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文檔簡(jiǎn)介
1、多路無(wú)線遙控接收裝置的設(shè)計(jì)田濤(信息工程學(xué)院 電子一系 統(tǒng)專電信0601班)摘要:本系統(tǒng)多路無(wú)線遙控接收裝置介紹了一種無(wú)線電遙控多通道開(kāi)關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法,詳細(xì)闡述了 其組成結(jié)構(gòu)和工作原理。該方法采用芯片組pt2262/2272, pt2262/pt2272是臺(tái)灣普城公司生產(chǎn)的一種 cmos工藝制造的低功耗低價(jià)位通用編解碼電路,pt2262/pt2272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(d0d5)數(shù)據(jù)端管腳, 設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從17腳串行輸岀,可用于無(wú)線遙控發(fā)射電路。發(fā)射芯片pt2262-i
2、r將載波振蕩 器、編碼器和發(fā)射單元集成于一身,使發(fā)射電路變得簡(jiǎn)單,使用方便。接收芯片pt2272的數(shù)據(jù)輸出位 根據(jù)其后綴的不同而不同,同吋它的數(shù)據(jù)輸出有暫存和鎖存兩種形式,本設(shè)計(jì)采用的是帶鎖存功能的芯 片pt2272-l4o發(fā)射和接收端通過(guò)無(wú)線電遙控方式實(shí)現(xiàn)多通道控制。發(fā)射系統(tǒng)采用按鍵控制編碼數(shù)據(jù)端 來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)受控電路的選擇控制,當(dāng)沒(méi)有按鍵按下時(shí),pt2262不接通電源,其dout端(17腳)為低電平, 所以晶振穩(wěn)頻振蕩器不工作則沒(méi)有調(diào)制信號(hào)發(fā)出,當(dāng)有按鍵按下時(shí),pt2262得電工作,其第17腳輸出 經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)擄信號(hào),當(dāng)17腳為高電平時(shí),高頻發(fā)射電路起振并發(fā)射等幅高頻信號(hào),當(dāng)17腳為低電 平
3、時(shí),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(hào)。在接收 控制系統(tǒng)屮,當(dāng)接收到的編碼脈沖信號(hào)與發(fā)射系統(tǒng)發(fā)射過(guò)來(lái)的信號(hào)的地址碼與數(shù)據(jù)碼一致時(shí),pt2272 工作,并驅(qū)動(dòng)相應(yīng)受控繼電器動(dòng)作;反之,則保持不變。關(guān)鍵詞:無(wú)線電遙控,pt2272解碼芯片",ask調(diào)制與解調(diào),繼電器點(diǎn)評(píng)評(píng)語(yǔ):(指導(dǎo)教師:荊炳禮 教授)采用專用無(wú)線發(fā)射模塊制作的多路無(wú)線遙控發(fā)射裝置,具有頻率穩(wěn)定、發(fā)射距離遠(yuǎn)、多路數(shù)據(jù)編碼 等主要特點(diǎn),兼具技術(shù)新穎性和實(shí)用性,在工業(yè)測(cè)控、家用電器等領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用。田濤同學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)選題得當(dāng),態(tài)度認(rèn)真,刻苦鉆研;樣品裝配、焊接規(guī)范,測(cè)試方法止確,
