无线遥控车论文

题 目

小组成员:

指导教师:

摘 要

随着电子技术的飞速发展,新型大规模遥控集成电路的不断出现,使得遥控技术有了日新月异的发展。遥控装置的中心控制部件已从早期的分立元件、集成电路逐步发展到现在的单片微型计算机,智能化程度大大提高。近年来,遥控技术在工业生产、家用电器、安全保卫以及人们的日常生活中使用越来越广泛。无线电遥控技术的诞生,起源于无线电通信技术,最初的构想是无线电电报技术的建立,真空电子管的发明使得无线电技术的应用和普及很快应用在民用和军用等各个领域。自从爱迪生发明电灯以来,人类对照明电器的开启和关断控制主要使用手动机械开关。随着无线电的发展,从上个世纪60年代开始,相继出现了无线电遥控的小车。

无线通信是利用电磁波在自由空间中传播的一种通信方式。近些年在通信领域中发展最快、应用最广的的就是无线通信技术。本次课题主要采用专用芯片SCTX2B/SM6135组成一对CMOS集成芯片,由发射和接收两部分组成。采用部分外围元器件,就可以实现发射和接收、编码与解码功能,具有抗干扰能力强,元器件数量少,可靠性高等优点。有4个控制键用于控制遥控车的动作,包括前进,后退,左转,右转功能。通过设计培养学生综合运用所学知识,结合实际独立完成课题的工作能力,了解5功能集成芯片SCTX2B/SM6135的引脚功能和应用电路、提高画图能力,熟练protel99 软件的使用,掌握PCB制版的流程,熟练掌握焊接技术,以及各种元器件的测试与使用。

引 言

第一章 无线遥控技术的概述

1.1 开发背景

1.2 无线遥控技术介绍及其运用

第二章 无线遥控车的基本原理

2.1 发射电路基本原理

2.2 接收电路基本原理

2.3 无线遥控车的工作原理

2.3.1 主要元器件简介

2.3.1.1 SCTX2B的主要性能结构

2.3.1.2 解码电路SM6135W的功能结构

2.3.2 无线遥控车的基本原理

第三章 印刷电路板介绍

3.1 PCB设计流程

3.1.1印制电路板的设计的一般步骤

3.1.2印刷板制作工艺流程

第四章 机械构建及其原理

4.1 底盘结构

4.2 前轮转向系统

4.3 后轮驱动系统

4.4 电机选择

4.5 电池选择

总结及致谢

无线电遥控电路是利用无线电遥控信号作为遥控指令来完成各种指令动作。无线遥控电路主要由发射电路和接收电路组成。所谓无线电遥控(英文:Radio Control 简称RC),就是利用无线电波对被控对象进行远距离控制。无线电遥控技术的发展只有几十年的历史:本世纪20年代。才刚刚出现无线电遥控的雏形。那时,人们试图将遥控技术应用于无人驾驶飞机和舰船,但由于技术不够完善而未能成功。二次世界大战以后,无线电遥控技术发展迅速,并逐渐在军事、国防、工农业生产以及科学技术等方面得到广泛的应用。70年代后期,无线电遥控设备也以商品的形式逐渐出现。 随着现代电子技术的飞速发展,遥控设备不但实现了商品化,可靠性和灵敏度也越来越高,还形成了许多系列和品种,能满足不同层次的爱好者及不同模型的技术要求。

无线遥控,即是在控制端把控制指令以某种编码方式形成易于传输的信号,通过无线传输,在受控端经解码等处理形成相应的控制操作。无线控制方式多种多样,可以根据不同的应用需要采用适宜的方式。各种遥控方式的不同,主要在于信息的编码处理方式和信息的传输方式。无线电遥控作为新一代的信息传送方式,具有绕射和穿透特性,只要在有效工作范围之内,无线设备就可以不受角度,方向和障碍物的限制而自由使用。并且采用特定的编码解码技术可以防止无线电波的互相干扰,抗干扰能力强。

无线遥控车采用的是伺服电机无线遥控技术。遥控电路设计的基本要求是高性能、低成本、运行平稳、控制灵活、线路简单、抗干扰能力强。通常无线遥控车的驱动要用两个微型直流伺服电动机来实现玩具遥控车的前进、后退、左转、右转和加速等功能。无线遥控车市场竞争的日趋激烈,对无线遥控车的电气性能也提出了越来越高的要求。无线遥控车的无线遥控控制电路设计决定着玩具遥控车的整体性能。文中给出了一种具有优异性能的无线遥控车电路的设计方案,该方案主要采用SCTX2B/SM6135集成电路控制器来设计完成。

第一章 无线遥控技术的概述

1.1 开发背景

无线通信技术是近几年来比较流行的一种通信技术,他具有稳定性强、传输速率高、功耗低等优点。具有广泛的应用背景。选择此课题的目的在于通过学习和实践,了解并应用无线遥控技术。随着人们物质生活水平的提高,人们对精神生活的追求也愈加强烈,对信息的渴求已成为了人们必不可少的需要,更加简捷与新颖的信息传递方式无疑会给人们带来耳目一新的感受。而我们以前小时候耍的那种没有遥控装置的小车现在都已经过时了,现在市面上卖得大多都是带遥控装置的小车。而现代工具务求简捷化、便携化,因此,摇控装置的到来,必将会给人们带来一种新的感受方式。本文就简单的介绍了下使用SCTX2B/SM6135一对CMOS集成芯片制作成的发射以及接收电路的无线遥控车来说说现代无线遥控技术。

1.2 无线遥控技术介绍及其运用

无线遥控,顾名思义,就是一种用来远程控制机器的装置。现代的遥控器,主要是由集成电路电板和用来产生不同讯息的按钮所组成。时至今日,无线遥控器已经在生活中得到了越来越多的应用,给人们带来了极大的便利。而现在无线遥控技术越来越多的运用在我们的生活当中,随着科技的进步无线遥控器也扩展到了许多种类,简单来说常见的有2种,一种是家电常用的红外遥控模式(IR Remote Control),另一种是防盗报警设备、门窗遥控、汽车遥控等等常用的无线电遥控模式(RF Remote Control)。

常用的无线电遥控系统一般分发射和接收两个部分。

发射部分一般分为两种类型,即遥控器与发射模块,遥控器和遥控模块是对于使用方式来说的,遥控器可以当一个整机来独立使用,对外引出线有接线桩头;而遥控模块在电路中当一个元件来使用,根据其引脚定义进行应用,使用遥控模块的优势在于可以和应用电路天衣无缝的连接、体积小、价格低、物尽其用,但使用者必须真正懂得电路原理,否则还是用遥控器来的方便。

