电子防丢器的设计与制作毕业设计论文.doc
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1、东华理工大学长江学院毕业设计(论文)1.研究系统方案设计毕业设计(论文)题 目: 电子防丢器的设计与制作 英文题目: Electronic waterproof throw device design and production 毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示
2、了谢意。作 者 签 名: 日 期: 指导教师签名: 日期: 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名: 日 期: 学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要
3、贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名: 日期: 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名:日期: 年 月 日导师签名: 日期: 年 月 日注 意 事 项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(30
4、0字左右)、关键词4)外文摘要、关键词 5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括:任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)。4.文字、图表要求:1)文字通顺,语言流畅,书写字迹工整,打印字体及大小符合要求,无错别字,不准请他人代写2)工程设计类题目的图纸,要求部分用尺规绘制,部分用计算机绘制,所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒
5、手画3)毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上的双面打印4)图表应绘制于无格子的页面上5)软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档5.装订顺序1)设计(论文)2)附件:按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)次序装订3)其它摘 要本文介绍无线丢失报警器的设计与制作、原理及组成,该报警器主要由发射模块和接收模块两部分组成,包括发射和接收电路,不是同一套的发射和接受模块,其编码不相同不会相互干扰,发射模块由编码电路和无线发射电路组成,接收模块由再生式接收、解码、报警和电源等电路组成。再生式接收机接收到无线信号,经检验还原出编码信号,送至解码电路解码,当两块模块的距离超过设定范围,收到
6、的信号较弱时,解码电路解不出信号,送至报警电路,报警电路报警。发射接收模块由分立元件搭建,进行单管发射,超再生接收;用PT2262,PT2272进行编解码,PT2262/PT2272是台湾普城公司生产的一种CMOS工艺制造的低功耗低价位通用的编解码电路,采用贴片封装,可减小整机的体积。用ASK方式调制,从而实现ID识别。若接上功放还可以当成收音机使用,还可以进行4位并行无线传输。关键词: 单管; 超再生; 收音机; 无线传输AbstractThis article describes the loss of wireless alarm design and production, theor
7、y and composition, the alarm by firing module and receiver module is composed of two parts, including the transmitting and receiving circuit, not the same set of transmitting and receiving modules, the code is not the same not interfere with each other, fired by the coding circuit module and wireles
8、s transmitter of the receiver module from regenerative reception, decoding, such as alarm and power circuit. Regenerative receive to receive wireless signal, by testing out the code the restore the signal to the decoding circuit decoding. When the distance between two modules over setting range, the
