目錄TOC\o"1-2"\h\z\u摘要 IAbstrac II1無線電子門鈴的基本原理 11.1電路基本原理 11.2設(shè)計(jì)與調(diào)試要點(diǎn)分析 12方案的設(shè)計(jì) 23方案比較 34單元電路的設(shè)計(jì) 44.1信號(hào)發(fā)射端 44.2信號(hào)接收端 85仿真結(jié)果 116心得體會(huì) 126元件清單 138參考文獻(xiàn) 14摘要傳統(tǒng)的門鈴都為有線門鈴，使用方便，極大地方便了大家的生活。如果在豪門大院或經(jīng)常聽不到門鈴聲的房主，有時(shí)總會(huì)不能及時(shí)接待來客，很是尷尬。現(xiàn)介紹如何制作一款無線遙控門鈴，方便主人在房?jī)?nèi)各地使用，將門鈴按鈕安裝在門上，來訪者只要按下按鈕，放在客廳、廚房或臥室的接收主機(jī)就會(huì)響起“叮咚”聲或樂曲聲，宏亮悅耳，告知有客人來了，距離在幾米到幾十米，一般都有15到20米遠(yuǎn)的距離。無線的門鈴極大的方便了人們的生活。無線門鈴充分利用了現(xiàn)代的科技，發(fā)揮集成電路的特色，使制作的成本大大的降低，同時(shí)比傳統(tǒng)的有線門鈴很有多的優(yōu)勢(shì)，具有方便快捷的特色！關(guān)鍵詞：門電路芯片調(diào)制解調(diào)無線傳輸仿真

AbstracThetraditiondoorbellisputintousegoingtothelavatoryallforwireddoorbell,extremelylargeeverybody'slocallife.Ifintherichandpowerfulfamilycompoundorthehouse-ownerwhocannotoftenhearthedoortinkleofbells,thegeneralassociationinthesometimescannotreceiveaguestintime,beawkwardverymuch.Introducethedoorbellhowtomakewirelessoneremotecontrolnow,theconvenienthostisputintouseeverywherewithinthehouse,thedoorbellbuttonisassembledon,thetaking-overleadplanereadjustingoneselftoacertainextentinthelivingroom,kitchenorbedroomonlyiscapabletodo"clinkety-clank"soundormusicsoundsounds,sonorousmusicpleasingtotheear,informaslongasthevisitorpressingdownabutton,tothereisguesthavingcome,beatadistanceofinseveralmeterstoseveraltensmeters,have15toarriveat20metersdistantdistanceingeneral.Wirelessdoorbellextremelylargelifeofconvenientpeople.Thewirelessdoorbellhasfullyutilizedmodernscienceandtechnology,thecharacteristicbringingICintoplay,usethecostmakinggreatlylessening,havemuchadvantageatthesametimeverymuchratiowiredtraditiondoorbell,havetheconvenientrapidcharacteristic!Keywords:DoorcircuitChipWirelessmodemSimulation1無線電子門鈴的基本原理電路基本原理無線的電子門鈴主要包括以下幾個(gè)主要部分：觸發(fā)開關(guān)，信號(hào)發(fā)射端，信號(hào)接收端，音頻功放電路。