无线遥控技术

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,无线遥控技术,供电子专业,本课程目标,1,、通过本课程的学习，掌握一些无线的遥 感、遥控器件使用及电路制作。,2,、通过本课程的学习，提高学生的电路综合设计及动手制作能力。,3,、通过本课程的学习，训练解决实际问题的能力。,本课程内容,项目一：人体热释红外遥感电路。,项目二：红外遥控电扇。,项目三：射频无线遥控机器车。,项目一,主要功能：,实现人体遥感功能：,1.,有人靠近时，触发,LED,灯闪烁。,2.,调节电位器，改变灵敏度。,本项目料表,核心器件学习,一、热释传感器,热释电红外传感器的工作原理,1.,光谱基础,2.,人体辐射,3.,热释电核心探头,光谱基础,红外线属于一种,电磁射线,，其特性等同于无线电或,X,射线。人眼可见的光 波是,380nm-780nm,，发射波长为,780nm-1mm,的长射线称为红外线,对红外线的处理方式,:,一,.,定量处理,如利用气体的,特征吸收波长,及积分特性进入某一波长的定量测量,二,.,定性处理,解决有无的问题,人体辐射,任何发热体都会产生,红外线,辐射的红外线波长跟物体,温度,有关。表面温度越高,辐射能量越强。,最强波长和温度的关系满足,m*T=2989,（,um.k,）,人体的正常体温为,3637.5,。,C,，其辐射的最强的红外线的波长为,9.679.64um,，中心波长为,9.65um,。,热释电核心探头,热释电红外传感器由,传感探测元、干涉滤光片和场效应管匹配器,三部分组成。,其内部的热电元由高热电系数的铁,钛酸铅汞陶瓷以及钽酸锂、硫酸三甘铁等,配合滤光镜片窗口组成，其,极化产生,正、负电荷,随,温度,的变化而变化。,热释电核心探头,端接电源正极，,端接电源负极，,端为信号输出,热释电红外探头,热释电红外传感器在结构上引入,场效应管,的目的在于完成,阻抗变换,。,由于热电元输出的是,电荷信号,，并不能直接使用,因而需要用电阻将其转换为,电压形式,该电阻阻抗高达,104,，故引入的沟道结型场效应管应接成,共漏形式,即源极跟随器来完成阻抗变换。,滤光窗,-,由一块薄玻璃片镀上多层滤光层薄膜而成的，能有效地滤除,7.014um,波长以外的红外线。人体正常体温时，辐射的最强的红外线的中心,波长为,9.65um,正好落在滤光窗的响应波长（,714um,）中心。故滤光窗能有效地让人体辐射的红外线通过，而最大限度地阻止阳光、灯光等可见光中的红外线的通过，以免引起干扰。传感器只对,移动或运动的人体、体温近似人体的物体,起作用。,（,1,）人体经过探头先后被,A,源或被,B,源感应，,SaSb,产生差值，双源失去互补平衡作用而很敏感地产生信号输出，见图（,3C,）。,（,2,）人,对着探头呈垂直状态运动,，,Sa=Sb,不产生差值，双源很难产生信号输出。,径向移动反应最不敏感,而对于,横切方向,(,即与半径垂直的方向,),移动则最为敏感,.,在现场选择,合适的安装位置,是避免红外探头误报、求得最佳检测灵敏度极为重要的一环。,二、集成运放,LM324,LM324,是,：,四运放集成电路,它采用,14,脚双列直插塑料封装。它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器,。,由于,LM324,四运放电路具有电源电压范围宽,静态功耗小,可单电源使用,价格低廉等优点,因此被广泛应用在各种电路中。,管脚图,应用举例,反相交流放大器,：,由,R1,、,R2,组成,1/2V+,偏置,C1,是消振电容。,放大器电压放大倍数,Av,仅由外接电阻,Ri,、,Rf,决定：,Av=-Rf/Ri,。负号表示输出信号与输入信号相位相反。按图中所给数值,Av=-10,。此电路输入电阻为,Ri,。一般情况下先取,Ri,与信号源内阻相等,然后根据要求的放大倍数在选定,Rf,。,Co,和,Ci,为耦合电容。,比较器,：,附图中使用两个运放组成一个电压上下限比较器,电阻,R1,、,R1,组成分压电路,为运放,A1,设定比较电平,U1;,电阻,R2,、,R2,组成分压电路,为运放,A2,设定比较电平,U2,。,输入电压,U1,同时加到,A1,的正输入端和,A2,的负输入端之间,当,Ui U1,时,运放,A1,输出高电平,;,当,Ui,时,运放,A2,输出高电平。运放,A1,、,A2,只要有一个输出高电平,晶体管,BG1,就会导通,发光二极管,LED,就会点亮。,若选择,U1U2,则当输入电压,Ui,越出,U2,U1,区间范围时,LED,点亮,这便是一个电压双限指示器。,若选择,U2 U1,则当输入电压在,U2,U1,区间范围时,LED,点亮,这是一个,“,窗口,”,电压指示器。,此电路与各类传感器配合使用,稍加变通,便可用于各种物理量的双限检测、短路、断路报警等。,电路原理图,原理分析,第一级运放,构成一交流同向放大器：,提供,5V,直流电源。,R7,为反馈电阻。,请大家分析一下放大倍数。,本电路对交流信号进行第一次放大。,第二级运放的作用,第二级是个反向放大器，这里有两个问题要谈一下：,其一：放大倍数的调整和,C7,的作用：,首先是放大倍数：,R9,与,R12,并联构成反馈电阻。,R12,为可调电位器。因此可以通过调整该电位器来实现放大倍数的调整。,关于,C7,：,与,R9,一起构成滤波器，降低了回路通频带带宽。减小回路热噪声。有避免自激震荡生成的作用。,其二：,讨论一下电阻,R2R8,电路的作用。,通常情况没有电阻,R2,和电容,C3,，相当于,放大器同相端接地。,这里,R2,与,R8,构成分压电路，请大家,计算下放大器,5,脚的电位。,其作用是提高放大器的静态工作点。,请同学们回答静态工作点的作用。,下面讨论第三部分电路的作用,比较器,集成运放电路是比较器还是放大器判断：,是否开环，看是不是没有反馈！,同相比较器,由同相端输入，反相端为参考电平。,输出逻辑请同学们说下：,接下来是反相比较器，由反相端输入。,那么两个在一起会有什么样的逻辑呢？,请大家给出答案。,