4、數(shù)據(jù)翔 實(shí),達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)效果;論文內(nèi)容充實(shí),撰寫(xiě)規(guī)范,重點(diǎn)突出,緊扣主題。同時(shí),提供了設(shè)計(jì)圖紙、 器件數(shù)據(jù)、參考文獻(xiàn)、外文翻譯等內(nèi)容,較好地完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。multi-channel wireless remote control device receiveliu fei(computer information, statistics class 0403)abstract:this system introduces a multi-channel radio-controlled switching system design methods, elaborated on it
5、s composition and working principles. the method used chipset pt2262/2272, pt2262-1r/2272 is a band address, data encoding capabilities of the remote control transmit / receive integrated chip. which launched pt2262-ir will chip carrier osci1lator, encoders and fired in an integrated unit, to launch
6、 circuit simple, easy to use. chip pt2272 receive the data output in accordance with its suffix vary, but its output data are temporary and latches in two forms, the design is based on the chip with latch function pt2272-l4. transmitting and rcceiving terminal through radio-controlled mariner to ach
7、ieve multi-charrnol control. launch systems using data-coding control keys to achieve the circuit controlled the choice of control, not whe n the but ton is depressed, pt2262 not conn ected to power, its dout -(17 feet) for low-level, non-crystal oscillator frequency stabilization work is not a sign
8、al modulation, when a button is depressed, pt2262, in the work, its 17 feet by the modulation of the output serial data signeils, when 17 feet of high-, high-frequency transmitter, and other start-up and fired high - frequency signal, when 17 feet of low-level, high-frequency transmitter to stop osc
9、i11 ation, the high-frequency transmitter pt2262 completely controlled by the 17 feet of output digital signal, thus completing the circuit high-frequency range keying (ask modulation), - system equivalent to 100% of the am. in the receiving control system, when receiving the pulse signal coding sys