接收部分一般来说也分为两种类型,即超外差与超再生接收方式,超再生解调电路也称超再生检波电路,它实际上是工作在间歇振荡状态下的再生检波电路。超外差式解调电路与超外差收音机相同,它是设置一本机振荡电路产生振荡信号,与接收到的载频信号混频后,得到中频(一般为465kHz)信号,经中频放大和检波,解调出数据信号。由于载频频率是固定的,所以其电路要比收音机简单一些。超外差式的接收器稳定、灵敏度高、抗干扰能力也相对较好;超再生式的接收器体积小、价格便宜。

无线电遥控常用的载波频率为315mHz或者433mHz,遥控器使用的是国家规定的开

放频段,在这一频段内,发射功率小于10mW、覆盖范围小于100m或不超过本单位范围的,可以不必经过“无线电管理委员会”审批而自由使用。我国的开放频段规定为315mHz,而欧美等国家规定为433mHz,所以出口到上述国家的产品应使用433mHz的遥控器。

无线电遥控器与红外遥控器的区别:红外遥控和无线遥控是对不同的载波来说的,红外遥控器是用红外线来传送控制信号的,它的特点是有方向性、不能有阻挡、距离一般不超过7米、不受电磁干扰,电视机遥控器就是红外遥控器;无线电遥控器是用无线电波来传送控制信号的,它的特点是无方向性、可以不“面对面”控制、距离远(可达数十米,甚至数公里)、容易受电磁干扰。在需要远距离穿透或者无方向性控制领域,比如工业控制等等,使用无线电遥控器较易解决。

无线遥控车所讲的遥控技术正是无线遥控模式,无线遥控是无线电遥控,它是利用无线电信号对远方的各种机构进行控制的遥控设备。这些信号被远方的接收设备接收后,可以指令或驱动其它各种相应的机械或者电子设备,去完成各种操作,如闭合电路、移动手柄、开动电机,之后再由这些机械进行需要的操作。作为一种与红外遥控器相补充的遥控器种类,在车库门、电动门、道闸遥控控制、防盗报警器、工业控制以及无线智能家居领域得到了广泛的应用,当然我们的无线遥控车也正是运用的这种技术。

在当今高速发展的社会,无线遥控技术广泛的运用于我们生活的各个领域,其中包括遥控技术在工业生产、家用电器、安全保卫、遥控玩具上的运用。当然还有一些更重要的场所还用到了无线遥控技术,比如所矿业开采,野外探险等一些复杂而危险的工作,而这些都离不开我们的无线遥控技术。

第二章 无线遥控车的基本原理

2.1 发射电路基本原理

SCTX2B在发射电路中的典型应用电路如图2.1-1所示,该电路使用3V电池供电,三极管Q1和Q2的工作电压均是3V,集成电路芯片的工作电压是3V。电阻R4用来决定编码器内部振荡器OSC的振荡频率,改变R4阻值,可改变载波频率及编码脉冲波形输出。R4的取值范围为100kΩ~500kΩ。按键开关L、R用于控制遥控车的左、右转,按键开关F、B用于控制遥控车的前进、后退。10脚为发射状态指示端,可通过外接发光管LED来指示发射状态。三极管Q1与T1、C3、C4组成了一个电容三点式载波振荡器,该振荡器的工作频率可以是27MHZ或49MHZ。编码器SO管脚(8脚)输出的编码数字信号,经后级相应的射频电路Q1输出的载波信号同时加到Q2的基极后,经Q2调制放大,C1滤波后便由天线L1发射,然后再由与之配套的接收电路SM6135W接收解调。本套件使用无线遥控电路,即8脚输出,7脚为红外遥控输出,未使用。发射机线路板如图7所示。

图 2.1-1 发射电路原理图

图 2.1-2 发射电路PCB图

2.2 接收电路基本原理

SM6135W在接收电路中的典型应用电路如图2.2-1所示,该电路使用的是6V电源电压,6V电压直接加在伺服电机M1和M2的两组H桥驱动器上。无线遥控信号经天线和射频接收电路(Q1及其周围元件组成)接收解调后,还原成相应的码信号,该信号被由SM6135W的14脚、15脚、16脚及1脚内部反相器及相应的外围电路组成的反相放大器放大后,送至SM6135W的编码输入端3脚,经内部译码后,将在输出端Right(6脚)、Left(7脚)、Backward(10脚)、Forward(11脚)分别输出相应的控制信号以驱动两个H桥电机驱动器。从而使桥路上的驱动三极管交替导通以控制伺服电机的正、反转。4脚和5脚外接的电阻R3,其阻值不得误差太大,否则接收电路SM6135W内部基准频率与发射电路SCTX2B内部基准频率不一致时,接收电路SM6135W可能无法调出相应的编码信号。现以伺服电机M1为例:当解码芯片Forward(11脚)管脚输出为高电平,Backward(10脚)管脚输出为低电平时,Q2、Q6、Q12导通,而Q3、Q7、Q13关断,M1中的电枢电流为从左至右,此时M1应前进;反之,当解码芯片Forward(11脚)管脚输出为低

电平,Backward(10脚)管脚输出为高电平时,Q3、Q7、Q13导通,而Q2、Q6、Q12关断,M1中的电枢电流从右至左,此时,M1应后退。接收机线路板如图2.2-2所示。

图2.2-1 接收电路原理图

图2.2-2 接收电路PCB图

2.3 无线遥控车的工作原理

2.3.1 主要元器件简介

SCTX2B/SM6135W是配套使用的无线遥控编解码集成电路,它们都有5个管脚,对应于5种编/解码功能。SCTX2B/SM6135W具有遥控车的完整控制功能,它们的工作电压为

2.5V~6.0V,当无任何功能键按下时,芯片将自动断电,片上振荡器停止工作,从而减少工作电流。该编/解码器的使用十分简单,应用时只需很少的几个外部元件即可构成

一个完整的实用电路。

SCTX2B/SM6135W电路的极限参数如下:

·电源电压为2.4V~6.0V;

·输入输出电压上下浮动±0.3 V;

·工作温度-10℃~+65℃;

·储存温度为-25℃~+125℃。制作时,不要超出极限参数中所列的数值范 围,否则芯片可能会损坏。

2.3.1.1 SCTX2B的主要性能结构

(a) 编码电路结

图2.3-1 SCTX2B

结构图和外形引脚(b)外部引脚排列

编码电路的内部结构和外形封装分别如图2.3-1(a)和 (b)所示。由图可见:该编码器的内部主要由输入电路、编码电路、振荡电路、时序产生器电路和输出电路组成。输入电路有5个输入管脚,分别与5个功能按键forward (前进)、backward (后退)、right-ward (向右)、left-ward (向左)和turbo (加速)相对应。芯片中的编码电路向SO和SC两个输出管脚发送数字码,数字码与定义的功能按键相对应,SO编码输出端用于无线遥控,而SC编码输出端则用于红外遥控。芯片内时序电路中的一个计数器可使SCTX2B具有自动断电功能。其管脚PC输出端可用来控制外部工作电源的通、断状态。按下任何一个功能按键都会立即使芯片激活。编码器输出的编码格式和字格式分别如图

