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1、电子门铃设计目录1.电子音乐门铃简介.1 2.无线音乐门铃电路工作原理.12.1 发射器电路工作原理.12.2 接收器电路工作原理.23.电路安装与调试.43.1 安装.43.1.1 发射器安装.43.1.2 接收器安装.43.1.3 安装注意事项.43.2 调试.43.2.1 发射器调试.43.2.2 接收器调试 .44.电路选材技巧及拓展.45.小结.5参考文献.5附录.6致谢.7- 1 -1、电子音乐门铃简介门铃的种类多种多样，千差万别，从历史的发展历程来看门铃从古代的“门环”、 “青铜手柄” 等到如今的无线音乐门铃、有线/无线对讲门铃、一对多/ 多对一门铃、宾馆酒店工程门铃，这些门铃有
2、音乐声的，有叮咚声的，有仿人声的等等。“门 铃 ”这 玩 意 在 中 国 古 代 较 少 听 说 ， 有 钱 的 大 户 人 家 是 在 大 门 上 装 有 装 饰性 的 门 环 ， 叫 门 的 人 可 用 门 环 拍 击 环 下 的 门 钉 发 出 较 大 的 响 声 ， 有 现 代 “门铃 ”的 作 用 。 “门 铃 ”在 外 国 电 影 的 古 代 片 中 也 常 有 出 现 ， 多 是 有 钱 的 人 户 在门 前 吊 着 一 只 硕 大 的 青 铜 手 柄 。 马 车 夫 将 客 人 送 到 门 前 的 时 候 ， 会 顺 便 拉 拉它 牵 动 里 面 的 铃 铛 以 示 来 人 。
3、如 今 人 们 最 常 见 的 “门 铃 ”是 电 子 类 的 占 多 数 。 最 常 见 的 是 前 几 年 流 行的 “电 子 门 铃 ”； 一 般 安 放 两 节 5 号 电 池 在 内 ， 门 外 的 触 发 电 钮 被 人 按 动 后 ，门 内 的 “门 铃 ”就 “嘀 嘟 ”地 响 几 声 ， 也 有 的 是 由 IC 片 播 放 一 段 电 子 音 乐 。 现在 演 变 到 客 人 可 以 在 门 口 与 家 里 的 主 人 视 频 讲 话 ， 验 明 真 身 后 主 人 再 给 客人 开 门 。随 着 电 子 音 乐 门 铃 的 发 展 ， 无 线 音 乐 门 铃 是 当 今
4、用 户 普 遍 使 用 的 产 品 ，它 以 它 的 物 美 价 廉 ； 安 装 方 便 ； 功 耗 低 ； 它 的 远 距 离 门 铃 最 远 空 旷 距 离 可达 500 至 2000 米 ， 接 收 机 可 以 放 在 室 内 任 意 的 某 一 角 落 ， 不 影 响 美 观 ； 从而 赢 得 很 多 用 户 的 信 赖 。2、无线音乐门铃电路工作原理本电路的总的工作原理可以从图一的电路原理框图可以整体的，直观的表现出来。发射部分 接收部分 语音片图一 电路原理框图2.1 发射器电路工作原理发射器由调制振荡级和高频振荡级两级组成。调制级电路由一块廉价的国产 C4069UBP 和 32.
5、768KHz 晶体完成。C4069UBP 是 6 反相器，所谓反相器，就是反相器都有两端，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。如图二 1 脚和 2 脚为第一个反相器，本文称反相器 1，之后称反相器 2、3、，C4069UBP 总共有六个反相器。 图二 C4069UBP 内部电路图- 2 -发射器开关按下时，反相器 1 和 2 及相关元件组成振荡发生器，产生32.768KHZ 低频信号。在这个过程中，反相器 1 的 1 脚开始为低电平，2 脚就是高电平，4 脚也为高电平。2 脚的高电平经 R2 对晶体 X1 充电，充电电流经R2X 1
6、反相器 2 的 4 脚到负极。充电时间由 X1 决定，等效电容为 200P。由于 X1 的充电，X1 上的电压逐渐上升，左正右负，当升至反相器 1 的翻转电平时，2 脚就由原来的高电平转为低电平，4 脚也同时转为低电平。X1 开始放电，放电通路为 R2反相器 1 的 2 脚负极。放电后 X1 上的电位降低，到一定程度时 1 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，4 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 2 的 4 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，为 32.768kHz。此过程在电路实
7、际工作时完成得极快。反相器 1 和反相器 2 用于产生振荡信号，反相器 3-6 并联使用，构成输出控制，能提供 20-30mA 的灌入电流。反相器 3-6 的输出端接在发射管 Q1 的发射极对 Q1 进行调幅，向外发射电磁波。 图三 发射器电路图Q1、L1 、C3 和 6P 电容组成高频振荡器，振荡频率由印刷电感 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。2.2 接收器电路工作原理本机接收器电路如图四