10、tem and launch a signal launched from the address code and data when the same code, pt2272, and drive the corresponding controlled circuit moves the contrary, remai n unchangedkeywords: radio-controlled; chipset; ask modulation; relay第一章緒論1.1遙控器在當(dāng)前的研究狀況及成果遙控技術(shù)一般應(yīng)川于操作不便或難以接近被控對(duì)彖的場(chǎng)合,例如對(duì)于移動(dòng)時(shí)的彼控對(duì)彖,惡劣環(huán)境
11、下作業(yè)的機(jī)器,人難以到達(dá)的危險(xiǎn)場(chǎng)所,就必須使川遙控技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)距離操縱。又如工廠里的行車,模 型飛機(jī),模型艦艇,乃至當(dāng)代無(wú)人駕駛飛機(jī),宇宙飛船,無(wú)線電制導(dǎo)導(dǎo)彈等移動(dòng)式設(shè)施也必須使用遙控 技術(shù)。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展,新型人規(guī)模遙控集成電路的不斷出現(xiàn),使遙控技術(shù)有了fi新月異的發(fā)展。 遙控裝置的中心控制部件已從早期的分立元件、集成電路逐步發(fā)展到現(xiàn)在的單片微型計(jì)算機(jī),智能化程 度大大提高。近年來(lái),遙控技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)、家用電器、安全保衛(wèi)以及人們的li常生活中使用越來(lái)越廣 泛。隨著無(wú)線電技術(shù)的發(fā)展和微電子制作工藝的進(jìn)步,一些功能性的單元電路和整個(gè)發(fā)射、接收電流逐 漸向小型化、數(shù)字化、模塊化方向發(fā)展。自2
12、0世紀(jì)90年代以來(lái),國(guó)內(nèi)不少?gòu)S家相繼開(kāi)發(fā)、研制出一些 專用于無(wú)線電遙控的發(fā)射、接收模塊或組件。由于采用新技術(shù)、新工藝,這些模塊體積小、重量輕,一 些微型模塊可小至掛在鑰匙鏈上,隨少攜帶,進(jìn)行遙控非常便利。正因?yàn)槿绱?,現(xiàn)代遙控技術(shù)己經(jīng)普遍 地應(yīng)用于各類家用電器中。例如電視遙控、電燈遙控、電風(fēng)扇遙控、空調(diào)器遙控等。這類應(yīng)用提髙了家 電的功能和檔次,給使用者帶來(lái)了極人的方便。設(shè)冇遙控功能的電視,使用者不必離開(kāi)座位,只盂使用 手持紅外遙控器就可以進(jìn)行節(jié)目切換,實(shí)現(xiàn)對(duì)音量、對(duì)比度等的調(diào)節(jié)。在這些應(yīng)用中說(shuō)明,“遠(yuǎn)”與“近” 都是相對(duì)的。冇“t里z遙”,也冇“一步z遙” z說(shuō),家用電器的遙控就是一個(gè)生動(dòng)的實(shí)
13、例。操作者 與被控者z間并非“遙”,也非“難以達(dá)到”,僅為方便而已,因此對(duì)遙控的定義,可以廣義地理解為對(duì) 負(fù)載非接觸式的一種6動(dòng)控制方式。1.2本課題的意義及研究方法和理論依據(jù)本設(shè)計(jì)(論文)在通過(guò)各種方式搜集了大量的有關(guān)遙控的書(shū)籍和文獻(xiàn)以及資料后設(shè)計(jì)并成功的制作 出了實(shí)物。在不斷的實(shí)地測(cè)最和改進(jìn)電路后此遙控器在遙控距離、可靠性、以及穩(wěn)定性上已經(jīng)達(dá)到了相 當(dāng)高的水平,木論文主要是圍繞著我們所做的遙控裝置結(jié)合現(xiàn)代遙控方式進(jìn)行了系統(tǒng)全而的介紹。包括 遙控的基木概論、傳感器技術(shù)、光控遙控器、聲咅遙控器、紅外線遙控器、無(wú)線電遙控器和語(yǔ)音遙控器 等多種遙控器,基本概括了現(xiàn)代遙控技術(shù)的內(nèi)容與類型,以及無(wú)線電