2.3-2(a)和 (b)所示。在编码格式中,W2表示功能码,W2表示开始码。SCTX2B的管脚功能说明如表2.3-1所列。

图2.3-2 编码格式和字格图

表2.3-1 SCTX2B的各管脚说明

2.3.1.2 解码电路SM6135W的功能结构

解码集成电路的内部电路结构和外形封装分别如图2.3-3(a)和 (b)所示。该解码集成电路比编码集成电路复杂得多,它内部主要由3组放大器、信号取样和误码检测、解码电路、控制逻辑电路、振荡器、时序产生器、锁存器、输出电路组成。SM6135W有5个输出管脚,分别具有5种功能。接收的信号由三级放大器放大后对其进行信号取样、

误码检测和解码,以控制遥控车的动作。编码和解码两种芯片的振荡器工作频率之间的相对误差必须小于±2.5%。编码和解码时序图如图2.3-4所示。SM6135W的管脚功能说明如表2.3-2所列。

(a) 解码电路结

(b) 外部引脚排

图2.3-3 SM6135W结构图和外形引脚图

图2.3-4 编码和解码时序

表2.3-22 SM6135W的各管脚说明

2.3.2 无线遥控车的基本原理

无线遥控车采用的是伺服电机无线遥控技术。遥控电路设计的基本要求是高性能、低成本、运行平稳、控制灵活、线路简单、抗干扰能力强。通常无线遥控车的驱动要用两个微型直流伺服电动机来实现玩具遥控车的前进、后退、左转、右转等功能。玩具遥控车市场竞争的日趋激烈,对无线遥控车的电气性能也提出了越来越高的要求。无线遥控车的无线遥控控制电路设计决定着玩具遥控车的整体性能。本系统主要采用SCTX2B/SM6135W集成电路控制器来设计完成。

无线遥控车一般都具有前进、后退、左转、右转的基本功能,这些功能可分别由两台微型伺服电动机来完成,该电机没有调速功能。无线遥控电路的原理方框图如图2.3-5所示。

该电路由无线发射和无线接收两部分组成,其中无线发射由编码电路和RF发射电路组成。编码电路使用的集成电路型号是SCTX2B,该电路具有5种编码功能,其中F/B用于控制伺服电动机的前进、后退;L/R用于控制伺服电动机的左转、右转;turbo用于加速。无线接收电路部分的解码电路可以使用SM6135W集成电路芯片来完成,解调后的RF信号被放大和滤波,然后得到基带信号。当系统在对该信号进行取样后,解码逻辑便可以提取F/B、L/R和来自接收信号的功能位,同时输出相应的前进、后退、左转、右转和加速功能所用的控制电平。为了满足玩具遥控车的安全需要,同时还应为伺服电机设计过载保护电路。

第三章 印刷电路板介绍

印制电路版(Printed Circuit Board,简称PCB),它是以一定尺寸的绝缘板为基材,以铜箔为导线,经特定工艺加工,用一层或若干层导电图形(铜箔的链接关系)以及设计好的孔(如元件孔、机械安装孔、金属化过孔等)来实现元件间的电气连接关系,它就像在纸上印刷上去似的,故得名印制电路板或称印刷线路板。在电子设备中,印制电路板可以对各种元件提供必要的机械支撑,提供电路的电气连接并用标记符号把板上安装的各个元件标注出来,以便于插件、检查及调试。

按照在一块板上导电图形的层数,印制电路板可分为一下三类。 1.单面板

指仅一面又导电图形的电路板,也称单面板。 2.双面板

指两面都有导电图形的电路板,也称双层板。其两面的导电图形之间的电连接通过过孔来完成。

3.多层板

由交替的导电图形层及绝缘材料层叠压粘合而成的电路板。除电路板两个面有导电图形外,内部还有一层或都多层相互绝缘的导电层,各层之间通过金属化过孔实现电气连接。它主要应用于复杂的电路设计。

3.1 PCB设计流程

3.1.1印制电路板的设计的一般步骤

1.绘制印制电路板

主要任务是绘无线遥控车原理图,并且确保无误后,生成网络表,用于PCB设计时自动布局。

2.规划电路板

主要完成确定电路板的物理边界,电气边界,电路板的层数,各种元件的封装形式和布局要求等任务,遥控车PCB的大小为:6cm*3.5cm。

3.设置参数

主要是设置软件中电路板的工作层,PCB编辑器的工作参数,自动布局等。 4.装入网络表及元件的封装形式

网络表是PCB自动布线的核心,也是电路理图设计与印制电路板设计系统的接口。

只有正确装入网络表后,才能进行对电路板的自动布局等。

5.元件的布局

元件的布局包括自动和手动调整两个过程。在规划好电路板和装入网络表之后,系统能自动装入元件,并自动将它们放置在电路板上。自动布线是系统根据某种算法在电气边界内自动摆放元件的位置。如果自动布局不尽如意,则在进行手工调整。

6.手动布线

手动布线时,要注意相连导线之间要有一定的绝缘距离;信号线在拐弯处不能走直线;电源线和地线的布线要短,粗且避免形成回路。

7.补泪滴

8.文件的保存及输出 3.1.2印刷板制作工艺流程

制板工艺程序:修整板周边尺寸—热转印--腐蚀--钻孔定位--清洗--细砂纸擦光亮--涂松香水。

1.先将符合尺寸要求的辅铜板表面用细砂纸擦光亮,再用热转印将布线图转印到辅铜板上。

2.腐蚀一般采用三氯化铁作腐蚀液,腐蚀速度与腐蚀液的浓度,温度及腐蚀过程中采取抖动有关,为保证制板质量及提高腐蚀速度,可采用抖动和加热的方法。

3.腐蚀完成后,应用自来水冲洗干净,把印刷板抹干。 4.用直径1.0mm钻头钻孔、定位。

5.用细砂布将印刷板辅铜面擦至光亮为止,然后立即涂上松香溶液。

第四章 机械构建及其原理

4.1 底盘结构

小车底盘由传动系、行驶系、转向系三部分组成。底盘作用是支承、安装小车电机及其各部件、总成,形成小车的整体造型,并接受电机的动力,使小车产生运动 以下一下是小车的底盘示意图

4.2 前轮转向系统

用来改变或保持小车行驶或倒退方向的一系列装置称为小车转向系统(steering system)。小车转向系统的功能就是按照操纵者的意愿控制小车的行驶方向。小车转向系统对小车的行驶至关重要。本小车使用电动转向装置,控制电机正反转实现小车的左右

转向。

车轮型号:

HSP1/10 外直径85mm 宽30mm 价格 14元/个

以下是小车的转向系统效果图

4.3 后轮驱动系统

后轮驱动是指小车设计中,电动机的动力只驱动后轮的动力分配方式。后轮驱动车的前轮在行驶时不产生动力,只起到承重和转向的作用。 车轮型号:

HSP1/10 外直径85mm 宽30mm 价格 14元/个

以下是小车的驱动系统效果图

4.4 电机选择

电机(英文:Electric machinery,俗称“马达”)是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。在电路中用字母M(旧标准用D)表示。它的主要作用是产生驱动转矩,作为用电器或各种机械的动力源。发电机在电路中用字母G表示。它的主要作用是利用机械能转化为电能,目前最常用的是,利用热能、水能等推动发电机转子来发电。直流电动机的工作原理就是把电枢线圈中感应的交变电动势,

直流电机实图

直流电动机的工作原理

直流电动机的工作原理就是把电枢线圈中感应的交变电动势,靠换向器配合电刷的换向作用,使之从电刷端引出时变为直流电动势的原理。感应电动势的方向按右手定则确定(磁感线指向手心,大拇指指向导体运动方向,其他四指的指向就是导体中感应电动势的方向)。导体受力的方向用左手定则确定。这一对电磁力形成了作用于电枢一个力矩,这个力矩在旋转电机里称为电磁转矩,转矩的方向是逆时针方向,企图使电枢逆时针方向转动。如果此电磁转矩能够克服电枢上的阻转矩(例如由摩擦引起的阻转矩以及其它负载转矩),电枢就能按逆时针方向旋转起来。

根据我们的需求和计算,选用了2PC10GN—24 这一型号的电机其参数如下: 额定电压 12V 额定功率 10W 转速比 30 固定转速 60转每分 扭矩 13N·M

调速范围 10到60转 长137mm 宽60mm 高60mm 价格 225元

4.5 电池选择

铅蓄电池(Sealed Rechargeable Battery):其体积和重量一直无法获得有效的改善,因此目前最常见还是使用在汽车、摩托车发动之上。铅酸电池最大的改良,则是新近采用高效率氧气重组技术完成水份再生,藉此达到完全密封不需加水的目的,而制成的“免加水电池”其寿命可长达4年(

单一极板电压 2V)。

铅蓄电池的组成:极板、隔板、壳体、电解液、铅连接条、极柱等

1.正、负极板 分类及构成:极板分正极板和负极板两种,均由栅架和填充在其上的活性物质构成。

铅蓄电池原理图

作用:蓄电池充、放电过程中,电能和化学能的相互转换,就是依靠极板上活性物质和电解液中硫酸的化学反应来实现的。 颜色区分:正极板上的活性物质是二氧化铅(PbO2),呈深棕色;负极板上的活性物质是海绵状纯铅(Pb),呈青灰色。 栅架的作用:容纳活性物质并使极板成形。 极板组:为增大蓄电池的容量,将多片正、负极板分别并联焊接,组成正、负极板组。 安装的特别要求:安装时正负极板相互嵌合,中间插入隔板。在每个单体电池中,负极板的数量总比正极板多一片。 2.隔板 作用:为了减小蓄电池的内阻和尺寸,蓄电池内部正负极板应尽可能地靠近;为了避免彼此接触而短路,正负极板之间要用隔板隔开。 材料要求:隔板材料应具有多孔性和渗透性,且化学性能要稳定,即具有良好的耐酸性和抗氧化性。 材料:常用的隔板材料有木质隔板、微孔橡胶、微孔塑料、玻璃纤维和纸板等。 安装要求:安装时隔板上带沟槽的一面应面向正极板。 3.壳体 作用:用来盛放电解液和极板组 材料:由耐酸、耐热、耐震、绝缘性好并且有一定力学性能的材料制成。 结构特点:壳体为整体式结构,壳体内部由间壁分隔成3个或6个互不相通的单格,底部有突起的肋条以搁置极板组。肋条之间的空间用来积存脱落下来的活性物质,以防止在极板间造成短路,极板装入壳体后,上部用与壳体相同材料制成的电池盖密封。在电池盖上对应于每个单格的顶部都有一个加液孔,用于添加电解液和蒸馏水,也可用于检查电解液液面高度和测量电解液相对密度。 4.电解液 作用:电解液在电能和化学能的转换过程即充电和放电的电化学反应中起离子间的导电作用并参与化学反应。 成分:它由纯硫酸和蒸馏水按一定比例配制而成,而其密度一般为1.24~1.30g/ml。 特别注意点:电解液的纯度是影响蓄电池的性能和使用寿命的重要因素。 5.单体电池的串接方式 蓄电池一般都由3个或6个单体电池串联而成,额定电压分别为6V或12V。 串接方式:单体电池的串接方式一般有传统外露式、穿壁式和跨越式三种方式。 这种连接方式工艺简单,但耗铅量多,连接电阻大,因而起动时电压降大、功率损耗也大,且易造成短路。 穿壁式连接方式:是在相邻单体电池之间的间壁上打孔供连接条穿过,将两个单体电池的极板组极柱连焊在一起。 跨越式连接方式:在相邻单体电池之间的间壁上边留有豁口,连接条通过豁口跨越间壁将两个单体电池的极板组极柱相连接,所有连接条均布置在整体盖的下面。 穿壁式和跨越式连接方式与传统外露式铅连接条连接方式相比,有连接距离短、节约材料、电阻小、起动性能好等优点。

选用的电池型号:

HGY6004 电压 12V 额定容量 1.3AH 重量 0.56kg 长 96mm 宽 43mm 高 52mm 价格 30元

总体装备效果:

总结及致谢

此次设计是我们从大学生走向未来工作重要的一步。其间,查找资料,老师指导,与同学交流,反复修改,每一个过程都是对自己能力的一次检验和充实。通过这次实践,我们了解了无线遥控车的工作原理,熟悉了无线遥控系统,锻炼了设计实践能力,培养了自己独立设计能力。此次毕业设计是对我们理论和实践能力的一次实际检验和巩固,同时也是走向工作岗位前的一次热身。

首先,本文能得以完成,我们要感谢我的指导老师,老师渊博的专业理论知识,严谨的学术作风,精益求精的科学态度为我指明了方向,使我们受益匪浅、终身难忘。尤其是老师勤奋的学习精神、正直的做人态度以及对工作忘我的投入和高瞻远瞩,都将是我们永远的学习榜样。导师在学业上的对我们的谆谆教导是永远伴随我们的精神财富!值此论文完成之际,向尊敬的老师致以最衷心的感谢!各位老师的悉心讲授和指导,使我们获得丰富的基础理论知识,为我们做好课题打下了坚实的基础。同时,老师们渊博的学识,分析问题的方法和对待问题上的细心也令我们十分敬佩,是我们以后学习和工作的榜样。

再次,还要感谢我们的同组成员,在制板、焊接原件资料查找的时候,互相帮助。在这个过程中我们深刻的感受到了团队协作的力量,如果没有大家的辛勤劳动,我们本次设计将会没有这么顺利。

最后,这里我们要再一次由衷的感谢,感谢那些给予我们帮助的老师、同学和朋友。

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题 目

小组成员:

指导教师:

摘 要

随着电子技术的飞速发展,新型大规模遥控集成电路的不断出现,使得遥控技术有了日新月异的发展。遥控装置的中心控制部件已从早期的分立元件、集成电路逐步发展到现在的单片微型计算机,智能化程度大大提高。近年来,遥控技术在工业生产、家用电器、安全保卫以及人们的日常生活中使用越来越广泛。无线电遥控技术的诞生,起源于无线电通信技术,最初的构想是无线电电报技术的建立,真空电子管的发明使得无线电技术的应用和普及很快应用在民用和军用等各个领域。自从爱迪生发明电灯以来,人类对照明电器的开启和关断控制主要使用手动机械开关。随着无线电的发展,从上个世纪60年代开始,相继出现了无线电遥控的小车。

无线通信是利用电磁波在自由空间中传播的一种通信方式。近些年在通信领域中发展最快、应用最广的的就是无线通信技术。本次课题主要采用专用芯片SCTX2B/SM6135组成一对CMOS集成芯片,由发射和接收两部分组成。采用部分外围元器件,就可以实现发射和接收、编码与解码功能,具有抗干扰能力强,元器件数量少,可靠性高等优点。有4个控制键用于控制遥控车的动作,包括前进,后退,左转,右转功能。通过设计培养学生综合运用所学知识,结合实际独立完成课题的工作能力,了解5功能集成芯片SCTX2B/SM6135的引脚功能和应用电路、提高画图能力,熟练protel99 软件的使用,掌握PCB制版的流程,熟练掌握焊接技术,以及各种元器件的测试与使用。

引 言

第一章 无线遥控技术的概述

1.1 开发背景

1.2 无线遥控技术介绍及其运用

第二章 无线遥控车的基本原理

2.1 发射电路基本原理

2.2 接收电路基本原理

2.3 无线遥控车的工作原理

2.3.1 主要元器件简介

2.3.1.1 SCTX2B的主要性能结构

2.3.1.2 解码电路SM6135W的功能结构

2.3.2 无线遥控车的基本原理

第三章 印刷电路板介绍

3.1 PCB设计流程

3.1.1印制电路板的设计的一般步骤

3.1.2印刷板制作工艺流程

第四章 机械构建及其原理

4.1 底盘结构

4.2 前轮转向系统

4.3 后轮驱动系统

4.4 电机选择

4.5 电池选择

总结及致谢

无线电遥控电路是利用无线电遥控信号作为遥控指令来完成各种指令动作。无线遥控电路主要由发射电路和接收电路组成。所谓无线电遥控(英文:Radio Control 简称RC),就是利用无线电波对被控对象进行远距离控制。无线电遥控技术的发展只有几十年的历史:本世纪20年代。才刚刚出现无线电遥控的雏形。那时,人们试图将遥控技术应用于无人驾驶飞机和舰船,但由于技术不够完善而未能成功。二次世界大战以后,无线电遥控技术发展迅速,并逐渐在军事、国防、工农业生产以及科学技术等方面得到广泛的应用。70年代后期,无线电遥控设备也以商品的形式逐渐出现。 随着现代电子技术的飞速发展,遥控设备不但实现了商品化,可靠性和灵敏度也越来越高,还形成了许多系列和品种,能满足不同层次的爱好者及不同模型的技术要求。

无线遥控,即是在控制端把控制指令以某种编码方式形成易于传输的信号,通过无线传输,在受控端经解码等处理形成相应的控制操作。无线控制方式多种多样,可以根据不同的应用需要采用适宜的方式。各种遥控方式的不同,主要在于信息的编码处理方式和信息的传输方式。无线电遥控作为新一代的信息传送方式,具有绕射和穿透特性,只要在有效工作范围之内,无线设备就可以不受角度,方向和障碍物的限制而自由使用。并且采用特定的编码解码技术可以防止无线电波的互相干扰,抗干扰能力强。

无线遥控车采用的是伺服电机无线遥控技术。遥控电路设计的基本要求是高性能、低成本、运行平稳、控制灵活、线路简单、抗干扰能力强。通常无线遥控车的驱动要用两个微型直流伺服电动机来实现玩具遥控车的前进、后退、左转、右转和加速等功能。无线遥控车市场竞争的日趋激烈,对无线遥控车的电气性能也提出了越来越高的要求。无线遥控车的无线遥控控制电路设计决定着玩具遥控车的整体性能。文中给出了一种具有优异性能的无线遥控车电路的设计方案,该方案主要采用SCTX2B/SM6135集成电路控制器来设计完成。

第一章 无线遥控技术的概述

1.1 开发背景

无线通信技术是近几年来比较流行的一种通信技术,他具有稳定性强、传输速率高、功耗低等优点。具有广泛的应用背景。选择此课题的目的在于通过学习和实践,了解并应用无线遥控技术。随着人们物质生活水平的提高,人们对精神生活的追求也愈加强烈,对信息的渴求已成为了人们必不可少的需要,更加简捷与新颖的信息传递方式无疑会给人们带来耳目一新的感受。而我们以前小时候耍的那种没有遥控装置的小车现在都已经过时了,现在市面上卖得大多都是带遥控装置的小车。而现代工具务求简捷化、便携化,因此,摇控装置的到来,必将会给人们带来一种新的感受方式。本文就简单的介绍了下使用SCTX2B/SM6135一对CMOS集成芯片制作成的发射以及接收电路的无线遥控车来说说现代无线遥控技术。

1.2 无线遥控技术介绍及其运用

无线遥控,顾名思义,就是一种用来远程控制机器的装置。现代的遥控器,主要是由集成电路电板和用来产生不同讯息的按钮所组成。时至今日,无线遥控器已经在生活中得到了越来越多的应用,给人们带来了极大的便利。而现在无线遥控技术越来越多的运用在我们的生活当中,随着科技的进步无线遥控器也扩展到了许多种类,简单来说常见的有2种,一种是家电常用的红外遥控模式(IR Remote Control),另一种是防盗报警设备、门窗遥控、汽车遥控等等常用的无线电遥控模式(RF Remote Control)。

常用的无线电遥控系统一般分发射和接收两个部分。

发射部分一般分为两种类型,即遥控器与发射模块,遥控器和遥控模块是对于使用方式来说的,遥控器可以当一个整机来独立使用,对外引出线有接线桩头;而遥控模块在电路中当一个元件来使用,根据其引脚定义进行应用,使用遥控模块的优势在于可以和应用电路天衣无缝的连接、体积小、价格低、物尽其用,但使用者必须真正懂得电路原理,否则还是用遥控器来的方便。

