无线遥控门铃的设计与制作毕业设计Word文档格式.docx
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无线遥控音乐门铃设计流程：
调试振荡→→→→高频振荡→→→→发射信号→→→接收信号↓↓喇叭发声←←←推动音乐芯片←←←整形放大←←←选出信号
第二章无线遥控音乐门铃的工作原理
2.1TC4069UBP芯片简介
TC4069UBP是6反相器。
所谓反相器，就是么相器都有两端，输入端是高电平时输出端就转为低电平，输入端是低电平时输出端就为高电平，输入和输出端的电平总是相反。
2.2发射器原理
发射器由调制振荡级和高频振荡级两级组成。
调制级电路由一块TC4069UBP和32.768KHz晶体完成，发射器开关按下时，反相器6和5及晶振、电阻等相关元件组成振荡发生器，产生32.768KHz低频信号。
1.调制振荡极
过程：
反相器6的13脚开始为低电平，12脚就是高电平，10脚也为高电平。
10脚的高电平经R2对晶体X1充电，充电电流经R2-X1-反相器4的9脚。
充电时间由X1决定，等效电容为200P，现在也经常用电容代替晶振产生振荡信号。
由于X1的充电，X1上的电压逐渐上升，下正上负，当升至反相器5的翻转电平时，12脚就由原来的高电平转为低电平，10脚也同时转为低电平。
X1开始放电，放电通路为X1-R2-反相器5的10脚。
放电后X1上的电位降低，到一定程度时13脚降为低电平了，输出端又翻转成高电平，再次对X1充电，至此已完成一个充放电过程，即一个振荡周期，10脚输出一次低高变化的电平。
之后振荡一直持续下去，反相器5的10脚就会一直输出高低不断变化的电平信号。
这个信号的频率由晶体决定，此电路中的频率为32.768kHz。
上面的过程在电路实际工作时完成得极快。
2.放大
以上是反相器的5和6用于产生振荡信号，反相器的8脚输出后和其他反相器1、2、3并联使用，构成输出控制，能提供20-30mA的灌入电流，同时也使振荡信号放大。
反相器1、2、3的输出端由反相器的8脚输出端接在发射管Q1的发射极对Q1进行调幅，向外发射电磁波。
3.高频振荡级
Q1、L1、C3和6P电容组成高频振荡器，振荡频率由色环电感L1和C3及三极管的集电结电容决定。
一般为200-270MHz。
Q1的发射极如果直接接在负极时就能产生等幅高频波，再接在反相器的输出端就使输出受32.768KHz振荡信号调制，通过印刷电感发射信号。
按键每按一次就发射一次。
2.3接收器原理
1.接收信号
Q3、L2、C4、C16为超再生振荡接收器，超再生振荡电路具有自检波功能，可以从自然界中各种各样的波中检出此电路的电磁波。
L2为铜芯线圈，在直径5mm的骨架上绕制，用0.51漆包线绕3圈，骨架中间用铜芯调节。
当L2的振荡频率与发射端相同时，谐振，Q3的超再生信号就受发射端的调幅信号控制。
2.滤波
L1为色环电感，阻止高频信号通过，起到了滤波的作用。
C19滤波滤除检波后的高频杂波，使用检波后的有用信号信噪比最大。
3.线性放大
检波、滤波后的调制信号在R14上产生压降，经R3、C7送入反相器4069进行线性放大，这由三个反相器1和2、3和4、5和6管脚完成。
并最终由6号管脚输出信号。
4.选频及整形放大
经三极管放大后的调制信号与发射端（低频32.768KHz）同频，X1在电路中起选频作用，同频率的信号能顺利通过，进一步免除了许多不需要的各种外界信号的干扰，选频后的信号送入Q2放大。
5.高频放大
该信号的幅度还较低，经最后两级开路反相放大后输出等幅方波信号。
Q2的射极接地，集电极接到反相器13脚，由C8,D2,C12,R4和反相器4、5、6组成的电路进一步对信号放大。
最终由反相器8号脚输出信号。
6.声响电路
R21限流，C11滤波，对方波进行平滑滤波，并有数十毫秒的延时，也能消除外界尖脉冲对触发电路的干扰，由反相器8号脚输出来的信号送入到音乐芯片TQ33G中。