14、遙控技術(shù)的應(yīng)用與特點(diǎn),同吋也談 論了自己對(duì)遙控器發(fā)展前景的一些看法。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主耍方法是:在發(fā)射端,主要由編碼電路和發(fā)射電路組成。通過(guò)按鍵經(jīng)由pt2262編 碼芯片構(gòu)成的編碼電路,產(chǎn)生所需要的、具有某些特征的脈沖控制指令。由于這些控制指令都是頻率比 較低的電信號(hào),無(wú)法胃接傳送到遙控目標(biāo)上去,所以必須將指令信號(hào)送到發(fā)射電路,使它載在高頻信號(hào) (315m載波)上,才能由發(fā)射犬線發(fā)送出去。在接收端,由接收天線送來(lái)的微弱電信號(hào)經(jīng)接收機(jī)高頻選擇和放人后,送到解調(diào)器。就像船到碼頭 車到站,把貨物卸下來(lái)的情況一樣,解調(diào)器的作用是從載波上卸下指令信號(hào)。山于“卸”下來(lái)的各種指 令信號(hào)都混雜在一起的,還要送到由
15、pt2272解碼芯片組成的解碼電路進(jìn)行解碼。解碼電路的工作就是 把卸下來(lái)的各種信號(hào)與發(fā)射端輸出的信號(hào)相比對(duì),如果兩種信號(hào)一致,則解碼電路玄接將信號(hào)送人執(zhí)行 機(jī)構(gòu),直接対被控対象進(jìn)行具體的操作與控制,這里我們的被控對(duì)象是遙控門(mén)鈴,同時(shí)控制繼電器動(dòng)作 來(lái)驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管的亮與滅1.3無(wú)線電遙控的發(fā)展前景及相關(guān)問(wèn)題無(wú)線電遙控技術(shù)的誕生,起源于無(wú)線電通訊技術(shù),最初的構(gòu)想是無(wú)線電電報(bào)技術(shù)的建立,真空電了 管的發(fā)明使得無(wú)限電技術(shù)的應(yīng)用和普及很快應(yīng)用在民用和軍川等各個(gè)領(lǐng)域。在第一次世界大戰(zhàn)時(shí),無(wú)線 電遙控應(yīng)用較多的是在軍事上,將遙控裝置安裝在魚(yú)雷,當(dāng)魚(yú)雷發(fā)射后利川遙控魚(yú)雷去攻擊敵方的船只 和艦艇,使得也雷的命
16、屮率大人的提高。到了笫二次世界人戰(zhàn)時(shí),納粹徳國(guó)乂將無(wú)線電遙控系統(tǒng)安裝在 v2火箭上,對(duì)英國(guó)倫敦進(jìn)行了大規(guī)模的轟炸,在那時(shí)可以說(shuō)無(wú)線電遙控技術(shù)發(fā)揮到了極至。后來(lái) 隨著晶體管的發(fā)明和集成電路的誕生,無(wú)線電遙控技術(shù)達(dá)到了更加完善的程度,現(xiàn)如今我們所知道導(dǎo)彈、 衛(wèi)星、航犬飛機(jī)等高科技技術(shù)都是利川無(wú)線電遙控技術(shù)的結(jié)晶,它己經(jīng)不再是軍事領(lǐng)域唯一成員,我們 的口常?;羁梢哉f(shuō)是已經(jīng)離不了無(wú)線電遙控,如:遙控監(jiān)視、報(bào)警、遙控電視、遙控玩具等等。兒十年來(lái),遙控技術(shù)在電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信理論、電子元器件發(fā)展的基礎(chǔ)上,得到了極其 迅速的發(fā)展,應(yīng)用前景廣闊。今后發(fā)展趨向主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。(1) 捉高系統(tǒng)的適
17、應(yīng)能力,以滿足各種不同用途的需要。以前的遙控系統(tǒng),人都是按照特定的任務(wù) 來(lái)設(shè)計(jì)的,其性能完全由系統(tǒng)的硬件所決定。系統(tǒng)傳輸信號(hào)的數(shù)冃、信息速度采樣頻率以及各種參數(shù)基 本上是固定的。雖然在一定程度上能通過(guò)更換硬件或某些接線來(lái)改變工作狀態(tài),但其變化范圍有限,不 能適應(yīng)多方而的需耍。為此,就耍求發(fā)展一種靈活通用的可編程序遙控系統(tǒng),這種系統(tǒng)具有較強(qiáng)的口適 應(yīng)能力與實(shí)時(shí)性能,能夠根據(jù)不同用途的需耍,隨時(shí)改變系統(tǒng)的工作狀態(tài)。(2) 采用先進(jìn)的信息處理方式和新的多路信號(hào)的傳送方法,以提高信息傳輸?shù)母呖煽啃院头€(wěn)定性。(3) 采用先進(jìn)的元器件及工藝設(shè)計(jì),以提高可靠應(yīng),減小設(shè)備體積,重量,降低成本及系統(tǒng)功耗(4)
