无线遥控门铃毕业设计.docx

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无线遥控门铃毕业设计

无线遥控门铃毕业设计

学位论文

无线遥控门铃的设计

作者姓名：

赵强

学科专业：

电子信息工程

学号：

092022111

指导教师：

黄刚副教授

完成日期：

2013-6-15

太原工业学院

TaiyuanInstituteofTechnology

诚信申明

本人申明：

本人所提交的毕业设计（论文）《无线遥控门铃》，严格遵守学校有关规定，恪守学术规范，所有材料是本人在指导教师指导下独立研究、写作、完成的成果，设计（论文）中所引用他人的无论以何种方式发布的文字、研究成果，均在设计（论文）中加以说明；有关教师、同学和其他人员对我的设计（论文）的写作、修订提出过并为我在设计（论文）中加以采纳的意见、建议，均已在我的致谢辞中加以说明并深致谢意。

本设计（论文）和资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。

特此申明。

本人签名：

2013年06月15日

毕业设计（论文）任务书

设计（论文）题目：

无线遥控门铃

系部：

电子工程系专业：

电子信息工程学号：

092022111

学生：

赵强指导教师（含职称）：

黄刚（副教授）专业负责人：

郭彩萍

1．设计（论文）的主要任务及目标

（1）课题任务：

①自行设计无线发射和接受装置。

②绘制电路原理图。

③完成焊接。

④进行调试电路。

（2）课题目标：

①通过课题，熟悉protel，keil软件、应用等，加深对C的认识并进一步学习C面向对象的设计。

②通过课题，深入理解路径规划、控件添加、合理布局的原理与设计。

③掌握编程方法，明确设计任务。

设计编程时，可用C语言或C++语言或两者结合的混合编程来实现算法。

④掌握高频发射与接收模块的电路。

2．设计（论文）的基本要求和内容

（1）自行设计无线发射和接受装置。

（2）绘制电路原理图。

（3）完成焊接。

（4）发射器采用电池供电，静态电流小；

（5）采用无线电进行遥控，具有一定的遥控距离；

（6）具有一定的保密性；

（7）门铃按键按下有振铃响起；

（8）接收板用5号电池供电；

（9）音乐IC可以发出三种音乐，可以转换开关选择喜欢的音乐。

3．主要参考文献

[1]周良权，傅恩锡，李世馨.模拟电子技术基础（第3版）.北京：

高等教育出版社，2005，6.

[2]张瑾，张伟，张立宝.电路设计与制板Protel99SE入门与提高.北京：

人民邮电出版社，2007，7.

[3]张玉莲.电子CAD（Protel99SE）实训指导书.西安：

西安电子科技大学出版社，2007，1.

[4]韩广兴，王春进，韩雪涛.电子产品装配技能上岗实训.北京：

电子工业出版社，2008,6.

[5]孙津平.数字电子技术（第二版）.西安：

西安电子科技大学出版社，2005，7.

[6]全国大学生电子设计竞赛组委会.全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编第1版.北京：

北京理工大学出版社，2005，3.

[7]申忠如，申淼，谭亚丽.MCS-51单片机原理及系统设计.西安：

西安交通大学出版社,2008.3.

[8]薛钧义，张彦斌.MCS-51/96系列单片微型计算机及其应用．西安：

西安交通大学出版社，1997.8.

[9]胡汉才.单片机原理及其接口技术.北京：

清华大学出版社，1996.7.

[10]张鑫，华臻，陈书谦.单片机原理及应用.北京：

电子工业出版社，2005.8.

[11]陈艳燕等.基于单片机的晶体管特性图示仪.仪器仪表学报，2005.8.

[12]申忠如.MCS-51单片机原理及其系统设计.西安：

西安交通大学出版社，2008.3.

[13]林益平.基于LCD的晶体管特性曲线图示仪.广东省肇庆学院.

[14]张克农等.数字电子技术基础.北京：

高等教育出版社，2005.

[15]J.C.Whitaker.ThermalDesignofElektronicEquipment,CRCPressLLC.London2001.

[16]Zhang,X.AllBalanced:

A Web- Based Chinese Character Input System to Meet Hong Kong's Needs.Proceedings of ICCPOL 2001. Seoul, Korea, 2001,333 - 338. 