當(dāng)客人來到家門口時(shí)，按下觸發(fā)開關(guān)時(shí)，會(huì)使信號(hào)發(fā)射端發(fā)射出一個(gè)調(diào)頻信號(hào)，通過信號(hào)接收端對(duì)調(diào)頻信號(hào)解調(diào)，經(jīng)過解調(diào)后的信號(hào)通過音頻功放電路發(fā)出悅耳的音樂聲音，提醒主人有客人來訪，主人做出抉擇：開門與否。原理框圖如圖1-1所示。音頻功放信號(hào)接收端信號(hào)發(fā)射端客人觸動(dòng)開關(guān)音頻功放信號(hào)接收端信號(hào)發(fā)射端客人觸動(dòng)開關(guān)信號(hào)信號(hào)信號(hào)信號(hào)信號(hào)信號(hào) 圖1-1無線門鈴原理基本框圖設(shè)計(jì)與調(diào)試要點(diǎn)分析在設(shè)計(jì)無線控制產(chǎn)品時(shí)，由于無線電信號(hào)容易受環(huán)境因素的干擾，在沒有專業(yè)設(shè)備的前提下，很難制作成功。另外無線數(shù)據(jù)傳輸和有線不同，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)只在短時(shí)間內(nèi)是穩(wěn)定的，時(shí)間稍長(zhǎng)便會(huì)受到干擾，因此在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸時(shí)必須采用編碼進(jìn)行傳送。在本電路的設(shè)計(jì)中，高頻部分選用了專用的發(fā)射和接收模塊，同時(shí)數(shù)據(jù)的編碼和解碼也用了硬件完成，因此大大提高了制作的成功率。

2方案的設(shè)計(jì)方案（一）：運(yùn)用集成電路組成主要部分電路將電路切割成以下部分：（1）信號(hào)發(fā)射端運(yùn)用CD4069芯片，NPN管和晶振產(chǎn)生一個(gè)特定的調(diào)頻信號(hào)及其外圍電路組成信號(hào)發(fā)射端。該信號(hào)發(fā)射端能夠根據(jù)晶振的篩選頻率產(chǎn)生一個(gè)特定的調(diào)頻信號(hào)，發(fā)射比較穩(wěn)定，不易受干擾。（2）信號(hào)接收端運(yùn)用基本的NPN管和一個(gè)晶振及其外圍電路組成信號(hào)接收端。在里面加一個(gè)晶振后會(huì)由信號(hào)發(fā)射端的晶振的篩選頻率做出篩選，選出特定的信號(hào)頻率，進(jìn)行放大和輸入下一級(jí)的音頻功放電路里面！（3）音頻功放電路運(yùn)用常用的音樂IC芯片及功放組成音頻功放電路。對(duì)輸入進(jìn)來的信號(hào)產(chǎn)生音樂IC里面所存儲(chǔ)的音樂聲音！方案（二）：運(yùn)用收音機(jī)的原理做主要電路電路可分為以下幾個(gè)部分：信號(hào)發(fā)射端運(yùn)用4069芯片和NPN管及其外圍電路組成一個(gè)信號(hào)發(fā)射端，能產(chǎn)生調(diào)頻信號(hào)，再加上NPN管組成的射頻信號(hào)振蕩器，使發(fā)出去的信號(hào)抗干擾能力加強(qiáng)。信號(hào)接收端運(yùn)用TDA7201T作為信號(hào)接收端的主要芯片，本芯片為收音機(jī)里面常用芯片，具有抗干擾能力強(qiáng)，波動(dòng)小，信號(hào)穩(wěn)定等特點(diǎn)，在選頻方面很出色！運(yùn)用NPN管和其外圍電路進(jìn)一步使信號(hào)穩(wěn)定和精確，使送入下一級(jí)的信號(hào)比較好。音頻功放電路運(yùn)用飛利浦公司生產(chǎn)的先進(jìn)的微型片狀表面封裝集成電路—TDA7052芯片。此芯片具有雙音門鈴。