18、遙控技術(shù)在計(jì)算機(jī),通信技術(shù)、傳感器技術(shù)等多學(xué)科發(fā)展的基礎(chǔ)上,應(yīng)向超吋空高速度、大容 雖、多媒體、智能化的方向發(fā)展。(5) 遙控技術(shù)應(yīng)綜合多學(xué)科技術(shù)解決我國(guó)的技術(shù)難題。如我國(guó)一年中,煤礦發(fā)生多起瓦斯爆炸事故, 奪走許多煤礦工人的寶貴生命,如果采用地下午人采煤遙控系統(tǒng),系統(tǒng)包括采煤機(jī)操作刺痛,煤塊向上 運(yùn)輸提升系統(tǒng),有害氣體濃度監(jiān)測(cè)、報(bào)警、吸收處理及轉(zhuǎn)化系統(tǒng)有這樣一套完整的生產(chǎn)自動(dòng)線,再也不 會(huì)發(fā)生人身事故了。筆者認(rèn)為這種設(shè)想,經(jīng)過(guò)廣大技術(shù)人員的科技攻關(guān),不久將會(huì)變成現(xiàn)實(shí)。第二章總體方案設(shè)計(jì)及選擇論證2.1系統(tǒng)的總體方案及框圖廠1發(fā)射系統(tǒng)框圖圖2-1接收系統(tǒng)框圖本系統(tǒng)的工作原理通過(guò)點(diǎn)觸式開(kāi)關(guān)和編碼
19、芯片以及芯片內(nèi)部的地址編碼功能產(chǎn)牛-個(gè)帶有控制信息及地址編碼的低頻脈沖信號(hào),再利用ask調(diào)制的原理將脈沖信號(hào)調(diào)制在315m高頻載波上通過(guò)天線發(fā)送岀去。接收端從天空中接收到由發(fā)射端所發(fā)出的帶啟控制信息的高頻微弱信號(hào)后通過(guò)選頻、高頻放人,檢波、低頻放人、整形等解調(diào)出帶有地址編碼的低頻脈沖信號(hào)在通過(guò)解碼芯片還原出原有的控制信息,山這些信息來(lái)控制繼電器的通斷從而控制了發(fā)光二極管的亮滅。2.2無(wú)線電遙控的分類及本設(shè)計(jì)的選擇論證從無(wú)線電遙控的定義上看,所有能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)線遙控的控制系統(tǒng),都應(yīng)視為無(wú)線電遙控裝置,為此我 們按其發(fā)射和接收波譜頻率上分,有音頻聲控、可見(jiàn)光控、紅外線控、射頻電磁波控和載頻電磁波控等;
20、 按發(fā)射和接收的傳輸方式上分,有再生式、超再生式、外差式、超外差式、等幅、調(diào)幅式和調(diào)頻式等等; 如果按發(fā)射和接收的載體性質(zhì)上分,有單音頻式遙控、雙單音頻式遙控、脈沖數(shù)字式遙控等等;如果我 們按發(fā)射和接收的動(dòng)作類型上分,有開(kāi)關(guān)式、占空比式、脈寬式、脈位式、復(fù)合式、吋分比例式和混合 比例式等等;如果按發(fā)射和接收的通道數(shù)最上分,有單通道、雙通道、以通道、八通道和計(jì)通道以上的 多通道等等;如果再按發(fā)射和接收頻率波長(zhǎng)上分,有長(zhǎng)波、中波、短波或低頻、高頻和甚高頻等等;從 發(fā)射和接收的電路組成上看,有分立元件、集成電路、模擬電路、數(shù)字電路、混合電路等等。可以說(shuō)從 廣義上看無(wú)線電遙控技術(shù)的種類和方式多種多樣。
21、木設(shè)計(jì)的發(fā)射系統(tǒng)采用的是4通道315m晶振穩(wěn)頻的 ask調(diào)制,接收控制系統(tǒng)采用的是超再牛檢波電路。2.3調(diào)制與解調(diào)方式的選擇論證調(diào)制電路與解調(diào)電路是通信系統(tǒng)中的重要組成部分。調(diào)制是在發(fā)射端將調(diào)制信號(hào)從低頻段變換到高 頻段,便于天線發(fā)送以及實(shí)現(xiàn)不同信號(hào)源、不同系統(tǒng)的頻分復(fù)川;解調(diào)在接收端將已調(diào)波信號(hào)從高頻段 變換到低頻段,恢復(fù)原調(diào)制信號(hào)。調(diào)制總體上可分為模擬信號(hào)調(diào)制和數(shù)字信號(hào)調(diào)制;在模擬系統(tǒng)中,按 照載波波型的不同,可分為脈沖調(diào)制和止弦波調(diào)制兩種方式。因?yàn)槟驹O(shè)計(jì)采川的是數(shù)字調(diào)制所以在這里 詳細(xì)介紹一下數(shù)字調(diào)制與解調(diào)的方式和原理。采用數(shù)字信號(hào)對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制,稱為數(shù)字調(diào)制。由于數(shù)字信號(hào)僅冇高、低電平