8、所示，图中，Q3、L2、C4、C16 为超再生振荡接收器，L2 为绕制线圈，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发生谐振， Q3 的超再生信号就受发射端的调幅信号控制，L1 为扼流线圈，阻止高频信号通过。超再生振荡电路具有自检波功能，检波后的调制信号在 R4 上产生压降，经 R5、C9 送入 U1进行放大，整形再放大，这由三个反相器 13 和 12、11 和 10、1 和 2 完成，C8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。经三极放大后的调制信号与发射端（低频 32.768KHz）同频， X1
9、在电路中起选频作用，- 3 -同频率的信号能顺利通过，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 放大整形，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。R21 限流，C12 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。图四 接收器电路图本电路音乐集成片采用 TQ33G 系列产品，它是包含三种音乐的音乐片，有三种声音可选择，双音叮咚，西敏寺，爱丽斯。图五所示管脚从左到右依次是1、2、3、49。 1、2、3 脚为三种声的触发端， 4 脚负极，5 脚正极，6、7 脚为 8 欧的喇叭输出，8、9 脚接不同的电阻可改变音乐间隔速度
10、。 K1，K2 ，K3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。- 4 -图五 TQ33G3、电路安装与调试3.1 安装3.1.1 发射器安装 在安装前本人首先要购买电路所需要的质量很好的元器件以保证安装出高质量的成品，对安装电路所需要的工具及调试仪器也要准备好。在安装时，首先将 U1 及外围部分先焊好，X1 和高频部分不焊。对 C4069UBP 及外围部分进行调试检测无误后再将 X1 和高频部分焊上。此时根据高频电路具有的特性，测集电极的电压是否超过电源电压值，超过时说明安装正确。3.1.2 接收器安装接收器应先装高频接收部分 Q3 及外围电路 L1、L2、R14、
11、R19 、C4 等。 L2 用直径 5 毫米的骨架用 0.51 线绕 3 圈。接着装好 X1 和相关所有电阻、电容、U1，音乐片和 Q1 暂不装，在 C14 两端并接一只发光二极管，用镊子短路一下X1，可以看见发光管亮一下，就说明接收器的下半部分正常。此时将音乐片和Q1 装上。3.1.3 安装注意事项在安装焊接时应遵循按先焊小元件，再焊大元件，最后再焊集成块的原则进行操作， 元件尽量 “贴着底板，对号入座” 不得将元件插错，由于集成块C4069UBP 是双排 14 脚直插式结构，焊接时我应用尖铬铁头进行快速焊接，如果一次不成功，应冷却后再进行下一次焊接，以免损坏集成块，焊接完成后应反复检查有无
12、虚、假、错焊以及有无拖锡短路造成故障。3.2 调试3.2.1 发射器调试装上 12v 电池，用万用表测发射电流（电流表跨接在开关 S 两端） ，应在 3 到 8mA 间，若用手触摸 C2 两端时电流应大幅升高，说明已起振，这时发射机处于正常发射状态。此时把它靠近一台开着的短波（不是调频）收音机旁发射，可明显听出发射部分对收音机的干扰影响。3.2.2 接收器调试装上 3 节 5 号电池，测量接收整机电流小于 lmA ，按下发射机开关 S 不放，将发射机放在待调的接收机附近，用无感起子微调 L2 如果调到某点，门铃发出声音，就说明接收机和发射机的频率大致相同；反复微调 L2 直到距离最远即可。当接
13、收部分也调好之后，把音乐片，发声 8 欧 0.5 瓦喇叭装上，一个完整理想的无线遥控门铃就做成了，音乐 IC 可以发出三种音乐（双音叮咚，西敏寺，爱丽斯） ，可以转换开关选择我喜欢的音乐。4、电路选材技巧及拓展电路的选材要通过对此电路关键之处的了解，本电路关键在于晶体 X1 和频率调整。而 X1 取决于购买，调频率取决于技巧。X1 在电子商场不易买到，可以到一般的小学校门口或一元商店去买两只普通的电子表，回来拆下其中的晶- 5 -体就是 32.768KHZ，电子表价格约 1-2 元一只。如果实在是找不到，发射端就将 X1 换成 200P 电容，再用 820K 电阻串一只小型 500K 可调电阻代替原 R4。接收端用 1mH 电感串一只 0.022 微法电容替换 X1。调接收机时在调到功放喇叭噪声最小时，D1 两端的发光管还不会亮，这时还要调节 500K 的可调电阻，直到按下发射器按钮时接收器的指示灯亮起。此时再测 820K 电阻和可调电阻的总阻值，用同等阻值的固定电阻换上。本人建议选择用电子表里面的晶振做，这既方便又提高成功的可能性，而后者的难度比较大，容易出错，降低了成功的可能性。在接收器上如果不接上音乐片，而在 R9 之后接一个双稳触发电路，再配一个继电器或可控硅，就可作为实用的遥控开关或遥控电灯使用，性能也不比市场上的带编码的差。加入编译码电路，也可以做个高质量的遥控汽车
