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1、黄山学院信息工程学院09电本2班 电子系统设计科目设计报告电子系统设计科目设计报告红外遥控灯的设计 院系: 信息工程学院 专业: 电子信息工程 班级: 09电本2班 学号: 20906022087 姓名: 朱 世 林 授课老师: 蒋军 2012年5月24日题目:红外遥控灯的设计目录第一章 绪论2第二章 系统设计3第三章 测试调试及测试结果7第四章 结论9第一章 绪论本设计以555定时器接成的单稳态触发器，用来控制一个20进制的计数器，让其在确定的时间内计数红外接收器接收的脉冲个数。并且根据在既定的时间接收到的信号个数，经过D触发器控制灯的开与关。第二章 系统设计2.1方案选择a) 定时部分方案
2、一：采用信号发生器。信号发生器可以产生各种标准信号波形，用高低电平来控制后续电路。用起来简单，易于实现，但是不够灵活，只能固定单一的周期。方案二：采用555定时器。用已经封装好的555模块，输入两个信号控制输出，使之产生我们需要的信号波形。已封装好，故易于启用，输出信号灵活，需要两个输入信号控制输出，稍显复杂。方案三：采用555定时器接成的单稳态触发器。在封装好的555定时器的基础上，外加部分电路，接成具有单稳态的触发器得到我们需要的波。电路简易，输入信号脉冲触发，输出暂稳态持续时间自由控制。所以，我们选择第三个，作为定时部分实现。b) 计数器部分方案一：采用74LS160整体置零法设定。两片
3、16进制的74LS160整体置零法设定20进制计数器。器件为我们熟知的，置零法让复位与进位端分开，分开控制计数部分和后续控制电路。方案二：采用74LS160整体置数法设定。两片16进制的74LS160整体置数法设定20进制计数器。在熟悉的器件下，进位输出与复位键在一起，节点必定增多。方案三：采用74LS161设定。两片10进制的74LS161整体置数法或者整体置零法接成20进制计数器。难易程度与上两种方案无太大差异。所以，我们选择采用74LS160整体置数法接成20进制计数器。c) 控制灯接通或者断开部分方案一：采用电压（电流）控制开关。四端口的输入端达到既定的值时，输出端输入一定值的电压（电
4、流），以达到控制后续电路的作用。电压（电流）控制开关方案二：采用晶体管放大电路。晶体管将前级电路的电压（或者电流）放大，以得到后级电路所需要的值。可调空间比较大，但输出是连续的信号，对于要求快速跳变的电路，未必能达到要求。方案三：采用D触发器。使第一片D触发器的D端都接入高电平，使触发器处于翻转状态。当计数器的进位输出信号做时钟信号时，每次有进位脉冲都会使D触发器的输出端在原状态下，出现翻转，第二片D触发器的Q端接入D端，使之处于锁存状态，在555定时器的低电平到来时复位。并持续到下一个信号来临。所以，方案三最适合本设计。2.2总体设计经过仔细分析，充分考虑各种因素，制定了整体设计方案：输入信
5、号在定时模块固定的时间才能进入计数器，在信号不能通过时计数器也被清零；在记数模块达到要求时触发灯的开关，达到控制的目的。综合连接实现接收到红外信号并控制灯的开关的功能。其系统如图1所示图1 Vi为红外接收头接收到的信号，与定时的信号一起经过与门中输入计数器，当定时器为高电平时计数器开始计Vi的脉冲个数，当个数达到20或者大于20时，进位输出触发控制开关，控制灯的亮或灭；一秒种之后定时器转为低电平，Vi不能输入，同时计数器清零。下次再有脉冲信号过来时重复上过程。总体设计图如下：2.3各个模块具体实现原理说明i. 定时部分以555定时器的端作为触发信号的输入端，并将由和R组成的反相器输出电压接至端
6、同时在对地接入电容C，就构成了如下图所示的单稳态触发器。4号线为输入信号，13号线为输出信号。输出脉冲的宽tW等于暂稳态的持续时间，由以下电路图可知，tW等于电容在充电过程中从0上升到所需要的时间，即： 如图，R=910M欧，C=1nF，故设置的脉冲宽度为1秒。（C1是用于抑制高频噪声的，对电路无影响）ii. 计数器部分如图，将两片16进制的74LS160以并行进位方式连成整体置零式的20进制计数器。当电路计入20个脉冲后门U3输出输出变为低电平，第29个脉冲到达后跳变成高电平。555定时器接成的单稳态电路的低电平加接入CLR使之清零iii. 控制开关如下图，用两片D触发器接收自计数器的进位输
7、出端输出的信号。对于第一片D触发器，D=1，则CLK变为高电平后触发器置成Q=1，CLK回到低电平后保持。对于第二片D触发器，Q*接入D端，第一片的输出信号作为时钟信号，第二片将保持着第一片的输出不变。第二片的Q作为输出接到灯的正极555定时器接成的单稳态电路的低电平加以反向后接入RESET使之清零。第三章 测试调试及测试结果将三大模块接到一起，并加以调整，进行仿真。1. 测试工具信号发生器示波器2. 仿真波形555定时器的仿真波形：第四章 结论经过多日努力，我们的设计基本完成，由于仿真器件的限制，可能效果不是非常理想。本次设计是我们第一次自己设计一件产品，极大的锻炼了我们各方面的能力，虽然我们遇到很多困难和障碍，但是合作与努力，困难与希望并存。第 2 页 共 8 页