22、兩個(gè)離散狀態(tài),因此 可以用正弦載波的某些離散狀態(tài)來(lái)表示相應(yīng)的數(shù)字信息“1”或“0”。數(shù)字調(diào)制的三種基本類型是振幅 調(diào)制(ask)、頻率調(diào)制(fsk)和相位調(diào)制(psk),而每種類型又包括多種實(shí)現(xiàn)方式。本系統(tǒng)釆用的 是ask調(diào)制方式。設(shè)載波信號(hào)為uc (t) =c0s3ct, toc=2 h fc,數(shù)字基帶信號(hào)為單極性隨機(jī)矩形脈沖信號(hào)序列s(t)= s ang(t-nts),以下,其中wl為傳號(hào)載頻;w2為空號(hào)載頻;01和02分別為傳號(hào)與空號(hào)載波的初相,在卜",n 均勻分布;w0=(wl+w2)/2為載波頻率;nts<t<(n+l) ts; 一其中g(shù) (t)是碼元寬度為ts
23、,高度為1的非歸 零碼矩形脈沖,an為二進(jìn)制隨機(jī)變量,且有g(shù) (t) =i r owtwtso 其他an =or出現(xiàn)概率為p11 岀現(xiàn)概率為1-p則頻移鍵控(fsk)信號(hào)為:fsk(t)= a()ang 1 (t-nts)cos(w11+9】)+(1 -an) g2(t-nts)cos(w2t+02)j相移鍵控(psk)信號(hào)為:psk(t)=a0angi(t-nts)cos(wjt+0i)+( 1 -an) g2(t-nts)cos(w11+02+ 兀)幅移鍵控(ask)信號(hào)為:ask(t)= s(t) uc(t)= s(t)a()cos(wot+0()= a0£ang (t-nts
24、)cos(wot+0o)若給定二進(jìn)制數(shù)字序列s (t)為10110,二進(jìn)制的幅移鍵控(ask)、頻移鍵控(fsk)和相移鍵控(psk)。常見(jiàn)的ask調(diào)制方法有兩種:相乘法和通斷鍵控法(ook)。示意圖為圖所示。相乘法的原理與模擬振幅調(diào)制的和乘法原理相同,就是將調(diào)制信號(hào)s (t)和載波信號(hào)uc (t) 通過(guò)乘法器進(jìn)行線性替加后產(chǎn)牛調(diào)幅波。8k的原理從ask信號(hào)的時(shí)域波形町以很容易理解,即s(t)=1時(shí)控制開(kāi)關(guān)閉合,輸出載波信 號(hào);s(t)=0時(shí)控制開(kāi)關(guān)斷開(kāi),輸岀信號(hào)為0。uc _吧通斷鍵控法圖22 (調(diào)制原理)ask解調(diào)也有兩種方法:包絡(luò)檢波和相干解調(diào)。由于被傳輸?shù)氖菙?shù)字信號(hào)1和0,因此,在每
25、個(gè)碼元持續(xù)期間要用抽樣判決電路對(duì)低通濾波器的輸岀作一次判決以確定信號(hào)取值。相干解調(diào)需要 在接受端產(chǎn)生一個(gè)本地的相干載波。數(shù)字調(diào)制技術(shù)的特點(diǎn)在于抗干擾和噪聲的能力強(qiáng),可以同時(shí)傳輸各種不同的速率和帶寬的信號(hào), 易于采用加密的方式傳送信息。但是,由于數(shù)字基帶信號(hào)的頻譜較寬,因此如何充分有效地利用有 限的頻帶是數(shù)字調(diào)制屮重耍的研究課題,這也是許多調(diào)制方式產(chǎn)牛的原因。2.4編解碼芯片的選擇2. 4. 1編解碼芯片pt2262/2272的介紹pt2262/pt2272是臺(tái)灣普城公司生產(chǎn)的一種cmos工藝制造的低功耗低價(jià)位通用編解碼電路,pt2262/pt2272最多可有12位(a0-a11)三態(tài)地址端管腳