本电路采用TQ33G系列有三种声音可选择，双音叮咚，西敏寺，爱丽斯。
K1是乐曲选择开关，音乐信号经Q1放大推动喇叭发出优美的门铃音乐声。
第三章绘制电路图和印刷电路板
图3.1发射板电路图
图3.2接收板电路图
图3-3发射板PCB板
图3-4接收板PCB板
第四章制作与调试
4.1元件说明
1.电阻
在焊接之前，可以使用色环识别法或者数字万用表测量测出元件清单中电阻的阻值并记录，在误差允许的范围内最后使用电阻。
色环电阻每种颜色代表的数值如下表：
黑
棕
红
橙
黄
绿
蓝
紫
灰
白
1
2
3
4
5
6
7
8
9
2.电解电容和瓷片电容
和电阻一样，电容在焊接之前也要使用数字万用表进行测量。
在安装电解电容时要求电容的管脚长度要适中，要正确判断管脚的正，负极，否则不能完成实现接收功能。
判断方法：
正级管脚长，负级管脚短。
并且电解电容要紧贴电路板立式安装焊接，太高就会影响后盖的安装。
瓷片电容和电解电容一样，要求其管脚的长度要合适。
在焊接瓷片电容时不必考虑它的正负极性。
3.发光二极管和喇叭
二极管在使用之前要先对它检验，利用二极管的单向导电性看它是否能够正常工作。
发光二极管主要用来进行发射端和接收端开关的指示，当开关打开时发光二极管亮，反之则不亮。
为使二极管正好露出头，当电路基本焊接好后，适当和外壳比较，使其管脚的长度正好适合其露出头。
焊接时要注意二极管的正负极。
把喇叭放好后，可用电烙铁将其周围的塑料靠近喇叭的边缘烫下去把喇叭压紧，以免其松动不稳。
4.TC4069UBP六相反相器
我们此次的设计采用的是TC4069UBP集成块来作发射和接收主电路。
所谓反相器，就是用6个非门构成的集成块。
输入端是高电平时输出端就转为低电平，输入端是低电平时输出端就为高电平，输入和输出端的电平总是相反。
总共TC4069UBP有六个。
值得注意的是，管脚号和每个非门的输入输出管脚的关系
4.2元件清单
1.发射板元件清单
表4-1发射板清单
发射板清单
元件
名称规格
用量
位号
线路板
0802R
1块
集成电路
TC406UBP
IC1
发光二极管
方灯
1只
D1
晶振
32.768KHZ
X1
三级管
9018H
Q1
色环电阻
10UH
L1
开关
MS118
SW1
电阻
470R
R4
10K
R3
47K
R1
1M
R2
瓷片电容
4P
C2
6P
C1
12P
C3
222P
C4
电池极片
1套
螺丝
PT2*4MM
3个
PA3*10MM
弹弓
1个
塑胶
电池
23A12V
2.接收板元件清单
表4-2接收板清单
接收板清单
0802
TC4068UBP
U1
门铃IC
TQ33G
U2
Φ3绿色
Q3
9014C
Q2
9015
二极管
1D4148
3只
D2.D5.D6
铜芯线圈
2T5
L2
SK-23D06EG6
K1
1R
R9
100R
R21
560R
R19
4.7K
R20
5.6K
6.8K
2只
R15.R18
R17
120K
R14
270K
R16
R2.R4.R5
C4.C16
27P
C8
102P
C5.C9.C17
C7.C10
104P
C12.C13.C14
电解电容
1UF
C19
220UF
C15
导线
50MM
SP+SP-
100MM
1支
B+
B-
跳线
1条
J
BT2.6*4MM
4个
BT2.6*8MM
2个
喇叭
8Ω0.5W
说明书
1份
4.3制作
4.3.1.安装工艺及焊接注意事项
1、元器件的装插焊接应遵循先小后大，先轻后重，先低后高，先里后外的原则，这样有利于装配顺利进行。
2、在瓷介电容、电解电容及三极管等元件立式安装时，引线不能太长，否则降低元器件的稳定性；
但也不能过短，以免焊接时因过热损坏元器件。
一般要求距离电路板面2mm，并且要注意电解电容的正负极性，不能插错。