9、 weaker the signal received when no signal decoding circuit solutions, alarm circuit alarm. Transceiver modules built from discrete components for single-tube launchers, receivers super-renewable; with PT2262, PT2272 for codecs, PT2262/PT2272 Cape Town Taiwan Company manufacturing a CMOS low-power l
10、ow-cost generic codec circuit, using patch package could reduce the size of machine. ASK modulation methods used to achieve the recognition ID.Transceiver modules built from discrete components for single-tube launchers, receivers super-renewable; with PT2262, PT2272 for codecs, PT2262/PT2272 Cape T
11、own Taiwan company manufacturing a CMOS low-power low-cost generic codec circuit, using patch package could reduce the size of machine. ASK modulation methods used to achieve the recognition ID.Keywords: One-tube; super-renewable; radio; wireless transmission目 录绪 论- 1 -0.1课题的背景与意义- 1 -0.2电子防丢器的功能原理-
12、 1 -0.3电子防丢器的特点- 1 -0.4设计任务与基本要求- 2 -0.4.1基本要求- 2 -0.4.2 扩展功能- 2 -1.研究系统方案设计- 3 -1.1系统结构图- 3 -1.2 方案比较与论证- 3 -1.2.1 编码译码电路- 3 -1.2.2 发射电路- 4 -1.2.3 接收电路- 4 -1.3收发电路的通讯方式比较- 4 -1.3.1 红外线无线通讯方式- 4 -1.3.2 蓝牙无线通讯方式- 5 -1.3.3超短波无线通讯方式- 5 -1.3最终选择方案- 6 -1.5主要器件介绍- 6 -1.5.1 PT2262/PT2272 简介- 6 -1.5.2 PT226
13、2/PT2272 芯片说明- 7 -1.5.3 PT2262编码格式101.5.4振荡电阻131.5.5 LM311P电压比较器集成电路132.系统模块设计152.1 发射电路模块设计152.1.1 发射电路原理与分析152.1.2 发射模块设计与参数计算162.2 接收电路模块设计182.2.1 接收电路原理与分析182.2.2 接收模块设计与参数计算192.3 编解码电路模块设计222.3.1 编码电路工作原理222.3.2 解码电路工作原理232.3.3 编解码模块设计与参数计算242.4 总体电路图252.5 通讯协议和工作模式设计262.5.1通讯协议262.5.2 工作模式设计26
14、3.系统调试与结果与分析273.1 调试方法与仪器273.2调试步骤与测试数据273.2.1 高频收发信号的调试273.2.2 报警距离的调试293.2.3 多套系统ID识别的调试303.2.4 系统功耗调试303.2.5 系统创新部分的调试313.3 低功耗方案的改进313.4 测试结果分析324.系统的安装与性能总结324.1 元件的识辩与检测324.2 元器件安装的基本要求与原则334.2.1元器件的安装要求334.2.2 元器件的安装原则344.3 元器件的焊接344.3.1 对焊点的基本要求344.3.2 焊接前的准备344.3.3 焊接操作354.4 实现基本要求功能35结 论36
15、展 望37致 谢38参考文献39附 录40附录一:主要元器件清单40附录二:总体电路图41附录三.印制板图及作品实物图4237 绪 论 0.1课题的背景与意义随着社会的进步,现代生活节奏的加快,在快节奏的都市生活中,人们外出的机会也越来越多,很多人常常会丢三落四,常常会记不清楚把手提包放在那里,或者把电话弄丢,更要命的是有时候带孩子上街,稍不留意孩子就跑丢了,随身带的提包有时候也不免被小偷盯上,在等车等船时,稍不留意,小偷就会拎走你的包,如果小孩走丢,那就更焦急,所以为了防止这类事情的发生,电子防丢失报警器就应运而生。电子防丢器小巧玲珑,便于携带,广泛用于手机,钱包,箱包,小孩等贵重物(人)品