接收部分一般来说也分为两种类型,即超外差与超再生接收方式,超再生解调电路也称超再生检波电路,它实际上是工作在间歇振荡状态下的再生检波电路。超外差式解调电路与超外差收音机相同,它是设置一本机振荡电路产生振荡信号,与接收到的载频信号混频后,得到中频(一般为465kHz)信号,经中频放大和检波,解调出数据信号。由于载频频率是固定的,所以其电路要比收音机简单一些。超外差式的接收器稳定、灵敏度高、抗干扰能力也相对较好;超再生式的接收器体积小、价格便宜。

无线电遥控常用的载波频率为315mHz或者433mHz,遥控器使用的是国家规定的开

放频段,在这一频段内,发射功率小于10mW、覆盖范围小于100m或不超过本单位范围的,可以不必经过“无线电管理委员会”审批而自由使用。我国的开放频段规定为315mHz,而欧美等国家规定为433mHz,所以出口到上述国家的产品应使用433mHz的遥控器。

无线电遥控器与红外遥控器的区别:红外遥控和无线遥控是对不同的载波来说的,红外遥控器是用红外线来传送控制信号的,它的特点是有方向性、不能有阻挡、距离一般不超过7米、不受电磁干扰,电视机遥控器就是红外遥控器;无线电遥控器是用无线电波来传送控制信号的,它的特点是无方向性、可以不“面对面”控制、距离远(可达数十米,甚至数公里)、容易受电磁干扰。在需要远距离穿透或者无方向性控制领域,比如工业控制等等,使用无线电遥控器较易解决。

无线遥控车所讲的遥控技术正是无线遥控模式,无线遥控是无线电遥控,它是利用无线电信号对远方的各种机构进行控制的遥控设备。这些信号被远方的接收设备接收后,可以指令或驱动其它各种相应的机械或者电子设备,去完成各种操作,如闭合电路、移动手柄、开动电机,之后再由这些机械进行需要的操作。作为一种与红外遥控器相补充的遥控器种类,在车库门、电动门、道闸遥控控制、防盗报警器、工业控制以及无线智能家居领域得到了广泛的应用,当然我们的无线遥控车也正是运用的这种技术。

在当今高速发展的社会,无线遥控技术广泛的运用于我们生活的各个领域,其中包括遥控技术在工业生产、家用电器、安全保卫、遥控玩具上的运用。当然还有一些更重要的场所还用到了无线遥控技术,比如所矿业开采,野外探险等一些复杂而危险的工作,而这些都离不开我们的无线遥控技术。

第二章 无线遥控车的基本原理

2.1 发射电路基本原理

SCTX2B在发射电路中的典型应用电路如图2.1-1所示,该电路使用3V电池供电,三极管Q1和Q2的工作电压均是3V,集成电路芯片的工作电压是3V。电阻R4用来决定编码器内部振荡器OSC的振荡频率,改变R4阻值,可改变载波频率及编码脉冲波形输出。R4的取值范围为100kΩ~500kΩ。按键开关L、R用于控制遥控车的左、右转,按键开关F、B用于控制遥控车的前进、后退。10脚为发射状态指示端,可通过外接发光管LED来指示发射状态。三极管Q1与T1、C3、C4组成了一个电容三点式载波振荡器,该振荡器的工作频率可以是27MHZ或49MHZ。编码器SO管脚(8脚)输出的编码数字信号,经后级相应的射频电路Q1输出的载波信号同时加到Q2的基极后,经Q2调制放大,C1滤波后便由天线L1发射,然后再由与之配套的接收电路SM6135W接收解调。本套件使用无线遥控电路,即8脚输出,7脚为红外遥控输出,未使用。发射机线路板如图7所示。

图 2.1-1 发射电路原理图

图 2.1-2 发射电路PCB图

2.2 接收电路基本原理

SM6135W在接收电路中的典型应用电路如图2.2-1所示,该电路使用的是6V电源电压,6V电压直接加在伺服电机M1和M2的两组H桥驱动器上。无线遥控信号经天线和射频接收电路(Q1及其周围元件组成)接收解调后,还原成相应的码信号,该信号被由SM6135W的14脚、15脚、16脚及1脚内部反相器及相应的外围电路组成的反相放大器放大后,送至SM6135W的编码输入端3脚,经内部译码后,将在输出端Right(6脚)、Left(7脚)、Backward(10脚)、Forward(11脚)分别输出相应的控制信号以驱动两个H桥电机驱动器。从而使桥路上的驱动三极管交替导通以控制伺服电机的正、反转。4脚和5脚外接的电阻R3,其阻值不得误差太大,否则接收电路SM6135W内部基准频率与发射电路SCTX2B内部基准频率不一致时,接收电路SM6135W可能无法调出相应的编码信号。现以伺服电机M1为例:当解码芯片Forward(11脚)管脚输出为高电平,Backward(10脚)管脚输出为低电平时,Q2、Q6、Q12导通,而Q3、Q7、Q13关断,M1中的电枢电流为从左至右,此时M1应前进;反之,当解码芯片Forward(11脚)管脚输出为低

电平,Backward(10脚)管脚输出为高电平时,Q3、Q7、Q13导通,而Q2、Q6、Q12关断,M1中的电枢电流从右至左,此时,M1应后退。接收机线路板如图2.2-2所示。

图2.2-1 接收电路原理图

图2.2-2 接收电路PCB图

2.3 无线遥控车的工作原理

2.3.1 主要元器件简介

SCTX2B/SM6135W是配套使用的无线遥控编解码集成电路,它们都有5个管脚,对应于5种编/解码功能。SCTX2B/SM6135W具有遥控车的完整控制功能,它们的工作电压为

2.5V~6.0V,当无任何功能键按下时,芯片将自动断电,片上振荡器停止工作,从而减少工作电流。该编/解码器的使用十分简单,应用时只需很少的几个外部元件即可构成

一个完整的实用电路。

SCTX2B/SM6135W电路的极限参数如下:

·电源电压为2.4V~6.0V;

·输入输出电压上下浮动±0.3 V;

·工作温度-10℃~+65℃;

·储存温度为-25℃~+125℃。制作时,不要超出极限参数中所列的数值范 围,否则芯片可能会损坏。

2.3.1.1 SCTX2B的主要性能结构

(a) 编码电路结

图2.3-1 SCTX2B

结构图和外形引脚(b)外部引脚排列

编码电路的内部结构和外形封装分别如图2.3-1(a)和 (b)所示。由图可见:该编码器的内部主要由输入电路、编码电路、振荡电路、时序产生器电路和输出电路组成。输入电路有5个输入管脚,分别与5个功能按键forward (前进)、backward (后退)、right-ward (向右)、left-ward (向左)和turbo (加速)相对应。芯片中的编码电路向SO和SC两个输出管脚发送数字码,数字码与定义的功能按键相对应,SO编码输出端用于无线遥控,而SC编码输出端则用于红外遥控。芯片内时序电路中的一个计数器可使SCTX2B具有自动断电功能。其管脚PC输出端可用来控制外部工作电源的通、断状态。按下任何一个功能按键都会立即使芯片激活。编码器输出的编码格式和字格式分别如图

