无线遥控电子门铃的设计方案

经过综合分析与比较，我们最终选择了电路较为简单的方案一。
3 系统原理分析
3.1接收模块原理分析
如下图4是我们接收模块的电路原理图。电路由接收解调、放大整形和音响发声电路组成。VT1、C4、C5、C6、L1等组成超高频接受解调电路。接收到的32768Hz信号经R6送到VT2进行放大，再经C13送入4069的非门F1和F2，做进一步的整形、放大，输出的信号送到由VT3、JZ、R13等组成32768Hz频率的选频电路，与接收信号的频率一致，使得32768Hz信号能够顺利输出，其他频率的信号在此不能通过。输出信号经过D1、D2限幅、整流后，将32768Hz振荡频率信号变换成电位变化信号，再送到F6、F5和F4组成的缓冲放大、整形电路，最后通过R19送到音乐芯片的触发端，音乐芯片受触发后，通过VT4驱动扬声器发出音乐声。接收电路使用2节5号电池作为电源。
缺点：在集成度上不够高。
方案二：优点：电路选用集成度较高的TDA7021T和TDA7052芯片，使得整体的电路比较精巧。芯片的规格比较高，使得在信号筛选上表现出色，精确度比较高。在做实物时，焊接比较方便，便于大批量生产。
缺点：电路的集成度高使得电路的制作成本比较高，在信号的调制时，由于采用的收音机的原理，在信号的筛选上存在一定的不确定。
2 设计方案选择与分析
2.1方案设计
方案一：运用集成电路组成主要部分电路
将电路切割成以下部分：
（1）信号发射端
运用CD4069芯片，NPN管和晶振产生一个特定的调频信号及其外围电路组成信号发射端。该信号发射端能够根据晶振的筛选频率产生一个特定的调频信号，发射比较稳定，不易受干扰。
（2） 信号接收端
运用基本的NPN管和一个晶振及其外围电路组成信号接收端。在里面加一个晶振后会由信号发射端的晶振的筛选频率做出筛选，选出特定的信号频率，进行放大和输入下一级的音频功放电路里面！
无线遥控电子门铃的设计方案
1 无线门铃设计方案分析与论证
1.1电路整体分析
无线的电子门铃主要包括以下几个主要部分：触发开关，信号发射端，信号接收端，音频功放电路。
当客人来到家门口时，按下触发开关时，会使信号发射端发射出一个调频信号，通过信号接收端对调频信号解调，经过解调后的信号通过音频功放电路发出声音，提醒主人有客人来访，主人做出抉择：开门与否。原理框图如图1所示。
(2)信号接收端
运用TDA7201T作为信号接收端的主要芯片，本芯片为收音机里面常用芯片，具有抗干扰能力强，波动小，信号稳定等特点，在选频方面很出色！
运用NPN管和其外围电路进一步使信号稳定和精确，使送入下一级的信号比较好。
(3)音频功放电路
运用飞利浦公司生产的先进的微型片状表面封装集成电路—TDA7052芯片。此芯片具有双音门铃。
（3） 音频功放电路
运用常用的音乐IC芯片及功放组成音频功放电路。对输入进来的信号产生音乐IC里面所存储的音乐声音。
方案二：运用收音机的原理做主要电路
电路可分为以下几个部分：
(1)信号发射端
运用4069芯片和NPN管及其外围电路组成一个信号发射端，能产生调频信号，再加上NPN管组成的射频信号振荡器，使发出去的信号抗干扰能力加强。
发射模块的工作原理框图如图2所示：
图2 无线门铃发射端框图
接收模块的工作原理框图如图3所示：
图3 无线门铃接收时，由于无线电信号容易受环境因素的干扰，在没有专业设备的前提下，很难制作成功。另外无线数据传输和有线不同，传输的数据只在短时间是稳定的，时间稍长便会受到干扰，因此在对数据进行传输时必须采用编码进行传送。在本电路的设计中，高频部分选用了专用的发射和接收模块，同时数据的编码和解码也用了硬件完成，因此大大提高了制作的成功率。
图5 无线门铃发射端原理图
信号发射过程：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。过程：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R2-X1-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。上面解说的过程在电路实际工作时完成得极快。
图4 无线门铃接收端原理图
3.2发射模块原理分析
如下图5是发射电路的原理图。发射电路由多谐振荡器和高频振荡器组成。4069是含六个非门集成电路，F1、F2两个非门与R2、JZ等组成的多谐振荡器，振荡频率为晶振的频率，即32768Hz。振荡器输出的方波信号经F3非门缓冲整形后，送入F4-F6并联组成的非门电路，再经R1送入由VT、C2、L1等组成的高频振荡器，对脉冲信号进行调制，其工作频率大约在250MHz左右。其中L1是印刷线圈，已直接在印版上做好，呈环形状，已调制后的信号就通过印刷线圈L1向外发射信号。调整可变电容C3，可以改变发射频率，使发射频率与接收电路的频率相匹配。LED是发光二级管，用于工作指示。发射电路使用1节9V点会作为电源。
图1无线门铃原理基本框图
1.2 各模块分析
根据题目要求以及上部分的初步分析，可知此门铃分两大模块，即发射模块与接收模块。在发射模块中，开关被按下之后，调制振荡电路开始工作，产生的32.768KHz的信号波形输入到稳频电路中进行稳定；接着信号又输入到高频振荡电路中进行调制，达到约250MHz后，由天线将信号以电磁波的形式发射到空气中。而在接收模块中，天线连接到振荡接收电路中，信号进入之后，通过解调电路和信号放大电路、选频整形电路可以得到较准确的和发射端按键状态相同的高低电平信号；接着可以利用此电平触发音乐芯片，音乐芯片即可发出音乐的电平信号，最后将此信号通过推挽功放电路连接扬声器播放门铃音乐。
2.2方案比较
通过上面的方案设计可以看出两个方案都是很不错的方案。
方案一：优点:电路简单，符合现阶段的知识的运用，而且芯片都比较常见，易买，易操作。特别是电路里面加入晶振筛选调频信号，使的发射出去的信号频率确定，易于接收端的选定。在接收端运用NPN管组成的超再生接收电路，接收到的信号经次电路再加上后面的晶体振荡管，使得频率的选定很方便。无线的传输距离比较理想。