[17] Yue Weining,Dong Aigin,Wang Heng,et al.Muhimodal Chinese Characters Input for Handheld Mobile Devices[EB/OL]. http:

//graphics .pku.edu. cn/pape-rs, 2007-12-06

[18] Jean E.Y.,Tung C.H..A Phoneme-based Chinese Input Method withLow Conflict Code Rate[J].International Journal of Computer Processing of Oriental Languages,2000.  

[19] Wong S.K,Chan Y.K..Lee E..A Postprocessing to Reduce ConflictCode Rate for Chinese Input Methods[J].Proc.of Computer Processing of Chinese and Orien-tal Languages.1994. 

[20] Microsoft.Win32 Multilingual IME Overview for IME Development[EB/OL]. 2003-04-11.

4．进度安排

设计（论文）各阶段名称

起止日期

1

查阅资料，复习有关专业知识，明确设计要求，细化指标。

—13-03-03

2

确定总体设计方法，进行方案的可行性论证，并完成开题报告。

13-03-04—13-03-17（第1、2周）

3

选定课题各部份具体实施方案，设计硬件及软件程序框图。

13-03-18—13-03-31（第3、4周）

4

绘制硬件电路图，编写程序。

13-04-01—13-04-14（第5、6周）

5

完成硬件设计、程序设计并调试。

（同时接受中期检查）

13-04-15—13-04-28（第7、8周）

6

完成系统的软件设计部份。

13-04-29—13-05-12（第9、10周）

7

系统总调，程序整合并根据实际效果改进电路、优化程序。

13-05-13—13-05-28（第11、12周）

8

完善设计，并撰写论文。

13-05-29—13-06-09（第13、14周）

9

完善论文，并完成打印装订工作，准备答辩材料（包括演示文稿）。

13-06-10—13-06-16（第15周）

10

答辩并总结设计工作。

13-06-17—13-06-23（第16周）

无线遥控门铃的设计

摘要

随着微电子技术、无线技术和网络技术的飞速发展以及人们生活水平的大幅度提高，人们对居住环境的安全、方便也有了越来越多以及越来越高的要求，主要体现在智能化住宅中，人们着眼于一种安全可靠、使用方便等优点于一体的智能化门铃产品，因此无线遥控音乐门铃系统的设计成为本课题研究的目标。

本文介绍了一种新型无线遥控门铃,它采用具有编码功能的遥控发射-接收专用集成电路.结合高音质机电式音乐门铃做声源,成为一种声音动听、门铃按钮与声源之间免去连线、安装方便的新型遥控高音质门铃。

这种门铃具有功耗低,电路简单可靠,抗干扰能力强,遥控距离远,电路体积小等优点,其接收电路连同机电式音乐门铃为一体,可以随意放置在室内的某个地方,还可变换各种门铃音乐，使声音悦耳动听，满足不同人群的生活需要，具有广阔的发展前景。

该无线音乐门铃用PT2262/PT2272集成芯片作为发射和接收主电路，还有F05V和J05V超外差发射和接收模块。

具有性能稳定、功耗低等特点。

关键词：

无线遥控,PT2262,PT2272,FO5V,J05V

Thedesignofthewirelessremotecontroldoorbell

Abstract

Withmicroelectronictechnology,wirelesstechnologyandthenetworktechnologyrapiddevelopmentandpeople'slivingstandardsgreatlyimproved,peoplelivingenvironmentofsafe,convenientandtherearemoreandmorerequirements,mainlyreflectedintheintelligentresidential,peoplewithaviewtoasafeandreliable,useconvenientwaitforanadvantageinoneintelligentwirelessremotecontroldoorbellproducts,sothemusicdoorbellsystemdesignhasbecomethegoalofthisresearch.

Thispaperintroducesanewwirelessremotecontroldoorbellmusic,ithasfunctionofcodingremotecontroltransmitterreceiverASIC.Combinedwithhighelectromechanicalmusicdoorbellsoundsource,becomeakindofsound,thedoorbellbuttonandbetweenthesoundsourceisremovedfromtheconnection,convenientinstallationofthenewremotecontroldoorbellthedoorbellsoundqualitywithlowpowerconsumption.,thecircuitissimpleandreliable,stronganti-interferencecapability,remotecontroldistance,circuittheadvantagesofsmallsize,thereceivingcircuittogetherwithelectromechanicalmusicdoorbellforone,canbeplacedintheinteriorofaplace,alsocantransformavarietyofmusicdoorbell,makesound,meetdifferentpeople'sneeds,havewidedevelopmentprospect.

