简单无线遥控门铃原理和制作

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声的房主，有时总会不能及时接待来客，很是尴尬。现介绍如何制作一款无线遥控门铃，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、厨房或卧室的接收主机就会响起“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米远的距离。接收机由两节五号电池供电，3V时实际测量待机耗电=0.48mA，延长了电池的使用寿命。实物如下面三幅图，尺寸：发射7.8cmX4.6cmX1.6cm,接收8.8cmX6.1cmX2.4cm,原包装内已带按键上用的12V A23电池，接收盒上部一个开关为乐声选择，接收盒可以挂在墙壁上，也可以竖放在高处，这样的效果会更好，也不易被小孩轻易取下来玩具。
下文就详细介绍如何制作这款门铃。
材料准备：发射端需要的元器件有 CD4069、9018、10微电感一只、32.768kHz晶体、12VA23电池一节、常开按钮一个、部分阻容元件。 接收端需要的元器件有 CD4069、9018一只和9013两只、32.768kHz晶体、10微电感一只、1X2拨动开关一只、2音调音乐片一块、小型嗽叭一只、阻容元件若干。


原理要制作好无线遥控门铃，首先就要弄懂其工作原理才行，请看附图。发射器由调制振荡级和高频振荡级两级组成。调制级电路由一块廉价的国产CD4069和32.768KHz晶体完成，CD4069是6反相器。所谓反相器，就是么相器都有两端，输入端是高电平时输出端就转为低电平，输入端是低电平时输出端就为高电平，输入和输出端的电平总是相反。如图1脚和2脚为第一个反相器，本文称反相器1，之后称反相器2、3、……，总共CD4069有六个。
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。
反相器1和反相器2用于产生振荡信号，反相器3~6并联使用，构成输出控制，能提供20-30mA的灌入电流。反相器3~6的输出端接在发射管Q1的发射极对Q1进行调幅，向外发射电磁波。
Q1、L1、C3和6P电容组成高频振荡器，振荡频率由印刷电感L1和JC3及三极管的集电结电容决定。一般为200-270MHz。Q1的发射极如果直接接在负极时就能产生等幅高频波，再接在反相器的输出端就使输出受32.768KHz振荡信号调制，通过印刷电感发射信号。按键每按一次就发射一次。
Q3、L3、C4、C5为超再生振荡接收器，L3为绕制线圈，在直径5mm的骨架上绕制，用0.51漆包线绕3圈，骨架中间用铜芯调节。当L3的振荡频率与发射端相同时，谐振，Q3的超再生信号就受发射端的调幅信号控制，L4为扼流线圈，阻止高频信号通过。超再生振荡电路具有自检波功能，检波后的调制信号在R4上产生压降，经R5、C9送入IC2进行放大，整形再放大，这由三个反相器13和12、11和10、1和2完成，C11滤波滤除检波后的高频杂波，使用检波后的有用信号信噪比最大。经三极放大后的调制信号与发射端（低频32.768KHz）同频， X2在电路中起选频作用，同频率的信号能顺利通过，免除了许多不需要的各种外界信号的干扰，选频后的信号送入Q2放大整形，该信号的幅度还较低，经最后两级开路反相放大后输出等幅方波信号。R11限流，C12滤波，对方波进行平滑滤波，并有数十毫秒的延时，也能消除外界尖脉冲对触发电路的干扰，K是乐曲选择开关，音乐信号经Q4放大推动喇叭发出优美的门铃音乐声。
组装 原理清楚后，接下的事就是实际制作了。当然还会遇到一些问题。如果现在只是照图去做，肯定还不能成功，调试也很重要。
把准备好的元器件放好，还要有一块自制的印刷电路板，制电路板的方法很多，自制实验时对电路板的选题要求也不高，这时就不再介绍如何做电路板了。你要保证元器件的质量，要上乘才好。
接收机按较先装高频接收部分Q3及外围电路R3、R4、R5、R6、C4、C5、C6、C7、C8、C9、L3、L4等，接上3伏电源，测b e c三个电极的电压，分别为0.7V-0.8V 、 0.2V、 1.3V-1.5V，以上是实测值，供参考。L3用直径5mm的骨架用0.51线绕3圈，前面已说明。如果你没有合适的调节铜芯时，就把此线圈固定，把C4换成5-20P的可调电容，也是不错的。在Q3发射极串入电流表测I=0.35mA左右。此级工作点已基本正常。接着装好X2和相关所有电阻、电容、IC2（音乐片和Q4不装），在C12两端并接一只发光二极管，注意极性不要接错，用镊子短路一下X2，可以看见发光管亮一下，就说明接收器的后部分正常。发射和接收的电路焊接告于一个段落。C12两端的发光二极管暂时不要焊下，之后还要用到。
将IC1的及外围部分先焊好，X1和高频部分不焊。现在调试一下CD4069是否正常，把X1换成一个1微法左右的无极性电容，临时代替X1，在IC1的6脚和地线之间并接一只红色发光二极管。接通电源，指示灯应该会一闪一闪才对，否则4069坏了。焊下此电容，换回原来的X1焊上，拆下发光二极管，其余的也可以焊好。再接通电源，测试整机电流在4.8-5.5mA之间，这是最首要的指标，相关这个范围0.5mA 以上就要查查是否在其它原因了。其次测b、e、c各极电压值，电路起振时b为5.5V-5.8V,e为5.8V-6V,c为13V左右。b极电压要低于e极电压零点几伏，说明电路已正常了。集电极的电压会超过电源电压值，这是高频电路具有的特性。整个发射电路装好后把它靠近一台开着的短波（不是调频）收音机旁发射，可明显听出发射部分对收音机的干扰影响，至此发射机已接近完成装调工作。