红外无线音频收发装置.doc

湄洲湾职业技术学院 红外无线音频收发装置说明书 系 别： 电子工程系 年 级： 08级 专 业： 应用电子技术 姓 名： 邹云龙 学 号： 0801010201 导师姓名： 佘明辉 职 称： 副教授 2011年6月16日 目录 前言 1 1．系统设计技术参数要求 3 2．系统设计 5 2.1 系统设计总体框图 5 2.2 各模块原理说明 6 2.3 系统总原理图说明 7 2.4系统印刷电路板的制作图 8 2.5 系统的操作说明及注意事项 8 3．参考文献 9 4．致谢词 10 5. 附录 11 附录1(设计原理图) 11 附录2(PCB设计版图) 12 附录3(元件清单表) 14 前言 随着计算机与通信技术的飞速发展，计算机通信得到广泛应用，硬件技术可谓是日新月异，其总体 趋势向着高集成、高稳定性、高速和高性价比方向发展。而红外无线通信系统装置则是目前应用较为广泛的通信形式。 我们经常会碰到这样的情况：看电视或听音乐、上网为了不影响家人或者邻居休息，特地使用耳机，却又会常常为耳机线的存在而烦恼，有时不够长，有时是跟别的设备缠绕在一起，使用起来很不方便。而制作一款无线音频收发装置（耳机）就能解决上述问题。由于感应式无线耳机的反射电路必须固定安装在房间的墙壁或天花板上，故无法在室外使用，这是感应式无线耳机的主要缺点。而红外无线音频收发装置（耳机）则不然，由于它的信号发射采用小巧的红外发射电路，既可在室内用于电化教学、家庭电视和音响设备的音频信号无线接收，也能在户外使用便携式录音机、CD、VCD及MP3时，方便地去掉耳机线，实现名副其实的无线“随身听”。它不仅带给我们无拘无束的轻松感觉，更多的是使我们的心情舒畅自在。无线音频收发装置（耳机）也可以广泛用于外语听力教育，是现代电化教育的辅助工具，充分利用了无线电的磁场在空气中传播的原理。 我设计的这款无线音频收发装置是借助红外线来实现音频信号的近距离传递的，因此称之为“红外无线音频收发装置（耳机）”。 红外无线耳机通信的原理 红外线通信，通常又叫红外光通信，是利用红外线传送信息的一种通信方式。红外线通信所传输的内容是多样的，可以是音频信号，也可以是视频信号。利用红外线，可以构成无绳电话及无线耳机系统。红外线的传输距离不远，一般在十米以内，但可以避免频谱占用，信号失真等电气指标较易处理，应用于普通的办公室和家庭等场合应该已经可以满足要求。 红外线的应用范围很广，电视机、空调、微波炉等凡涉及到遥控的家电，一般均采用红外线来作为信号传输的载体。 家用红外线无线耳机系统一般由转发器及红外线耳机本身俩部分组成。发射端普遍为全向式或类全向式发射设计，由于红外线属光波的一种，在空气中开放式传输过程中，物理的遮挡、折射效果不理想的媒介如墙壁、家具等都可能造成信号的大幅度衰减甚至中断，如何将这个负面影响降低到最低是此类器材结构上的设计重点之一。 信号的调制方式有三种，即调幅、调频、调相 其中调频调制具有比幅度调制调频率高、带宽宽、抗干扰强，同时比调相方式经济等特点。锁相环技术（PLL）是一种能自动跟踪输入信号相位的闭环自动控制系统。该技术在频率调制方面应用十分广泛，遍及广播、电视、雷达、导航、计算机及仪表等领域。锁相环集成电路CD4046（ 能跟踪输入信号相位的闭环自动控制系统）是一种低频多功能单片机数字锁相环集成电路，最高工作频率1.3MHz，电源电压3~18V。与类似的双极性单片锁相环集成电路相比，功耗仅为其数百分之一，因而它在频率调制与解调、频率合成、电视机彩色副波提取、FM立体声解码、遥控系统、频率的编码和译码等诸多方面均得到了应用。集成环路部件以其低成本、性能优良、使用简便而得到了青睐。本文介绍了集成锁相环cd4046在频率的调制与解调方面的应用。 基于频率调制和锁相环技术的优点，本文在文献【1】的基础上介绍一种应用锁相环和红外技术制作而成，采用频率调制方式，用红外线传送音频信号的调频红外无线耳机。该耳机具有供电方式多样，传输距离10m以内，音质较好，红外信号基本不受电磁干扰，性价比高等特点。 1 系统设计技术参数要求 CD4046是低功耗CMOS型多功能数字环。其主要参数如下： 工作电压3~18V 静态工作电流10A 最高工作频率1.3MHz 稳压管稳压电压4.45~6.15V CD4046含有两个相位比较器PCI与PCII。相位比较器PCI要求输入信号为方波，并且要求方波信号的占空比为50%。而相位比较器PCII对输入的方波信号占空比无此要求。在两个相位比较器的输入端有一个前置放大器，可把100mA的微弱信号变为端电平的方波脉冲。 CD4046采用16线双列直插式封装，各管脚功能如