3方案比較通過上面的方案設(shè)計(jì)可以看出兩個(gè)方案都是很不錯(cuò)的方案。方案（一）：1.優(yōu)點(diǎn):電路簡(jiǎn)單，符合現(xiàn)階段的知識(shí)的運(yùn)用，而且芯片都比較常見，易買，易操作。特別是電路里面加入晶振篩選調(diào)頻信號(hào)，使的發(fā)射出去的信號(hào)頻率確定，易于接收端的選定。在接收端運(yùn)用NPN管組成的超再生接收電路，接收到的信號(hào)經(jīng)次電路再加上后面的晶體振蕩管，使得頻率的選定很方便。無線的傳輸距離比較理想。2.缺點(diǎn)：在集成度上不夠高。方案（二）：1.優(yōu)點(diǎn)：電路選用集成度較高的TDA7021T和TDA7052芯片，使得整體的電路比較精巧。芯片的規(guī)格比較高，使得在信號(hào)篩選上表現(xiàn)出色，精確度比較高。在做實(shí)物時(shí)，焊接比較方便，便于大批量生產(chǎn)。2.缺點(diǎn)：電路的集成度高使得電路的制作成本比較高，在信號(hào)的調(diào)制時(shí)，由于采用的收音機(jī)的原理，在信號(hào)的篩選上存在一定的不確定。

4單元電路的設(shè)計(jì)4.1信號(hào)發(fā)射端有1-1圖知道信號(hào)發(fā)射端接受到客人觸發(fā)開關(guān)后，會(huì)發(fā)射出一個(gè)信號(hào)出去，在此選用具有CD4069是六反相器集成電路，采用雙列式塑封裝（14引腳）。該IC內(nèi)含六個(gè)獨(dú)立的反相器。每個(gè)反相器均可執(zhí)行邏輯的反相操作。用它還可構(gòu)成振蕩器、脈沖整形和小信號(hào)的電壓放大等。與調(diào)幅系統(tǒng)相比，調(diào)頻系統(tǒng)由于高頻振蕩器輸出的振幅不變，因而具有較強(qiáng)的抗干擾能力與較高的效率。所以在無線通信、廣播電視、遙控遙測(cè)等方面獲得廣泛應(yīng)用。圖4-1為調(diào)頻發(fā)射系統(tǒng)的基本組成框圖。圖4-1調(diào)頻發(fā)射系統(tǒng)在本次設(shè)計(jì)當(dāng)中，我們選用具有6個(gè)反相器的的集成電路4069芯片。如圖4-2所示。圖4-2CD4069芯片的管腳圖4069芯片的功能，如圖4-3所示：圖4-34069芯片功能該部分完整的電路圖如圖4-4所示。圖4-4信號(hào)發(fā)射端電路發(fā)射電路圖中：六反相器406中的A、B兩只反相器與晶體X1構(gòu)成32．768kHZ的信號(hào)發(fā)生器，然后通過反相器C、D、E、F并聯(lián)驅(qū)動(dòng)去調(diào)制以Q1為核心的高頻信號(hào)發(fā)生器，輸出高頻調(diào)幅波。本實(shí)驗(yàn)不要求發(fā)射的功率達(dá)到多大，只要能達(dá)到信號(hào)發(fā)射的效果。因此，整機(jī)電路比較簡(jiǎn)單。發(fā)射部分振蕩電路的設(shè)計(jì)其電路由兩個(gè)反相器，一個(gè)電感和一個(gè)固定頻率的晶振組成，產(chǎn)生振蕩。所用晶振篩選得的頻率，便于接收。電路圖如圖4-5所示圖4-5發(fā)射部分振蕩電路發(fā)射部分緩沖級(jí)的設(shè)計(jì)它由四個(gè)反相器組成，將振蕩級(jí)與功放級(jí)隔離，以減小功放級(jí)對(duì)振蕩級(jí)的影響。因?yàn)楣Ψ偶?jí)輸出信號(hào)較大，當(dāng)其工作狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)（如諧振阻抗變化），會(huì)影響振蕩器的頻率穩(wěn)定度，使波形產(chǎn)生失真或減小振蕩器的輸出電壓。整機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，為減小級(jí)間相互影響，通常在中間插入緩沖隔離級(jí)。