解碼編碼系統(tǒng)

1、致謝3.1.2 無線遙控接受電路設(shè)計無線遙控接收電路由解碼芯片PT2272、RF無線接收模塊J04V組成，RF無線接收模塊J04V將接收到信號傳送給解碼芯片PT2272，解碼芯片PT2272接收到信號，將其地址碼經(jīng)過兩次比較核對后，VT腳才輸出高電平，與此同時相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平。3.1.2.2 解碼芯片PT2272 解碼芯片PT2272是臺灣普城公司生產(chǎn)的一種 CMOS工藝制造的低功耗低價位通用編解碼電路，PT2272 最多可有 12 位(A0A11)三態(tài)地址端管腳(懸空，接高電平，接低電平)，任意組合可提供531441 地址碼，PT2272 最多可有 6 位(D0-D5)數(shù)據(jù)端管腳，接

2、收到的信號從14腳串行輸入，可用于無線遙控接收電路5。 解碼芯片PT2272接收的編碼信號由：地址碼、數(shù)據(jù)碼以及同步碼組成一個完整的碼字，解碼芯片 PT2272 接收到信號后，其地址碼經(jīng)過兩次比較核對后，VT 腳才輸出高電平，與此同時相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平。 1、 PT2272 特點 （1）CMOS工藝制造，低功耗；（2）外部元器件少； （3）RC 振蕩電阻； （4）工作電壓范圍寬：2.6-15V； （5）數(shù)據(jù)最多可達6位； (6)地址碼最多可達531441種；2、 PT2272 應(yīng)用范圍 (1)車輛防盜系統(tǒng)； (2)家庭防盜系統(tǒng)； (3)遙控玩具； (4)其他電器遙控； 3、PT2272

3、引腳圖及管腳說明：解碼芯片PT2272的引腳圖如圖3-6所示： 圖3-6解碼芯片PT2272管腳說明如表3-4所示：表3-4 PT2272 管腳說明名稱管腳說明A0-A111-8、10-13地址管腳，用于進行地址編碼，可置為“0”，“1”，“f”(懸空)，必須與 2262 一致，否則不解碼D0-D5 7-8、10-13地址或數(shù)據(jù)管腳，當(dāng)做為數(shù)據(jù)管腳時，只有在地址碼與 2262 一致，數(shù)據(jù)管腳才能輸出與2262數(shù)據(jù)端對應(yīng)的高電平，否則輸出為低電平，鎖存型只有在接收到下一數(shù)據(jù)才能轉(zhuǎn)換Vcc18電源正端()Vss9電源負端()DIN14數(shù)據(jù)信號輸入端，來自接收模塊輸出端OSC116振蕩電阻輸入端，與

4、 OSC2 所接電阻決定振蕩頻率OSC215振蕩電阻振蕩器輸出端VT 17解碼有效確認輸出端(常低)解碼有效變成高電平(瞬態(tài))在具體的應(yīng)用中，外接振蕩電阻可根據(jù)需要進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，阻值越大振蕩頻率越慢，編碼的寬度越大，發(fā)碼一幀的時間越長。解碼芯片PT2272有不同的后綴，表示不同的功能，有 L4/M4/L6/M6 之分，其中 L表示鎖存輸出，數(shù)據(jù)只要成功接收就能一直保持對應(yīng)的電平狀態(tài)，直到下次遙控數(shù)據(jù)發(fā)生變化時改變。M 表示非鎖存輸出，數(shù)據(jù)腳輸出的電平是瞬時的而且和發(fā)射端是否發(fā)射相對應(yīng)，可以用于類似點動的控制。后綴的 6 和4 表示有幾路并行的控制通道，當(dāng)采用 4 路并行數(shù)據(jù)時(PT2272-

