1、毕业论文开题报告 机械设计制造及其自动化 无线遥控开关系统设计 一、选题的背景和意义 选题的背景 当前，认知无线电技术已经得到了学术界和产业界的广泛关注。很多著名学者和研究机构都投入到认知无线电相关技术的研究中，启动了很多针对认知无线电的重要研究项目。例如：德国 Karlsruhe 大学的 F. K. Jondral 教授等提出的频谱池系统、美国加州大学 Berkeley分校的 R. W. Brodersen教授的研究组开发的 COVUS系统、美国 Georgia理工学院宽带和无线网络实验室 Ian F. Akyildiz 教 授等人提出 OCRA 项目、美国军方DARPA 的 XG 项目、欧
2、盟的 E2R 项目等。在这些项目的推动下，在基本理论、频谱感知、数据传输、网络架构和协议、与现有无线通信系统的融合以及原型开发等领域取得了一些成果。 IEEE 为此专门组织了两个重要的国际年会 IEEE CrownCom 和 IEEE DySPAN 交流这方面的成果，许多重要的国际学术期刊也通过将刊发关于认知无线电的专辑。目前，最引人关注的是 IEEE 802.22 工作组的工作，该工作组正在制定利用空闲电视频段进行宽带无线接入的技术标准，这是第一个引入认知无线电概念的 IEEE 技术标准化活动。 结合上述认知无线电技术的现状，预计认知无线电未来会沿着以下几个方面发展： 基本理论和相关应用的研
3、究，为大规模应用奠定坚实的基础。比较重要的包括：认知无线电的信息论基础和认知无线电网络相关技术，例如：频谱资源的管理、跨层联合优化等等。 试验验证系统开发。目前，已经有多个试验验证系统正在开发中，这些系统的开发成功，将为验证认知无线电的基本理论、关键技术提供测试床，推动其大规模应用。 与现有系统的融合。虽然目前认为认知无线电的应用应该不要求授权用户作任何改变，但如果授权用户和认知无线电用户 协同工作，将会便于实现并提高效率。目前，已经有一些研究工作在考虑将认知无线电集成到现有无线通信系统的方法，并取得了一些初步成果。预计未来这方面将会有大量的需求。 插头插座 开关 常使用的最常见、最普通的电器
4、附件。所有的电器要运转起来都少不了它，可以说插头插座是电器和供电之间的桥梁 .电的发明，特别是后来的电器出现，迫切需要一系列的接插件与之配合，以便于使用电能。最早是没有插头插座之类产品的，1 为了电气连接，人们只能将电线绞拧在电源端子上。但是，随着电器的大量出现，如果每次都要绞拧电线，已太不适合需要了，而且有大量的 非专业人员加入使用行列，这样就产生了很多的安全保障问题，弄不好就会造成严重的触电事故。这对电气连接提出了安全、方便、快捷的要求。在这种情况下，插头插座产品就应运而生了。 插座产品在不断地发展，最初只是满足简单的取电需要。伴随人民生活水平的提高，安全意识的增强，及对美观的需要，人们对
5、插头插座也提出了更高的要求。目前，一大批智能型、遥控型、节能型的开关插座类产品正应运而生。 通过对国内外有关的学术刊物如测控技术、数字通信等的分析，无线遥控电源插座的研究主要是关注于在家居上智能化的设计等方面，缺少运用在其 他行业上的研究。特别是工业上有很多危险环境威胁着人的生命安全，例如，员工在用电器的插头插入和拔出插座时，极易产生火花，具有一定的安全隐患等等。 选题的意义： 无线技术已经成为工控领域的核心技术 ,它将改变工业自动化的格局。对于工业无线目前飞速的增长 ,ARC 和 IMS 公司均进行了发展预测，全球自动化领域的无线通讯应用市场预计在今后飞速增长。美国总统科技顾问委员会在“面向
6、 21 世纪的联邦能源研究与发展规划”中指出：工业无线技术将使工业生产效率提高 10%，并使排放和污染降低 25%，可见无线技术不仅可以优化业务流程，还将 为国家倡导的节能降耗做出突出的贡献。工业无线技术的潜力还需要我们进行深入的挖掘。 本次无线遥控开关是基于无线遥控技术及电源插座开关组建的，具有性价比高，硬件施工维修方便，抗干扰性能好等特点，大大提高了生产的效率和安全。 二、研究目标与主要内容 （含论文提纲） 1、 本项目的研究目标 ：运用无线电电子学和电力电子技术，设计一个家用无线遥控开关，使其更加适合工业上的无线遥控电源开关。在工业上，通过无线来遥控开关的通电情况，减少不必要的人力资源，
7、提高工作效率和降低强电对人体的危险。 2、论文提纲： 1 绪论 1.1 设计 背景 1.2 设计意义 1.3 方案论证 1.3.1 设计方案一 2 1.3.2 设计方案二 1.3.3 方案比较与选择 2 无线遥控开关系统概述 2.1 工作原理 2.2 功能分析 3 无线遥控开关系统硬件电路设计 3.1 发射模块 3.1.1 PT2262 编码芯片 3.1.2 发射模块电路设计 3.2 无线遥控开关接收电路设计 3.2.1 PT2272 解码芯片 3.2.2 PT2272 接收模块 3.2.3 单片机控制电路 3.2.4 数码显示电路 3.2.5 继电器驱动电路 4 无线遥控开关系统软件设计 4