ThewirelessdoorchimewiththePT2262/PT2272integratedchipfortransmittingandreceivingcircuit,andF05VandJ05VSuperheterodynetransmitterandreceivermodule.Hastheadvantagesofstableperformance,lowpowerconsumption.

Keywords：

wireless,remote,control,PT2262,PT2272,FO5V,J05V

1绪论

1.1门铃的发展历程

“门铃”早已不是有钱人家的专项，“门铃”已经在平民百姓人家广泛普遍应用。

各式各样的“门铃”比比皆是。

最常见的是“电子门铃”；一般安放两节5号电池在内，门外的触发电钮被人按动后，门内的“门铃”就“嘀嘟”地响几声。

也有的是由IC片播放一段电子音乐的。

“电子门铃”又分为两种：

有线门铃和无线门铃。

传统的门铃都为有线门铃，使用方便，极大地方便了大家的生活。

如果在豪门大院或经常听不到门铃的房主，有时总会不能及时接待来客，很是尴尬。

无线音乐门铃解决了这种尴尬，方便主人在房内各地使用，将门铃按钮安装在门上，来访者只要按下按钮，放在客厅、厨房或卧室的接受主机就会响起“叮咚”声或乐曲声，宏亮悦耳，告知有客人来了，距离在几米到几十米，一般都有15到20米的距离。

接收机由电池供电。

随着经济的发展，人们的生活水平也在不段提高，对产品的要求也越来越高，有线门铃已不在是消费者心目中满意的产品，更多的消费者追求更方便，性能更好的无线遥控门铃，进而市场上的无线门铃也越来越多。

所谓无线门铃是针对传统的有线门铃而讲的。

传统的门铃都为有线门铃，虽然它也极大的方便了我们的日常生活，然而在一些已装修好的室内，由于传统的门铃布置采用导线将门铃的各个设备连接到一起需要布线，从而破坏装修，让人感到非常麻烦。

这就需要者有一款能够不需要布线的遥控门铃，伴随着电子的发展，这样的一款产品也就应运而生。

无线门铃不仅安装和使用方便，而且无线遥控门铃能发出各种不同的优美音乐，用户可以通过转换开关选择喜欢的音乐。

在现代家庭中，利用无线电技术制成的无线门铃和无线防盗报警器已广为应用，门铃的发展也将向着智能化、数字化、信息化。

1.2单片机在各个领域中的应用

目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。

导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。

更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。

因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。

单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分如下几个范畴：

（1）在智能仪器仪表上的应用：

单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。

采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大。

例如精密的测量设备（功率计，示波器，各种分析仪）。

（2）在工业控制中的应用：

用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。

例如工厂流水线的智能化管理，电梯智能化控制、各种报警系统，与计算机联网构成二级控制系统等。

（3）在家用电器中的应用：

可以这样说，现在的家用电器基本上都采用了单片机控制，从电饭煲、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备，五花八门，无所不在。

（4）在计算机网络和通信领域中的应用：

现代的单片机普遍具备通信接口，可以很方便地与计算机进行数据通信，为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件，现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制，从手机，电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话，集群移动通信，无线电对讲机等。

（5）单片机在医用设备领域中的应用：

单片机在医用设备中的用途亦相当广泛，例如医用呼吸机，各种分析仪，监护仪，超声诊断设备及病床呼叫系统等等。

（6）在各种大型电器中的模块化应用：

某些专用单片机设计用于实现特定功能，从而在各种电路中进行模块化应用，而不要求使用人员了解其内部结构。

如音乐集成单片机，看似简单的功能，微缩在纯电子芯片中（有别于磁带机的原理），就需要复杂的类似于计算机的原理。

如：

音乐信号以数字的形式存于存储器中（类似于ROM），由微控制器读出，转化为模拟音乐电信号（类似于声卡）。

在大型电路中，这种模块化应用极大地缩小了体积，简化了电路，降低了损坏、错误率，也方便于更换。

此外，单片机在工商，金融，科研、教育，国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。

现今的单片机技术已经相当成熟，因此成本也相对于别的新产品低，同时稳定性也会更加的好。

基于这些考虑，本设计使用STC89C52进行控制。

2总体设计

2.1设计内容

（1）本系统是基于STC89C52的无线遥控门铃。

（2）系统主要由单片机最小系统模块,PT2262和PT2272模块,射频发送与射频接收模块,喇叭和电源等模块组成。

（3）当发射端发出信号，接收端接收信号，音乐响起，并亮起相应的提示灯。

（4）进行调试电路。

2.2设计思路

无线遥控门铃是利用电磁波发射和接收的，因此会有发射和接收电路。

如图2.1无线遥控门铃设计流程所示。

发射板要先调制振荡产生方波信号，再经高频振荡产生正弦波信号发射出去，接收板接收信号以后，通过滤波、选频等电路选出接收的信号，再将其滤波、整形、放大，最后利用方波的高电平使得喇叭发声。