3、集成电路的焊接：
TC4096为双列14脚扁平式封装，在焊接时，首先要弄清引线脚的排列顺序，并与线路板上的焊盘引脚对准，核对无误后，先焊接1、14脚用于固定IC，然后再重复检查，确认后再焊接其余脚位。
由于IC引线脚较密，焊接完后要检查有无虚焊，连焊等现象，确保焊接质量。
4.3.2.步骤：
1、按材料清单清点全套零件，并负责保管。
2、用万用表检测元器件，电阻可以用万用表测量，也可以读出来。
3、对元器件引线或引脚进行镀锡处理。
注意：
镀锡层未氧化（可焊性好）时可以不再处理。
4、检查印制板的铜箔线条是否完好，有无断线及短路，特别要注意板的边缘是否完好。
5、焊接元器件
焊接是安装电路的基础，我们必须重视他的技巧和注意事项。
⑴焊锡之前应该先插上电烙铁的插头，给电烙铁加热。
⑵焊接时，焊锡与电路板、电烙铁与电路板的夹角最好成45度，这样焊锡与电烙铁夹角成90度。
⑶焊接时，焊锡与电烙铁接触时间不要太长，以免焊锡过多或是造成漏锡；
也不要过短，以免造成虚焊。
⑷元件的腿尽量要直，而且不要伸出太长，以1毫米为好，多余的可以剪掉。
⑸焊完时，焊锡最好呈圆滑的圆锥状，而且还要有金属光泽。
4.4调试
发射电路和接收电路的安装完成后，要认真检查电路有无错焊,漏焊，短路等不正常现象，并及时更正。
然后先测试近距离的实验，在近距离多次按下发射器按键，如果门铃能够发声，说明电路基本正常。
这时进行远距离实验，本电路的遥控距离应该可以达到20到30米。
如果只在近距离发声或者不发声则应该检查相关电路。
第五章总结与收获
5.1设计总结
从基本元器件的认识到焊接技术的练习，再到产品设计，在每一步的操作过程中，都会学到很多新的知识。
一方面巩固了自己的基础，充实了自己的理论知识，更进一步地熟悉了芯片的结构及掌握了芯片的工作原理及具体的使用方法。
同时也锻炼了自己的实践能力，并且在此过程中还锻炼了自己在制作产品上的逻辑思维，知道了要设计一个产品需要什么必备条件和设计该产品时候的逻辑步骤。
5.2心得体会
本次设计为我提供了一个深入学习、探索的机会，成为课堂教学的有益补充。
通过这次的
毕业设计我主要学到了如下几点：
1.在开始动手之前，提前做好准备工作，要把芯片的功能弄清楚以及如何拓展，只有把基本知识学懂以后才能顺利完成设计。
2.耐心分析，解决问题。
设计与实现的过程中我们会遇到一些困难这是很正常的事，我们应该坚持不懈，不轻言放弃。
不能一遇到问题就慌了，要耐心的分析并解决问题。
3.团队合作，不懂就问。
这次的课程设计培养了团队合作，有时候当我们遇到问题时很难自己去找到原因所在，就需要找别人帮忙，无形中培养了团队合作精神，不懂得问题也请教了老师，团队合作，不懂就问才能更好的解决问题。
致谢
经过一个多月的实践，反复修改完成了这篇毕业设计报告。
在这次的毕业设计中，也遇到了不少问题，最终在同学和指导老师张世平的帮助下解决了问题顺利完成。
马上就要毕业了，我的大学生活就要结束了。
在这三年里我学到不少东西，不管是知识上还是处事上都受益匪浅。
这份毕业设计算是我们对大学所学知识的一次展示和多老师教导的一次汇报。
在此我要感谢三年来所有老师的教导，特别感谢张世平老师在这次毕业设计中对我的帮助。
由于时间仓促，自身能力的欠缺，本设计肯定还有很多值得提高的地方，希望各位老实同学多多指正，不胜感激。
参考文献
[1]周雪编著模拟电子技术西安电子科技大学出版社2002
[2]金仁贵编著电工电子基本技能实训北京大学出版社2006
[3]李春雷管莉编著电子测量与电子产品检验电子工业出版社2007
[4]沈精虎著Protel99入门与提高人民邮电出版社2008
[5]张玉莲编著电子CAD（Protel99SE）实训指导书西安电子科
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