5、M4)，對應(yīng)的地址編碼應(yīng)該是 8 位，如果采用 6 路的并行數(shù)據(jù)時(PT2272-M6)，對應(yīng)的地址編碼應(yīng)該是 6 位。3.1.2.3 無線遙控接收電路 圖3-7 無線遙控接收電路 此無線遙控接收電路主要包括：解碼芯片PT2272，無線接收模塊F05V。 (1) 接收芯片PT2272的數(shù)據(jù)輸出位根據(jù)其后綴不同而不同，數(shù)據(jù)輸出具有“暫存”和“鎖存”兩種方式，方便用戶使用。后綴為“M”為“暫存型”，后綴為“L”為“鎖存型”，其數(shù)據(jù)輸出又分為0、2、4、6不同的輸出，例如：PT2272-M4則表示數(shù)據(jù)輸出為4位的暫存型無線遙控接收芯片。PT2272的暫存功能是指當(dāng)發(fā)射信號消失時，PT2272的對應(yīng)數(shù)

6、據(jù)輸出位即變?yōu)榈碗娖?。而鎖存功能是指，當(dāng)發(fā)射信號消失時，PT2272的數(shù)據(jù)輸出端仍保持原來的狀態(tài)，直到下次接收到新的信號輸入。解碼芯片 PT2272 接收到信號后，其地址碼經(jīng)過兩次比較核對后，VT 腳才輸出高電平，與此同時相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平。 (2) J04V工作頻率為315MHz433MHz 。J04V性能與J04P及J04E基本相同，是J04P及J04E的改進型低功耗產(chǎn)品，但引腳不兼容。J04V與J04T性能有區(qū)別但引腳兼容可直接替換。為方便后級電路的電平接口J04V 、J04T 增加了數(shù)據(jù)反相輸出端，無數(shù)據(jù)時2腳輸出為零電平， 3腳為高電平 ， 可輸出2mA的驅(qū)動電流。若驅(qū)動低阻抗

7、負載會引起J04V及J04T工作電壓的不穩(wěn)定。J04V工作電壓范圍： 2.63.6V ； 2.6V時工作電流在0.15mA ； 3V時約0.2mA； 3.5V時約在0.3mA。J04V適合電池或線性電源，可采用3.7K4.7K電阻從5V取得 33.5V，再加220UF電解電容濾波，電解電容的接地點必須靠近J04V的地， J04V輸出能力可驅(qū)動一支發(fā)光二極管。如果從6V 以上的電壓用電阻降壓會引起工作電壓的不穩(wěn)定。也可以從220V用電容降壓整流濾波后用7805取得5V再用3.7K4.7K電阻降壓濾波取得3V。不適合用穩(wěn)壓管串聯(lián)分壓。接收模塊的電源直接影響到接收電路的穩(wěn)定性，也是接收電路的主要干擾

8、源，J04V不適合開關(guān)電源也不適合用實驗室大整流電源做試驗。J04V不適合與發(fā)射用同一電源做試驗。J04V頂部鍍銀電感不要碰壓，否則會引起頻率偏移距離變近。J04V內(nèi)部具有放大整形電路，只適合數(shù)據(jù)信號的接收而不適合模擬信號。J04V 在A處點可根據(jù)需要接一支470K1M的電阻可使J04V輸出更干凈，但接收靈敏度會降低。J04V應(yīng)按裝在印板邊部并離開周圍器件5mm以上，要垂直于線路板，否則會引起頻率偏移。如果器件較多還必須注意地線布局合理，如果有晶振或其他信號源必須遠離J04V，否則會引起很多無法排除的干擾致使接收電路無法正常工作。J04V可外接天線提高接收靈敏度，天線長度不限。由于J04V是低

9、功耗低電壓超再生接收模塊，只消耗0.2mA的電流，采用4.7K電阻從5V取得3.2V再220UF電解電容濾波給J04V供電，雖然J04V具有較寬的工作電壓范圍但電壓在33.2V時才具有最佳的經(jīng)受靈敏度。圖中電路J04V和PT2272都是低功耗低電壓器件當(dāng)然也可以直接采用二節(jié)1.5V電池供電。如果2272驅(qū)動的負載功率較大需要采用小體積高容量的鋰亞硫酰氯電池，否則會引起接收電路的不穩(wěn)定。 PT2272的D0-D3可以直接與單片機連接。也可以去掉PT2272，由單片機直接解碼。接收電路不適合使用紋波系數(shù)大與50mV的開關(guān)電源，因為接收模塊對電源的紋波很敏感。電源直接影響到接收電路的穩(wěn)定性，不干凈的

