减小，光电流通过 C8送到 IC 的 1 脚进行反相放大，再将其输出送到 IC 的 3 脚作用相放大，由 4、5 脚上的外接电容 C10进行选频、整形后，将 T 触发器触发，于是在IC 的 9 脚上输出高电平。使 VT9 迅速导通，继电器吸合，电源电流流过 J1-3的触点 2 送到电动机 DJ 的 B 端，经过微动开关 K2，继电器 J1-1的触点 2，再通过J1-2的触点 2 回到电源负极，此时电动机逆时针转动。当光敏元件不受光照时，呈高阻，无触发电流送入 IC 的 1 脚，使 9 脚成低电平，BG 2截止，继电器 J 释放,电源电流流过 J1-2的触点 1 经过微动开关 K2，继电器 J1-1的触点 2，送到电