8、.1 接收主函数程序设计 4.2 数码显示程序设计 5 系统调试 5.1 程序在 Keil 中的编译 5.2 程序下载 5.3 调试出现的问题及解决方法 6 总结 三、拟采取的研究方法、研究手段及技术路线、实验方案等 研究方法 本项目要求了解和掌握无线通信的工作原理及相关的芯片资料，开关的结构和设计；通过比较各无线芯片的资料来选取更加可靠又便宜的材料；通过调试实践并证实自己的设计。 研究手段 收集相关资料和文献系统学习了电力电子技术，无线电技术，无线电的相关芯片以3 及 Protel 的使用方法，设计并实现一个较为实用的无线遥控开关系统，采用了台湾普城公司生产的 CMOS 工艺制造的低功耗低价
9、位通用编码电路 HS2262 和译码电路 HS2272，无线发射和接收模块。 技术路线和实验方案： 本设计主要由遥控模块和开关两个部分组成。遥控模块是采用 HS2262 芯片和无线信号的发射模块，当按钮按下时，三极管 Q 导通， HS2262 开始工作，编码信号经无线数据发射模块进行调制后经天线发射到周围的空间。插座是采用 HS2272 芯片和无线信号的接收模块与普通电源插座结合，当无线接收模块收到空间 的信号时，经放大、变频、滤波等处理后输出控制信号，送到 HS2272 第 14 脚进行解码。只有 HS2272 的地址端的电平状态与发射部分的 HS2262 的地址端一致时，对应的数据端才有高
10、电平输出。 四、参考文献 1 聂诗良 . 采用单片机发送并接收红外遥控信号的方法 M. 北京 :高等教育出版社 , 2004. 2 康华光 ,陈大钦 .电子技术基础 模拟部分 M.北京 :高等教育出版 ， 2006. 3 姜志海主编 . 单片机原理与应用 M. 北京 : 电子工业出版社 , 2005. 4 温铁钝 ,孙键国 ,张天宏 .无线遥 控智能插座的设计 J.测控技术 .2003.22(10) 5 徐玮 ,沈建良 .单片机快速入门 M.北京：北京航空航天大学出版社， 2008. 6 李朝青 .无线发送 /接收 IC 芯片及其数据通信技术选编（ 2） M.北京：北京航空航天大学出版社， 2
11、004. 7 林德彬，杜志聪，王啸 .计算机无线遥控玩具模型试验方案 J.现代电子技术， 2006. 8 黄永定 . 电子线路试验与课程设计 M. 北京 :机械工业出版社 , 2005. 9 何希才 .新型开关电源及其应用 M.北京：人民邮电出版社， 1995. 10谢自美 .电子线路设计、试验、测试 M.武汉：华中科大出版社， 2000. 11 Montegari, Frank. Wireless ControlJ. Poptronics. 2001. 12 Koenig, Volker and You, Eugene. Wireless Control Systems for Indust
12、rial ApplicationsJ. Heating/Piping/Air Conditioning HPAC Engineering. 2009. 五、研究的整体方案与工作进度安排 （内容、步骤、时间） 整体方案 第一：理论准备阶段，理解题目，研究题目所涉及到的内容，能够较好的掌握有关题目的知识。 4 第二：确定系统各个模块，理清各个模块之间的关系。并开始进行相关硬件电路的资料收集。 第三：规划课题，确定组成结构，提出答题系统框架并在结构框架的基础上提出原理框图。 第四：完成硬件涉及部分并画出各部分电路图，将系统部件通过接口电路集合在一起，并画出电路图。 第五：根据系统控制过程完成软件设计
13、部分，绘制出主流程图。 第六：检查是否可以实现要求的控制要求， 能够按照要求实现控制功能。整理论文。 工作进度安排： 2010.11.3 2010.11.19 文献查阅，了解无线电的原理和开关的结构。 2010.11.20 2010.11.27 资料收集、 文献查阅、并完成外文资料翻译。 2010.11.28 2009.12.12 资料收集、 文献查阅、并完成文献综述和开题报告。 2010.12.13 2011.3.15 进行开题准备 绘制原理图 2010.03.16 2010.03.24 进行软件设计 制作电路板和验证电路板的良好性 2010.03.25 2010.04.20 对硬 件电路进行调试 撰写论文并修改 定稿 2010.04.21 2010.04.30 准备毕业答辩材料 六、研究的主要特点及创新点 主要特点及创新点： 利用无线遥控， 主要优势是 能 简化节能装置，安全性高，干扰免疫和可靠性高，无线技术还可以节省运营成本可靠的性能。此设计除了操作简单和节能以外，还减少了触电和火灾发生的概率。 所以在实际的生产中应用广泛的话就大大提高了效率，节省了成本。 使用它可彻底克服传统机械开关必须接近才能控制的弊端，同时从根本上解决了老式无线电遥控开关必须配对使用的技术瓶颈，彻底突破了空间的限 制，任何位置都可以轻松控制所有灯具 因此 它的普遍使用将成为必然趋势 。