10、電源就是接收電路的主要干擾源。 J04V應(yīng)按裝在印板邊部并離開周圍器件5mm以上 ，要垂直焊在線路板上，否則會引起頻率偏移。220UF電解電容要靠近J04V的地。如果采用電池供電，電源線要盡可能短。做測試收發(fā)不可以使用同一電源也不適合用試驗室直流電源。收發(fā)要離開一米以上做測試。地線布局要合理，否則會引起很多無法排除的干擾致使接收電路無法正常工作。3.2遙控器模塊設(shè)計 遙控器模塊是無線遙控小車的人機接口部分。它完成的主要工作包括：鍵盤發(fā)送小車運行狀態(tài)的控制命令；接收無線數(shù)據(jù)采集到的數(shù)據(jù)；液晶顯示器顯示無線數(shù)據(jù)采集采集到的數(shù)據(jù)和小車當(dāng)前運行的狀態(tài)。遙控器模塊主要由以下部分電路構(gòu)成：無線遙控發(fā)送電路

11、；無線通信接收電路；液晶顯示電路。下面將對整個遙控器模塊進行詳細介紹。3.2.1 無線遙控發(fā)送電路設(shè)計無線遙控電路由編碼芯片PT2262和無線發(fā)射頭F05組成，編碼芯片PT2262將鍵盤輸入的控制信號進行編碼之后，由F05V進行ASK調(diào)制，通過外接天線發(fā)送信號。此遙控模塊在開闊地發(fā)射接收距離大于150米，而且能夠在有障礙物的情況下實現(xiàn)遙控。3.2.1.1 無線發(fā)射頭F05VF05V是一款小體積、微功率RF無線發(fā)射模塊；采用SMT工藝，聲表穩(wěn)頻，性能穩(wěn)定，特別適合低電壓電池供電，無數(shù)據(jù)時休眠并符合FCC認證標(biāo)準(zhǔn)。1、 主要特點： (1) 超小體積，厚度<3mm； (2) 低電壓、低功耗；

12、(3) 無數(shù)據(jù)時休眠； (4) 符合FCC認證標(biāo)準(zhǔn)；2、 性能參數(shù)： (1) 發(fā)射頻率：315MHz 433MHz； (2) 工作電壓：DC3V(2.13.5V)； (3) 發(fā)射電流：10mA/3V (連發(fā))； (4) 發(fā)射功率：8dBm； (5) 傳輸速率：110k； (6) 頻率穩(wěn)定度：105(聲表穩(wěn)頻)； (7) 調(diào)制方式：ASK； (8) 外形尺寸：9×20×3mm(寬×長×厚)； (9) 工作溫度：-40+85；3、 引腳定義圖3-8為F05V引腳圖：圖3-8 F05V (1) 正電源3V； (2) 地； (3) 數(shù)據(jù)信號輸入； (4) 外接天

13、線；4、 應(yīng)用說明 (1) F05V工作電壓不得超過3.5V，否則將燒壞芯片。 (2) F05V無數(shù)據(jù)輸入時休眠電流1µA。但與F05V接口的電路不發(fā)送數(shù)據(jù)輸入時必須處于低電平狀態(tài)。 (3) F05V最佳的安裝是直插在印制板上，也可以將F05V覆銅面朝下貼在印制板上，天線要朝上。 (4) F05V 屬于微功率發(fā)射模塊，可以通過FCC認證，適合在短距離數(shù)據(jù)傳輸。與J05V、J04V配套傳輸PT碼加天線在開闊地參考距離大于150米。 (5) F05V的天線匹配是否良好直接影響到F05V的發(fā)射效果，最簡單的是一根四分之一波長的直導(dǎo)線但不是最佳的匹配。也不方便安裝。現(xiàn)介紹一種和F05V配套效