调试振荡→→高频振荡→→发射信号→→接收信号

↓

↓

蜂鸣器发声←←←整形放大←←←选出信号

图2.1无线遥控门铃设计流程图

2.3主要技术指标

（1）发射的距离≥10米。

（2）发射的频率为315MHZ。

（3）带有指示灯显示。

（4）发射器采用电池供电，静态电流小；

（5）具有一定的保密性； 

（6）门铃按键按下有铃声响起；

（7）可以发出三种音乐，可以转换开关选择喜欢的音乐。

3系统硬件设计

3.1总体硬件电路图及工作原理

总体硬件电路图如图3.1所示.

图3.1总体硬件电路

3.289C52单片机简介

89C52是INTEL公司MCS-51系列单片机中基本的产品，它采用ATMEL公司可靠的CMOS工艺技术制造的高性能8位单片机，属于标准的MCS-51的HCMOS产品。

它结合了CMOS的高速和高密度技术及CMOS的低功耗特征，它基于标准的MCS-51单片机体系结构和指令系统，属于89C51增强型单片机版本，集成了时钟输出和向上或向下计数器等更多的功能，适合于类似马达控制等应用场合。

89C52内置8位中央处理单元、256字节内部数据存储器RAM、8k片内程序存储器（ROM）32个双向输入/输出（I/O）口、3个16位定时/计数器和5个两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内时钟振荡电路。

此外，89C52还可工作于低功耗模式，可通过两种软件选择空闲和掉电模式。

在空闲模式下冻结CPU而RAM定时器、串行口和中断系统维持其功能。

掉电模式下，保存RAM数据，时钟振荡停止，同时停止芯片内其它功能。

89C52有PDIP（40pin）和PLCC（44pin）两种封装形式。

（1）89C52单片机引脚图

单片机引脚图如3.2所示：

（2）89C52单片机引脚功能分析

①VCC：

供电电压。

②GND：

接地。

③P0口：

P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8个TTL门电流。

当P0口的管脚第一次写“1”时，被定义为高阻输入。

P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。

在FIASH编程时，P0口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。

④P1口：

P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4个TTL门电流。

P1口管脚写入“1”后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口

被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。

在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。

⑤P2口：

P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。

并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。

这是由于内部上拉的缘故。

图3.289C52引脚图

P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。

在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。

P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

⑥P3口：

P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。

当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。

作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。

P3口作为AT89C51的一些特殊功能口，P3口各管脚功能如下：

P3.0RXD（串行输入口）

　　P3.1TXD（串行输出口）

　　P3.2/INT0（外部中断0）

　　P3.3/INT1（外部中断1）

　　P3.4T0（计时器0外部输入）

　　P3.5T1（计时器1外部输入）

　　P3.6/WR（外部数据存储器写选通）

　　P3.7/RD（外部数据存储器读选通）

⑦RST：

复位输入。

当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。

⑧ALE/PROG：

当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。

⑨PSEN：

外部程序存储器的选通信号。

在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两/PSEN有效。

但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。

/EA/VPP：

当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。

注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。

在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。

⑩XTAL1：

反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入;XTAL2：

来自反向振荡器的输出。

（3）89C52单片机的运用

本设计选用高性能单片机STC89C52，该芯片为52内核8位单片机，兼容Intel等52内核单片机，支持ISP下载，适用于常用检测控制电路。

图中P3.0—P3.6管脚控制LED数码管显示；P0.7管脚接PT2272接收芯片；P2.6管脚控制蜂鸣器的发声；P2.7管脚控制按键，通过按键可以转换三种音乐模式。

3.3PT2262/2272编解码芯片原理简介

PT2262/2272是一种CMOS工艺制造的低功耗低价位通用编解码电路，PT2262/2272最多可有12位（A0-A11）三态地址端管脚（悬空,接高电平,接低电平）,任意组合可提供531441地址码,PT2262最多可有6位，（D0-D5）数据端管脚,设定的地址码和数据码从17脚串行输出，可用于无线遥控发射电路。

编码芯片PT2262编码