"无线电子门铃设计与仿真分析"

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摘要 本文介绍了一种无线遥控音乐门铃的设计,并且对该设计的方案进行了比较与分析。通过选题背景的介绍和设计思路的阐述,分析了无线电子门铃的设计要点,并且对各单元电路的设计与仿真进行了详细的讲解。最后,结合本课程设计的心得体会和建议,附有元件清单和参考文献。 Abstract This paper introduces the design of a wireless remote control music doorbell, and compares and analyzes the different design schemes. Through the introduction of the background of the topic and the explanation of the design ideas, it analyzes the design points of the wireless electronic doorbell, and provides a detailed explanation of the design and simulation of each unit circuit. Finally, combined with the experience and suggestions of this course design, it includes a list of components and references. 1. 无线电子门铃的简介 1.1 选题背景 随着无线电技术和网络技术的飞速发展以及人们生活水平的大幅度提高,人们对居住环境的安全、方便提出了越来越高的要求。智能化住宅中,人们迫切需要一种不仅安全可靠、使用方便等优点于一体的智能门铃产品。因此,无线遥控音乐门铃系统的设计成为本课题研究的目标。 1.2 设计思路 在设计无线遥控音乐门铃的过程中,需要考虑到遥控功能、音乐播放、信号发送与接收等方面的要求。设计思路主要是基于最新的无线电技术,结合遥控和音频播放功能,以实现一个功能完善的智能门铃系统。 1.3 设计要点分析 设计无线电子门铃需要考虑到以下几个关键要点:信号发射单元、信号接收单元、音频功放电路以及相应电路的选型和设计,这些要点对于整个门铃系统的性能和功能起着至关重要的作用。 2. 方案的比较与分析 2.1 信号发射单元 2.1.1 方案一 方案一是基于74LS04反向器和32.768MHz晶振,利用调制振荡级和高频振荡级两级来实现信号发射的设计。 2.1.2 方案二 方案二是通过其他特定元件来实现信号发射的设计,通过对两种方案的比较,分析了它们各自的优缺点。 2.2 信号接收单元 2.2.1 方案一 方案一是通过超再生接收器实现信号的接收,利用特定的电阻和电容来完成信号的解调和放大。 2.2.2 方案二 方案二是通过其他特定元件来实现信号的接收,同样对两种方案进行了详细的对比分析。 2.3 音频功放电路 音频功放电路主要是用来对接收到的信号进行放大,并且输出到扬声器上进行音频播放。通过比较分析了不同方案的设计。 2.4 方案的选择 通过对所有方案的比较与分析,最终选择了最合适的方案来设计无线电子门铃。 3. 方案设计与仿真 详细介绍了对信号发射单元和信号接收单元的电路设计,并且使用multisim仿真软件对电路原理图进行了仿真。 3.1 信号发射部分电路 通过调制振荡级和高频振荡级两级组成的发射器进行了具体的介绍和仿真设计。 3.2 信号接收部分电路 对接收部分电路的主要技术指标和组成框图进行了详细的分析,并且使用multisim仿真软件对接收端的总体电路图进行了仿真。 4. 心得体会和建议 通过本次课程设计能够得到一些创新思想,对于无线电子门铃的设计有了更深入的理解和实践经验,并且提出了一些建设性的建议。 5. 元件清单 列出了所有选用的元件清单,方便日后的实际制作和生产。 6. 参考文献 列出了本次课程设计所参考的文献和资料,以便读者对相关内容进行进一步的了解和学习。 通过对无线电子门铃的设计,我们不仅加深了对无线电技术的理解,还提高了对于电子电路设计和仿真技术的运用能力,为今后的工程实践和科研工作奠定了坚实的基础。
2023-02-27 上传