14、果比較理想的螺旋天線。將天線靠近模塊的邊直接焊在模塊的Y點。沒有天線F05V發(fā)射效果會很差。3.2.1.2 PT2262 編碼解碼芯片 編碼芯片PT226是臺灣普城公司生產(chǎn)的一種CMOS工藝制造的低功耗低價位通用編解碼電路，PT2262最多可有12位(A0A11)三態(tài)地址端管腳(懸空，接高電平，接低電平)，任意組合可提供531441地址碼，PT2262 最多可有6位(D0D5)數(shù)據(jù)端管腳，設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從17腳串行輸出，可用于無線遙控發(fā)射電路。 編碼芯片PT2262發(fā)出的編碼信號由：地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個完整的碼字，當(dāng)發(fā)射機沒有按鍵按下時，PT2262不接通電源，其17腳為低電平

15、，所以315MHz的高頻發(fā)射電路不工作，當(dāng)有按鍵按下時，PT2262得電工作，其第17腳輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號，當(dāng)17腳為高電平期間315MHz的高頻發(fā)射電路起振并發(fā)射等幅高頻信號， 當(dāng)17腳為低平期間315MHz的高頻發(fā)射電路停止振蕩，所以高頻發(fā)射電路完全收控于 PT2262的17腳輸出的數(shù)字信號，從而對高頻電路完成幅度鍵控(ASK調(diào)制)相當(dāng)于調(diào)制度為100的調(diào)幅。 1、 PT2262特點 (1) CMOS工藝制造，低功耗； (2) 外部元器件少； (3) RC振蕩電阻； (4) 工作電壓范圍寬：2.6-15V； (5) 數(shù)據(jù)最多可達6位； (6) 地址碼最多可達531441種；2、 PT

16、2262應(yīng)用范圍 (1) 車輛防盜系統(tǒng)； (2) 家庭防盜系統(tǒng)； (3) 遙控玩具； (4) 其他電器遙控；3、 PT2262引腳圖及管腳說明：圖3-9為PT2262引腳圖：圖3-9 PT2262 表3-5為PT2262管腳說明：表3-5 PT2262 管腳說明：名稱管腳說明A0-A111-8、10-13地址管腳，用于進行地址編碼，可置為“0”，“1”，“f”(懸空)D0-D57-8、10-13數(shù)據(jù)輸入端，有一個為“1”即有編碼發(fā)出，內(nèi)部下拉Vcc18電源正端()Vss 9電源負端()TE14編碼啟動端，用于多數(shù)據(jù)的編碼發(fā)射，低電平有效； OSC116振蕩電阻輸入端，與 OSC2 所接電阻決定

17、振蕩頻率；OSC215振蕩電阻振蕩器輸出端；Dout17編碼輸出端(正常時為低電平)在具體的應(yīng)用中，外接振蕩電阻可根據(jù)需要進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，阻值越大振蕩頻率越慢，編碼的寬度越大，發(fā)碼一幀的時間越長。4、 PT2262芯片的地址編碼設(shè)定和修改 在通常使用中，我們一般采用8位地址碼和4位數(shù)據(jù)碼，這時編碼電路PT2262和解碼PT2272的第18腳為地址設(shè)定腳，有三種狀態(tài)可供選擇：懸空、接正電源、接地三種狀態(tài)，3的8次方為6561，所以地址編碼不重復(fù)度為6561組，只有發(fā)射端PT2262 和接收端PT2272的地址編碼完全相同，才能配對使用，遙控模塊的生產(chǎn)廠家為了便于生產(chǎn)管理，出廠時遙控模塊的PT22