16、的防偷及防丢之用。其距离在一定范围内可有任意调节,具有防丢,寻找,警音(或附带振动等功能),省电,环保,性能稳定可靠。方便适用,是生活中必不可少。电子防丢器接上功放还可以当收音机,不但可以防丢防、防盗,还可以休闲娱乐,男女老少皆可使用,有很好的市场前景,将会被广泛用在将来的生活中。因此,我选择了研究电子防丢器。 0.2电子防丢器的功能原理电子防丢器是一种能探测出距离远近的高科技电子装置,它能防止您携带的贵重物品遗失(如手机、手提电脑、摄像机、重要文件、手包、汽车钥匙、包裹等),防止随行的儿童走失、防止宠物跑丢。具有高效、安全、方便、经济等优点,因而出现后即得到了迅速发展。电子防丢器是由子机和母
17、机组成,不是同一套的子母机编码不一样,不会相互干扰,无线发射频率各不相同。子机由编码电路和无线发射电路组成,母机由再生式接收、解码、报警和电源等电路组成。再生式接收电路如接收到发射的无线信号,经检波还原出编码信号,送至解码电路解码,解码电路解出信号,送至报警电路。超过限定距离,收到信号过弱,解码电路解码不出信号,报警电路报警。 0.3电子防丢器的特点本文所设计的电子防丢器主要采用台湾普城公司生产的一种CMOS工艺生产的低功耗低价位通用编解码电路PT2262/PT2272,它们分别有8位(A0-A7)三态地址端管脚(悬空,接高电平,接低电平),任意组合可提供6561个地址码,最多可以有4位(D0
18、-D3)数据端管脚,设定的地址码和数据码从17脚串行输出。PT2262采用贴片封装,可减小整机的体积。最重要的是PT2262/PT2272的编码必须一致,否则地址码不同将不能解码。其特点如下:1. 使用方便,适用性广。电子防丢器是由子机(发射机)和母机(接收机)两部分组成,体积小巧,便于携带,不会对外出造成任何负担,所以可以广泛用于手机、钱包、箱包、小孩等贵重物品或人身上防丢及防偷之用。2. 功能齐全,性能稳定。具有安全距离可任意调节,防丢和寻找功能。其报警方式为警音提示或者附带振动功能。3. 外观新颖,绿色环保。机器的外观设计十分小巧精美,且绿色环保、无辐射。电子防丢器的外表像个随身携带的装
19、饰品,小巧玲珑,重量仅35.5g,可以挂在匙扣或腰带上。 0.4设计任务与基本要求 0.4.1基本要求1. 采用单片机作为主控芯片,主要用于数据识别和控制报警。制作无线电发射、无线电接收装置各一个,其中一个置于钱包或手机(假设为A部分),另一个随身携带(假设为B部分)。正常情况下不报警。当发射接收模块相距大于某范围时,表示钱包或手机已经被人偷走,另一半装置报警,在该范围内则不报警。2. 调制方式采用调幅式和调频式任选。3. 采用超外差方式接收。4. 作用距离为10m。5. 发射功率不大于10mW。 0.4.2 扩展功能1. 制作多套装置(实际制作两套),要求不同的发射模块能唯一识别唯一的对应模
20、块,而不受其他模块干扰。2. 采用3V扣电池。3. 报警距离可调。4. 实现论证并实现低功耗方案,要求方案合理可行(例如采用间歇工作方式,就需要提出有效的同步措施和握手规范等)。 1.研究系统方案设计 1.1系统结构图编码高频发射高频接收载波检波放大整形报警解码 1.2 方案比较与论证 1.2.1 编码译码电路方案一:由RC电路和三极管等分立元件组成多谐振荡器。其电路优点是简单、廉价,但电路工作频率单一,虽然可以通过调节RC参数改变电路频率,但实现起来比较困难,识别能力有限,因此难以有效地进行ID识别。方案二:采用集成芯片M7216。M7216是一款低电压遥控编码芯片,内码共有20位元100万
21、组(2的20次方),降低使用中编码重复的机率;低工作电压。其缺点是译码部分需要利用可编程逻辑器件,系统实现起来较为复杂。方案三:采用PT2262/2272编解码芯片。PT2262/2272是台湾普城公司生产的一种CMOS工艺制造的低功耗、低价位、通用编解码电路,设定的地址码最多可达2的12次方组,采用串行输出,方便无线传输。根据电子防丢器的实际要求,需要尽量做到电路简单、功耗低,ID可识别,因此我们选择方案三。 1.2.2 发射电路方案一:采用单管发射电路。由单个三极管及阻容、电感等元件构成的无线发射电路具有电路简单,调试方便的特点,适合于短距离无线传输,但由于其电感容易受到外界影响,易出现跑
22、频。方案二:利用分立元件构成多管发射电路,其电路特点是工作较为稳定,传输距离较远,缺点是多级调试难度非常大(除非有一定的高频电路经验,否则难以调出来)。方案三:利用BA1404、MC2833等FM发射专用芯片,只需少量外围元件即可方便的调出稳定的无线信号,由于设计要求不能使用专用的接收发射模块,而题目要求的距离较短,使用专用的芯片显得有些大材小用。由于题目要求的距离短,所以本电路采用的是分立元件单管发射。 1.2.3 接收电路 方案一:采用超再生式接收电路。超再生式接收电路具有电路简单、使用元件少、具有一定灵敏度的优点,缺点是选择性较差,噪声较大。 方案二:采用超外差式接收电路。超外差式接收机
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