并且使進(jìn)入的電流在經(jīng)過它后擴(kuò)大成原來的四倍。另外它與前面兩個(gè)反相器可以共用成一個(gè)CD4069的六反相器的芯片。其電路圖如圖4-6所示圖4-6發(fā)射部分緩沖級(jí)發(fā)射部分放大級(jí)的設(shè)計(jì)將前級(jí)送來的信號(hào)進(jìn)行功率放大，使負(fù)載（天線）上獲得滿足要求的發(fā)射功率。如果要求整機(jī)功率較高，應(yīng)采用丙類功率放大器，若整機(jī)效率要求不高如而波形失真要求較小時(shí)，可以采用甲類功率放大器。其電路圖如圖4-7所示。圖4-7發(fā)射部分放大級(jí)發(fā)射部分天線發(fā)射級(jí)的設(shè)計(jì)天線的工作原理從實(shí)質(zhì)上講天線是一種轉(zhuǎn)換器，它可以把在封閉的傳輸線中傳輸?shù)碾姶挪ㄞD(zhuǎn)換為在空間中傳播的電磁波，也可以把在空間中傳播的電磁波轉(zhuǎn)換為在封閉的傳輸線中傳輸?shù)碾姶挪āＴ谝苿?dòng)通信系統(tǒng)中使用的基站天線一般多為由基本單元振子組成的天線陣列。作無線電波的發(fā)射或接收用的一種金屬裝置(如桿、線或線的排列)，在無線電設(shè)備中用來發(fā)射或接收電磁波的部件。無線電通信、廣播、電視、雷達(dá)、導(dǎo)航、電子對(duì)抗、遙感、射電天文等工程系統(tǒng)，凡是利用電磁波來傳遞信息的，都依靠天線來進(jìn)行工作。此外，在用電磁波傳送能量方面，非信號(hào)的能量輻射也需要天線。一般天線都具有可逆性，即同一副天線既可用作發(fā)射天線，也可用作接收天線。同一天線作為發(fā)射或接收的基本特性參數(shù)是相同的。這就是天線的互易定理。天線的結(jié)構(gòu)：在磁棒上繞兩組彼此不連接的線圈，就構(gòu)成了輸入電路用的天線線圈。兩個(gè)彼此獨(dú)立的線圈就構(gòu)成了高頻性質(zhì)的變壓器。其電路如圖4-8所示。圖4-8發(fā)射部分天線發(fā)射級(jí)接收部分的輸入回路通過天線和電容的并聯(lián)裝置接收無線波，其電路如圖4-9所示。圖4-9接收部分的輸入回路4.2信號(hào)接收端有圖1-1可以看出來，當(dāng)客人觸發(fā)開關(guān)后，會(huì)使信號(hào)發(fā)生端產(chǎn)生一個(gè)音頻信號(hào)，之后信號(hào)接收端接受音頻信號(hào)，經(jīng)過處理給音頻功放電路。接收電路圖中：Q2等元件構(gòu)成超再生接收電路，接收發(fā)射器發(fā)出的高頻信號(hào)并解調(diào)出32．768kHZ的信號(hào)．通過C4、R3耦合并經(jīng)反相器A、B、C放大、整形，再經(jīng)晶體X1濾波后由Q2觸發(fā)叮咚音樂片發(fā)出“叮咚”的門鈴聲。調(diào)頻接收機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)有：（1）工作頻率范圍接收機(jī)可以接收到的無線電波的頻率范圍稱為接收機(jī)的工作頻率范圍或波段覆蓋。接收機(jī)的工作頻率必須與發(fā)射機(jī)的工作頻率相對(duì)應(yīng)。如調(diào)頻廣播收音機(jī)的頻率范圍為88～108MHz，是因?yàn)檎{(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)的工作頻率范圍也為88～108MHz。（2）靈敏度接收機(jī)接收微弱信號(hào)的能力稱為靈敏度，通常用輸入信號(hào)電壓的大小來表示，接收的輸入信號(hào)越小，靈敏度越高。調(diào)頻廣播收音機(jī)的靈敏度一般為5～30μV。（3）選擇性接收機(jī)從各種信號(hào)和干擾中選出所需信號(hào)（或衰減不需要的信號(hào)）的能力稱為選擇性，單位用dB（分貝）表示，dB數(shù)越高，選擇性越好。