18、62和PT2272的八位地址編碼端全部懸空，這樣用戶可以很方便選擇各種編碼狀態(tài)，用戶如果想改變地址編碼，只要將PT2262和PT2272的18腳設(shè)置相同即可，例如將發(fā)射機的PT2262的第1腳接地第5腳接正電源，其它引腳懸空，那么接收機的PT2272只要也第1腳接地第5腳接正電源，其它引腳懸空就能實現(xiàn)配對接收。當(dāng)兩者地址編碼完全一致時，接收機對應(yīng)的D1D4端輸出約4V互鎖高電平控制信號，同時VT端也輸出解碼有效高電平信號。將這些信號加一級放大，便可驅(qū)動繼電器、功率三極管等進行負載遙控開關(guān)操縱。3.1.2.3 無線遙控發(fā)射電路圖3-10無線遙控發(fā)射電路此無線遙控發(fā)射電路主要包括：編碼芯片PT22

19、62，無線發(fā)射模塊F05V。(1)PT2262是臺灣普城公司生產(chǎn)的一種CMOS工藝制造的低功耗低價位通用編解碼電路，PT2262最多可有12位(A0-A11)三態(tài)地址端管腳(懸空，接高電平，接低電平)，任意組合可提供531441地址碼，PT2262 最多可有6位(D0-D5)數(shù)據(jù)端管腳，設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從17腳串行輸出，可用于無線遙控發(fā)射電路。 編碼芯片PT2262發(fā)出的編碼信號由：地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個完整的碼字，如果發(fā)送端一直按住按鍵，編碼芯片會連續(xù)發(fā)射。當(dāng)發(fā)射機沒有按鍵按下時，PT2262 不接通電源，其17腳為低電平，所以315MHz的高頻發(fā)射電路不工作，當(dāng)有按鍵按下時，P

20、T2262得電工作，其第17腳輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號，當(dāng)17腳為高電平期間高頻發(fā)射電路起振并發(fā)射等幅高頻信號，當(dāng)17腳為低平期間高頻發(fā)射電路停止振蕩，所以高頻發(fā)射電路完全受控于PT2262的17腳輸出的數(shù)字信號，從而對高頻電路完成幅度鍵控(ASK調(diào)制)相當(dāng)于調(diào)制度為100的調(diào)幅。PT2262發(fā)射芯片地址編碼輸入有“1”、“0”和“開路”三種狀態(tài)，數(shù)據(jù)輸入有“1”和“0”兩種狀態(tài)。由各地址、數(shù)據(jù)的不同接腳狀態(tài)決定，編碼從輸出端Dout輸出，Dout輸出的編碼信號是調(diào)制在載波上的，OSC1、OSC2外接的電阻決定載頻頻率，一般電阻可在430k470k之間選擇即可。(2)F05V是一款小體積、微功

21、率RF無線發(fā)射模塊；采用SMT工藝，聲表穩(wěn)頻，性能穩(wěn)定，特別適合低電壓電池供電，無數(shù)據(jù)時休眠并符合FCC認證標(biāo)準(zhǔn)。F05V工作電壓不得超過3.5V，否則將燒壞芯片；F05V無數(shù)據(jù)輸入時休眠電流1µA，但與F05V接口的電路不發(fā)送數(shù)據(jù)輸入時必須處于低電平狀態(tài) ；F05V最佳的安裝是直插在印制板上，也可以將F05V覆銅面朝下貼在印制板上，天線要朝上；F05V 屬于微 功率發(fā)射模塊，可以通過FCC認證，適合在短距離數(shù)據(jù)傳輸；與J05V、J04V配套傳輸PT碼加天線在開闊地參考距離大于150米；F05V的天線匹配是否良好直接影響到F05V的發(fā)射效果，最簡單的是一根四分之一波長的直導(dǎo)線但不是最佳的匹配，也不方便安裝；現(xiàn)介紹一種和F05V配套效果比較理想的螺旋天線；將天線靠近模塊的邊直接焊在模塊的Y點，沒有天線F05V發(fā)射效果會很差。11參考文獻參考文獻1 胡漢才·單片機原理及其接口技術(shù)·北京；清華大學(xué)出版社，2003：7889.2 樊昌信·通信原理教程（第 2版）M·北京；電子工業(yè)出版社，2010：6676.3 石