红外通信收发系统实验报告

电子电路设计实验报告-红外通信收发系统班级:_____学号:_______序号:______________姓名:_________一.摘要:设计红外通信收发系统，该系统由信号产生模块、红外光发送模块和红外光接收模块三部分构成，实现对信号的产生、发送、接收以及实现对信号的滤波消除干扰和功率放大掌握系统的原理，用DXP软件绘制原理图并生成PCB板，然后实际操作搭建电路板关键词发送系统、接收系统、消除失真、功率放大二.设计任务要求；

1.设^一1个正弦波振荡器，f=lkHz,Uopp=3V

2.所设计的正弦波振荡器的输出信号作为红外光通信收发系统发射端的输入信号，在接收端可以接收到无明显失真的输入信号；

3.要求接受端LM386增益设计G=

2004.设计该电路的电源电路，运用Protel软件绘制完整的电路原理图及印制电路板图

5.利用咨一乐芯片产生乐曲，调制LED后发出，接收端接收信号利用喇叭将发送的乐曲无失真的播放出来三.设计思路、总体结构框图系统主要由信号产生电路，红外光发射系统，红外光接收系统三个模块构成，由音乐芯片构成的信号产生电路发出电信号，通过发送系统转化为光信号发送，通过接收系统接受光信号并将其转化为电信号，再通过喇叭将其重新转化为语音信号，实现红外光通信的全过程首先主要用KD-9300芯片构成音乐产生电路，发出电信号，由于发出的信号比较微弱，所以需要再经过一个分压式共射电路适当放大信号，并通过LED红外发送管转化为光信号发送信号经接收管接收后，通过运放电路得到较高的输出功率，驱动喇叭发出音乐芯片的音乐利用放大器LM386,可以得到100左右的增益，驱动喇叭得到所需功率总体设计电路结构框图为四.分块电路和总体电路的设计

1.红外光发送模块|+5vRbl卜Cb叩C Poll10uFJiCeCap PolllOOuFGND2K实际搭建的电路中输入信号为音乐芯片电路产生的输出信号,该发送电路主要为分压式的共射放大电路，由稳定直流电源和Rbl.Rb2构成分压式电路,给放大电路提供稳定的直流工作点，而NPN则对输入信号实现放大，并通过发光二极管LED将电信号转化为光信号发送到接受端2红外光接收模块通过红外接受管接受从发送端传来的信号，并转化为电信号接入电路中，然后经O.OluF的电容滤除直流信号后由电位器和LM386运放共同作用实现信号的放大，调节电位器的大小可以实现对增益大小的调节，最后再经过喇叭将电信号转化为声信号，播放出音乐信号的音乐3总体电路设计总体系统由信号产生电路、红外光发射系统、红外光接收系统三个模块构成，由音乐芯片构成的信号产生电路发出电信号，通过发送系统转化为光信号发送，通过接收系统接受光信号并将其转化为电信号，再通过喇叭将其重新转化为语音信号，实现红外光通信的全过程五.功能说明

1.音乐信号产生电路按照电路图焊接并连接好芯片电路先直接将芯片电路与小喇叭连接，看其能否正常发声而在整个电路测试中将音乐芯片电路中的输出信号接入发送模块的输入端

2.发射部分为红外管提供驱动电流，因此必须调试发射部分的静态工作点按照三极管放大电路的调试方法调试静态工作点，保证红外管得到足够的驱动然后进行交流调试，将信号发生器产生的正弦信号接入输入端，用示波器同时监测输入输出信号，保证输出信号不失真无干扰，记录输出波形和红外管中电流

3.接收部分主要的功能是放大功率，所以必须进行增益调节去掉红外接收管，加一个正弦小信号，喇叭用8欧左右的电阻等效替代，调节10K的可变电阻改变接收端的增益，G=200,确保不是自激信号或干扰信号

4.总体电路调试在各模块调试完成后进行整体调试接好各电路的直流偏置电源，用由信号发生器产生的单一频率（flkHz）正弦小信号来测试将正弦小信号接到发送模块的输入端，将光接收管朝向发光管的方向，用示波器监测后级输出端的信号，直到输出信号无失真无干扰且有足够的幅度六.故障及问题分析在这次实验过程中，我遇到的最大的一个问题就是在接受模块的调试中，存在着较大的干扰，输出波形有着的严重的失真最开始，我调节电位器，并用示波器检测各处的波形来查找开始出现干扰的地方，可是都没收到多大的效果，于是去查阅学习了有关干扰和消除干扰的资料后，采取了在稳压电源的输出端和接地端加上了一个33uF的电解电容进行滤波，在检测发现输出波形的失真已经完全消除还有一个问题就是在音乐芯片电路中开始一直忽视了电键的作用，直接用一根导线等效连接，于是连好后的电路一直没有音乐产生我开始一直以为是电路板的问题，可能存在着接触不良,于是不断地检测连接问题，在后来的一个检测中，在直流电源接入的情况下，我将音乐芯片引出的一根导线拔出后在插入电路板中，却突然有了音乐，于是我等音乐停下后再将空置的这跟导线去接触电路板，音乐再次产生，这才知道电键是不可少的，分析后认为电键起的作用是使电路中产生一个冲击信号，从而发出音乐七.总结和结论我这次选择的实验“红外通信收发系统的设计与实现原理相对比较简单，但由于是第一次这样实际操作，整个过程还是遇到了不少的困难，首先是对原理图的理解还不够彻底，对部分元器件也不是很熟悉，然后比较大的困难就是实际操作的经验不够，对于常见的一些问题不能熟练地采取相对应的措施解决，需要请教老师和同学当然，这次整个实验也让我收获颇丰，让我认识到理论知识和实践操作之间存在着很大的不同，很多时候觉得理论上没问题的地方却存在很大的问题，往往需要根据实际情况的不同采取不同的措施进行改进，而自己在实际操作能力这方面还有很大的不足，对器件的运用不熟悉，常见的经验积累不够等，这些能力自己在以后的学习中都应该加强培养，同时还应该虚心的请教老师和同学同时，通过这次实验，我也增加了一定了实际操作经验，对整个红外通信系统收发电路的原理也理解得更加透彻这些收获都是宝贵的，相信对于我以后的学习生后都会起到良好的推动改进作用接收模块九.所用元器件及测试仪表清单A测试仪表

1.函数信号发生器

2.示波器

3.直流稳压电源

4.万用表B元器件列表

1、8050NPN

12、红外发送管

30313、红外接收管

30214、LM

3865、可变电阻器10k,100k各

16、电阻2k,

2.7k,33k,10,20,51各

17、电解电容100u,47u,220u,lOu,lOu各

18、电容O.Olu,

0.047u各

19、喇叭

110、kd

9300111、发光管

112、按键开关1。