調(diào)頻收音機(jī)的中頻干擾比應(yīng)大于50dB。（4）頻率特性接收機(jī)的頻率響應(yīng)范圍稱為頻率特性或通頻帶。調(diào)頻機(jī)的通頻帶一般為200KHz。（5）輸出功率接收機(jī)的負(fù)載輸出的最大不失真（或非線性失真系數(shù)為給定值時(shí)）功率稱為輸出功率。一般調(diào)頻接收機(jī)的組成框圖如圖4-5所示。其工作原理是：天線接收到的高頻信號(hào)，經(jīng)輸入調(diào)諧回路選頻為f1，再經(jīng)高頻放大級(jí)放大進(jìn)入混頻級(jí)。本機(jī)振蕩器輸出的另一高頻信號(hào)f2亦進(jìn)入混頻級(jí)，則混頻級(jí)的輸出為含有f1、f2、（f1+f2）、（f2—f1）等頻率分量的信號(hào)。混頻級(jí)的輸出接調(diào)諧回路選出中頻信號(hào)（f2—f1），再經(jīng)中頻放大器放大，獲得足夠高的增益，然后經(jīng)鑒頻器解調(diào)出低頻調(diào)制信號(hào)，由低頻功放級(jí)放大。由于天線接收到的高頻信號(hào)經(jīng)過混頻成為固定的中頻，再加以放大，因此接收機(jī)的靈敏度較高，選擇性較好，性能也比較穩(wěn)定。圖4-10調(diào)頻接收機(jī)組成框圖本次所采用的接收端的電路如圖4-11所示。圖4-11接收端電路

5仿真結(jié)果發(fā)射端在有客人觸動(dòng)開關(guān)后發(fā)出調(diào)頻信號(hào)，其仿真圖如圖5-1所示。圖5-1發(fā)射端發(fā)射信號(hào)

6心得體會(huì)通過對(duì)無線門鈴的設(shè)計(jì)，我掌握了EWB軟件的使用以及如何熟練的、合理的選用集成電路器件。在這次的課程設(shè)計(jì)種，我掌握了如何在網(wǎng)上搜索自己需要的信息和對(duì)檢索到的信息的處理，以最效率的方式處理信息，并對(duì)信息進(jìn)行整合。在運(yùn)用EWB時(shí)，也出現(xiàn)了一些問題，例如如何把一塊電路封裝在一個(gè)暗盒里面，方便我們對(duì)電路的處理，自己通過在網(wǎng)上搜索一些資料通過自己的實(shí)踐把問題弄懂，直到變?yōu)樽约旱闹R(shí)。

在查找資料的時(shí)候遇見一些元件自己沒有接觸過的，通過自己去圖書館和網(wǎng)上搜索相關(guān)的資料，把元件的原理和用途搞明白，在這個(gè)過程種，鍛煉了自己的應(yīng)對(duì)新元件的處理能力和自己的自學(xué)能力，鍛煉了自己，同時(shí)也掌握了知識(shí)。在這次的課程設(shè)計(jì)中，由于許多課程的考試已經(jīng)結(jié)束，自己的時(shí)間比較充分，在時(shí)間的分配上鍛煉了自己的學(xué)習(xí)能力和如何有效的利用時(shí)間，在最短的時(shí)間里完成自己的任務(wù)，有效的利用時(shí)間。在做課設(shè)的這段時(shí)間內(nèi)，同組的同學(xué)大家在一起討論如何設(shè)計(jì)十字路口交通管理控制器，如何解決一些關(guān)鍵性的問題，大家一起討論，一起解決問題，增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)合作的意識(shí)，也理解了團(tuán)隊(duì)合作的精神。大家互補(bǔ)自己的不足，在這次的課程設(shè)計(jì)中大家一起提高了自己的能力，在做課程設(shè)計(jì)中體驗(yàn)到快樂。在查課設(shè)題目的資料時(shí)，也了解了一些生活中常見器件的基本原理，例如數(shù)字鐘，對(duì)自己的生活知識(shí)是個(gè)不錯(cuò)的補(bǔ)充機(jī)會(huì)。通過在這次的課設(shè)中，十字路口交通管理控制器的設(shè)計(jì)，理解了一些東西在表面