2.3-2(a)和 (b)所示。在编码格式中,W2表示功能码,W2表示开始码。SCTX2B的管脚功能说明如表2.3-1所列。

图2.3-2 编码格式和字格图

表2.3-1 SCTX2B的各管脚说明

2.3.1.2 解码电路SM6135W的功能结构

解码集成电路的内部电路结构和外形封装分别如图2.3-3(a)和 (b)所示。该解码集成电路比编码集成电路复杂得多,它内部主要由3组放大器、信号取样和误码检测、解码电路、控制逻辑电路、振荡器、时序产生器、锁存器、输出电路组成。SM6135W有5个输出管脚,分别具有5种功能。接收的信号由三级放大器放大后对其进行信号取样、

误码检测和解码,以控制遥控车的动作。编码和解码两种芯片的振荡器工作频率之间的相对误差必须小于±2.5%。编码和解码时序图如图2.3-4所示。SM6135W的管脚功能说明如表2.3-2所列。

(a) 解码电路结

(b) 外部引脚排

图2.3-3 SM6135W结构图和外形引脚图

图2.3-4 编码和解码时序

表2.3-22 SM6135W的各管脚说明

2.3.2 无线遥控车的基本原理

无线遥控车采用的是伺服电机无线遥控技术。遥控电路设计的基本要求是高性能、低成本、运行平稳、控制灵活、线路简单、抗干扰能力强。通常无线遥控车的驱动要用两个微型直流伺服电动机来实现玩具遥控车的前进、后退、左转、右转等功能。玩具遥控车市场竞争的日趋激烈,对无线遥控车的电气性能也提出了越来越高的要求。无线遥控车的无线遥控控制电路设计决定着玩具遥控车的整体性能。本系统主要采用SCTX2B/SM6135W集成电路控制器来设计完成。

无线遥控车一般都具有前进、后退、左转、右转的基本功能,这些功能可分别由两台微型伺服电动机来完成,该电机没有调速功能。无线遥控电路的原理方框图如图2.3-5所示。

该电路由无线发射和无线接收两部分组成,其中无线发射由编码电路和RF发射电路组成。编码电路使用的集成电路型号是SCTX2B,该电路具有5种编码功能,其中F/B用于控制伺服电动机的前进、后退;L/R用于控制伺服电动机的左转、右转;turbo用于加速。无线接收电路部分的解码电路可以使用SM6135W集成电路芯片来完成,解调后的RF信号被放大和滤波,然后得到基带信号。当系统在对该信号进行取样后,解码逻辑便可以提取F/B、L/R和来自接收信号的功能位,同时输出相应的前进、后退、左转、右转和加速功能所用的控制电平。为了满足玩具遥控车的安全需要,同时还应为伺服电机设计过载保护电路。

第三章 印刷电路板介绍

印制电路版(Printed Circuit Board,简称PCB),它是以一定尺寸的绝缘板为基材,以铜箔为导线,经特定工艺加工,用一层或若干层导电图形(铜箔的链接关系)以及设计好的孔(如元件孔、机械安装孔、金属化过孔等)来实现元件间的电气连接关系,它就像在纸上印刷上去似的,故得名印制电路板或称印刷线路板。在电子设备中,印制电路板可以对各种元件提供必要的机械支撑,提供电路的电气连接并用标记符号把板上安装的各个元件标注出来,以便于插件、检查及调试。

按照在一块板上导电图形的层数,印制电路板可分为一下三类。 1.单面板

指仅一面又导电图形的电路板,也称单面板。 2.双面板

指两面都有导电图形的电路板,也称双层板。其两面的导电图形之间的电连接通过过孔来完成。

3.多层板

由交替的导电图形层及绝缘材料层叠压粘合而成的电路板。除电路板两个面有导电图形外,内部还有一层或都多层相互绝缘的导电层,各层之间通过金属化过孔实现电气连接。它主要应用于复杂的电路设计。

3.1 PCB设计流程

3.1.1印制电路板的设计的一般步骤

1.绘制印制电路板

主要任务是绘无线遥控车原理图,并且确保无误后,生成网络表,用于PCB设计时自动布局。

2.规划电路板

主要完成确定电路板的物理边界,电气边界,电路板的层数,各种元件的封装形式和布局要求等任务,遥控车PCB的大小为:6cm*3.5cm。

3.设置参数

主要是设置软件中电路板的工作层,PCB编辑器的工作参数,自动布局等。 4.装入网络表及元件的封装形式

网络表是PCB自动布线的核心,也是电路理图设计与印制电路板设计系统的接口。

只有正确装入网络表后,才能进行对电路板的自动布局等。

5.元件的布局

元件的布局包括自动和手动调整两个过程。在规划好电路板和装入网络表之后,系统能自动装入元件,并自动将它们放置在电路板上。自动布线是系统根据某种算法在电气边界内自动摆放元件的位置。如果自动布局不尽如意,则在进行手工调整。

6.手动布线

手动布线时,要注意相连导线之间要有一定的绝缘距离;信号线在拐弯处不能走直线;电源线和地线的布线要短,粗且避免形成回路。

7.补泪滴

8.文件的保存及输出 3.1.2印刷板制作工艺流程

制板工艺程序:修整板周边尺寸—热转印--腐蚀--钻孔定位--清洗--细砂纸擦光亮--涂松香水。

1.先将符合尺寸要求的辅铜板表面用细砂纸擦光亮,再用热转印将布线图转印到辅铜板上。

2.腐蚀一般采用三氯化铁作腐蚀液,腐蚀速度与腐蚀液的浓度,温度及腐蚀过程中采取抖动有关,为保证制板质量及提高腐蚀速度,可采用抖动和加热的方法。

3.腐蚀完成后,应用自来水冲洗干净,把印刷板抹干。 4.用直径1.0mm钻头钻孔、定位。

5.用细砂布将印刷板辅铜面擦至光亮为止,然后立即涂上松香溶液。

第四章 机械构建及其原理

4.1 底盘结构

小车底盘由传动系、行驶系、转向系三部分组成。底盘作用是支承、安装小车电机及其各部件、总成,形成小车的整体造型,并接受电机的动力,使小车产生运动 以下一下是小车的底盘示意图

4.2 前轮转向系统

用来改变或保持小车行驶或倒退方向的一系列装置称为小车转向系统(steering system)。小车转向系统的功能就是按照操纵者的意愿控制小车的行驶方向。小车转向系统对小车的行驶至关重要。本小车使用电动转向装置,控制电机正反转实现小车的左右

转向。

车轮型号:

HSP1/10 外直径85mm 宽30mm 价格 14元/个

以下是小车的转向系统效果图

4.3 后轮驱动系统

后轮驱动是指小车设计中,电动机的动力只驱动后轮的动力分配方式。后轮驱动车的前轮在行驶时不产生动力,只起到承重和转向的作用。 车轮型号:

HSP1/10 外直径85mm 宽30mm 价格 14元/个

以下是小车的驱动系统效果图

4.4 电机选择

电机(英文:Electric machinery,俗称“马达”)是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。在电路中用字母M(旧标准用D)表示。它的主要作用是产生驱动转矩,作为用电器或各种机械的动力源。发电机在电路中用字母G表示。它的主要作用是利用机械能转化为电能,目前最常用的是,利用热能、水能等推动发电机转子来发电。直流电动机的工作原理就是把电枢线圈中感应的交变电动势,

直流电机实图

直流电动机的工作原理

直流电动机的工作原理就是把电枢线圈中感应的交变电动势,靠换向器配合电刷的换向作用,使之从电刷端引出时变为直流电动势的原理。感应电动势的方向按右手定则确定(磁感线指向手心,大拇指指向导体运动方向,其他四指的指向就是导体中感应电动势的方向)。导体受力的方向用左手定则确定。这一对电磁力形成了作用于电枢一个力矩,这个力矩在旋转电机里称为电磁转矩,转矩的方向是逆时针方向,企图使电枢逆时针方向转动。如果此电磁转矩能够克服电枢上的阻转矩(例如由摩擦引起的阻转矩以及其它负载转矩),电枢就能按逆时针方向旋转起来。

根据我们的需求和计算,选用了2PC10GN—24 这一型号的电机其参数如下: 额定电压 12V 额定功率 10W 转速比 30 固定转速 60转每分 扭矩 13N·M

调速范围 10到60转 长137mm 宽60mm 高60mm 价格 225元

4.5 电池选择

铅蓄电池(Sealed Rechargeable Battery):其体积和重量一直无法获得有效的改善,因此目前最常见还是使用在汽车、摩托车发动之上。铅酸电池最大的改良,则是新近采用高效率氧气重组技术完成水份再生,藉此达到完全密封不需加水的目的,而制成的“免加水电池”其寿命可长达4年(

单一极板电压 2V)。

铅蓄电池的组成:极板、隔板、壳体、电解液、铅连接条、极柱等

1.正、负极板 分类及构成:极板分正极板和负极板两种,均由栅架和填充在其上的活性物质构成。

铅蓄电池原理图

作用:蓄电池充、放电过程中,电能和化学能的相互转换,就是依靠极板上活性物质和电解液中硫酸的化学反应来实现的。 颜色区分:正极板上的活性物质是二氧化铅(PbO2),呈深棕色;负极板上的活性物质是海绵状纯铅(Pb),呈青灰色。 栅架的作用:容纳活性物质并使极板成形。 极板组:为增大蓄电池的容量,将多片正、负极板分别并联焊接,组成正、负极板组。 安装的特别要求:安装时正负极板相互嵌合,中间插入隔板。在每个单体电池中,负极板的数量总比正极板多一片。 2.隔板 作用:为了减小蓄电池的内阻和尺寸,蓄电池内部正负极板应尽可能地靠近;为了避免彼此接触而短路,正负极板之间要用隔板隔开。 材料要求:隔板材料应具有多孔性和渗透性,且化学性能要稳定,即具有良好的耐酸性和抗氧化性。 材料:常用的隔板材料有木质隔板、微孔橡胶、微孔塑料、玻璃纤维和纸板等。 安装要求:安装时隔板上带沟槽的一面应面向正极板。 3.壳体 作用:用来盛放电解液和极板组 材料:由耐酸、耐热、耐震、绝缘性好并且有一定力学性能的材料制成。 结构特点:壳体为整体式结构,壳体内部由间壁分隔成3个或6个互不相通的单格,底部有突起的肋条以搁置极板组。肋条之间的空间用来积存脱落下来的活性物质,以防止在极板间造成短路,极板装入壳体后,上部用与壳体相同材料制成的电池盖密封。在电池盖上对应于每个单格的顶部都有一个加液孔,用于添加电解液和蒸馏水,也可用于检查电解液液面高度和测量电解液相对密度。 4.电解液 作用:电解液在电能和化学能的转换过程即充电和放电的电化学反应中起离子间的导电作用并参与化学反应。 成分:它由纯硫酸和蒸馏水按一定比例配制而成,而其密度一般为1.24~1.30g/ml。 特别注意点:电解液的纯度是影响蓄电池的性能和使用寿命的重要因素。 5.单体电池的串接方式 蓄电池一般都由3个或6个单体电池串联而成,额定电压分别为6V或12V。 串接方式:单体电池的串接方式一般有传统外露式、穿壁式和跨越式三种方式。 这种连接方式工艺简单,但耗铅量多,连接电阻大,因而起动时电压降大、功率损耗也大,且易造成短路。 穿壁式连接方式:是在相邻单体电池之间的间壁上打孔供连接条穿过,将两个单体电池的极板组极柱连焊在一起。 跨越式连接方式:在相邻单体电池之间的间壁上边留有豁口,连接条通过豁口跨越间壁将两个单体电池的极板组极柱相连接,所有连接条均布置在整体盖的下面。 穿壁式和跨越式连接方式与传统外露式铅连接条连接方式相比,有连接距离短、节约材料、电阻小、起动性能好等优点。

选用的电池型号:

HGY6004 电压 12V 额定容量 1.3AH 重量 0.56kg 长 96mm 宽 43mm 高 52mm 价格 30元

总体装备效果:

总结及致谢

此次设计是我们从大学生走向未来工作重要的一步。其间,查找资料,老师指导,与同学交流,反复修改,每一个过程都是对自己能力的一次检验和充实。通过这次实践,我们了解了无线遥控车的工作原理,熟悉了无线遥控系统,锻炼了设计实践能力,培养了自己独立设计能力。此次毕业设计是对我们理论和实践能力的一次实际检验和巩固,同时也是走向工作岗位前的一次热身。

首先,本文能得以完成,我们要感谢我的指导老师,老师渊博的专业理论知识,严谨的学术作风,精益求精的科学态度为我指明了方向,使我们受益匪浅、终身难忘。尤其是老师勤奋的学习精神、正直的做人态度以及对工作忘我的投入和高瞻远瞩,都将是我们永远的学习榜样。导师在学业上的对我们的谆谆教导是永远伴随我们的精神财富!值此论文完成之际,向尊敬的老师致以最衷心的感谢!各位老师的悉心讲授和指导,使我们获得丰富的基础理论知识,为我们做好课题打下了坚实的基础。同时,老师们渊博的学识,分析问题的方法和对待问题上的细心也令我们十分敬佩,是我们以后学习和工作的榜样。

再次,还要感谢我们的同组成员,在制板、焊接原件资料查找的时候,互相帮助。在这个过程中我们深刻的感受到了团队协作的力量,如果没有大家的辛勤劳动,我们本次设计将会没有这么顺利。

最后,这里我们要再一次由衷的感谢,感谢那些给予我们帮助的老师、同学和朋友。

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