单 片 机 课 程 设 计 题目: 电子打铃器 系 别: 电气与电子工程系 专 业: 电气工程及其自动化 姓 名: 学 号: 指导教师: 2009年6月19日 成绩评定· 一、指导教师评语(根据学生设计报告质量、答辩情况及其平时表现综合评定)。 二、成绩评定 目 录 一设计目的与要求 1 二、电子打铃器方案 1 三、电子打铃器硬件设计 2 3.1单片机最小系统 2 3.2键盘与开关电路 5 3.3输出电路 6 四、电子打铃器软件设计 8 4.1主函数 8 4.2按键处理函数 9 4.3打铃比较函数 10 五、电子打铃器调试与分析 10 5.1设计及调试 10 5.2调试现象及分析 11 六、结束语 11 参考文献 12 附录A 13 附录B 14 附录C 15 电子打铃器 1. 设计目的与要求 设计目的 1. 系统地运用已学的理论知识解决实际问题的能力和查阅资料的能力。 2. 培养一定的自学能力和独立分析问题、解决问题的能力,能通过独立思考、查阅工 具书、参考文献,寻找解决方案; 3. 培养学生独立动手,实践操作能力,掌握一些器件的使用。 4. 深入了解单片机相关知识和运用软件进行仿真。 设计要求: 5. 利用单片机组成一个电子打铃器。 6. 按照学校上下课铃声次序设定定时间 7. 用一个蜂鸣器模拟电铃,响铃10s。 8. 周六周日不打铃 9. 通过"周" "时" 键和"分"键分别校正周、时和分,每按一次对应+1。 二、电子打铃器方案 总的来说,是利用单片机及定时器设计的一个时钟,在每次秒加1的计时过程中,都 与预先设定好的时间作比较,如果相等就进行打铃,不等则返回。即电子打铃器是以单 片机器件为主体,设计的自动打铃器。本电子打铃器是按我校冬、夏两季作息时间设计 的,上下课自动打铃,每次响铃10秒,也可以显示当前的时间,且能通过"周"键"时" 键和"分"键分别校正周、时和分,每按一次对应+1。 如图1所示,电子打铃器大致由单片机、蜂鸣器装置、数码管显示装置、按键检测装 置及选择冬夏时间开关装置组成。利用STC89C51单片机,通过数码管扫描模块、响铃模 块、按键处理模块、比较模块等,实现当前时钟的显示及响铃。蜂鸣器在响铃模块的控 制下,用于模拟打铃;显示器为8位数码管,通过数码管扫描模块,用于显示当前时间的 "周"、"时"、"分"、"秒";通过按键处理模块,对三个按键扫描,实现对周、时和分的 校正;利用开关选择冬夏作息时间;比较模块为当前时间与时间表内时间比较,若相等 ,则打铃。 三、电子打铃器硬件设计 单片机是由CPU、并行口、ROM、RAM、定时/计数器、串行口和中断系统等组成部分, 通过内部总线把各主要部件接为一体,其内部总线包括地址总线、数据总线和控制总线 。其中,地址总线的作用是在进行数据交换时提供地址,CPU通过它们将地址输出到存储 器或I/O接口;数据总线的作用是在CPU与存储器或I/O接口之间,或存储器与外设之间交 换数据;控制总线包括CPU发出的控制信号线和外部送入CPU的应答信号线等。 该电子打铃系统由4个模块实现:单片机最小系统,键盘与开关电路,数码管动态显示 以及打铃电路。 3.1单片机最小系统 单片机的最小系统指的是由最基本的电路元件组成的,外接部分简单的电路就能够独 立完成一定的工作任务的单片机系统。51单片机的最小系统有单片机芯片、电源、时钟 电路和复位电路组成,如图2所示。 图2 单片机最小系统 设计之前得对单片机的引脚及其功能应有所了解,下面简单介绍单片机的引脚: 1.主电源引脚 Vcc:芯片电源,接+5V。 VSS:电源接地端。 2.时钟引脚 XTAL1:片内放大器输入端。 XTAL2:片内放大器输出端。   3.专用控制端口   (1)ALE/:地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲 。    ALE功能:用来锁存P0口送出的低8位地址。   功能:片内有EPROM的芯片,在EPROM编程期间,此引脚输入编程脉冲。   (2):外ROM读选通信号,低电平有效。   (3)RST/VPD:复位/备用电源。    RST(Reset)功能:复位信号输入端。    VPD功能:在Vcc掉电情况下,接备用电源。   (4)/Vdd:内外ROM选择/片内EPROM编程电源。    功能:内外ROM选择端。    Vdd功能:片内有EPROM的芯片,在EPROM编程期间,施加编程电源Vpp。   4. 输入/输出端口   AT80C51共有4个8位并行I/O端口:P0、P1、P2、P3口,共32个引脚。 P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第 一次写1时,被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据 /地址的第八位。在FIASH编