26、(懸空,接高電平,接低電平),任意組合可提 供531441地址碼,pt2262最多可冇6位(do-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 岀,可用于無(wú)線遙控發(fā)射電路編碼電路采用編解碼芯片pt2262。該芯片內(nèi)部有振蕩器、系統(tǒng)定吋器、地址解碼器、編碼脈沖 發(fā)生器和控制邏輯電路。pt2262的a0a7端(第廣8腳)是芯片的地址碼設(shè)置端口,每一端口可以編為“o”(接地)、(接vcc)和“開(kāi)路”三種狀態(tài),利用ao a7這8位地址線可提供38= 6561 種不同尋址。d0d3端(第1013腳)是數(shù)據(jù)碼輸入端,分別和4個(gè)二極管、按鍵相連。編碼芯片 pt2262數(shù)據(jù)碼輸入端町以是高電平1或者是
27、低電平0, 一共有4個(gè)通道,數(shù)據(jù)碼在無(wú)線電遙控開(kāi)關(guān) 系統(tǒng)中的主要作用是區(qū)別不同的受控電路。當(dāng)編碼芯片pt2262的發(fā)送控制端(第14腳)冇效時(shí), 數(shù)據(jù)輸出端(第17腳)輸出帶冇地址編碼信息和開(kāi)關(guān)狀態(tài)信息的編碼脈沖信號(hào)。如下分別為pt2262 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖(圖2-3)及各管腳說(shuō)明(表1)。0sc1 0sc2aoala10all1地-一址1-0-e振蕩與定時(shí)控制邏輯v-11編碼發(fā)生器11一一一teaydoupt2262內(nèi)部原理圖圖23 (pt2262發(fā)射模塊結(jié)構(gòu)圖)pt2262管腳說(shuō)明(表1)名稱管腳說(shuō)明a0-a1118、10-13地址管腳,用于進(jìn)行地址編碼,可置為©,tf” (懸 空),
28、d0-d578、10-13數(shù)據(jù)輸入端,有一個(gè)為“1”即有編碼發(fā)出,內(nèi)部下 拉vcc18電源止端(+ )vss9電源負(fù)端(一)te14編碼啟動(dòng)端,用于多數(shù)據(jù)的編碼發(fā)射,低電平有效;0sc116振蕩電阻輸入端,與osc2所接電阻決定振蕩頻率;0sc215振蕩電阻振蕩器輸出端;dout17編碼輸出端(正常時(shí)為低電平)2.4.2編碼解碼原理編碼芯片pt2262發(fā)出的編碼信號(hào)由:地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個(gè)完整的碼字,解碼芯片 pt2272接收到信號(hào)后,其地址碼經(jīng)過(guò)兩次比較核對(duì)后,vt腳才輸出高電平,與此同時(shí)相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳 也輸出高電平,如果發(fā)送端一直按住按鍵,編碼芯片也會(huì)連續(xù)發(fā)射,在具體的應(yīng)用中,外接
29、振蕩電 阻可根據(jù)需要進(jìn)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)碼一幀的吋間越長(zhǎng)。m 321 )42*osc jmjultjuwuwjuwuwlrrlrlruwlrtlruul位“曠13aii位 t j臥1 % i1位 t j1i1這里,a嚴(yán)時(shí)鐘振蕩周期位 w 僅對(duì)碼地址冇效。j步位的iq度上個(gè)ad位的長(zhǎng)度含個(gè)1 /8ad位寬度的脈沖。詳見(jiàn)卜罔:h13 位寬-4amh 4倍位寬12駁 h注1位寬32a圖2-4 (pt2262 i作時(shí)序圖)地址碼和數(shù)據(jù)碼都用寬度不同的脈沖來(lái)表示,兩個(gè)窄脈沖表示“0” :兩個(gè)寬脈沖表示“1” ; 個(gè)窄脈沖和一個(gè)寬脈沖表示“f”也就是地址碼的“懸空”。我
30、們從超再生接收模塊信號(hào)輸出腳上截獲的一段波形,可以明顯看到,圖上半部分是一組一組 的字碼,每組字碼z間有同步碼隔開(kāi),如果我們用單片機(jī)軟件解碼吋,程序只要判斷出同步碼,然 后對(duì)后面的字碼進(jìn)行沖寬度識(shí)別即可。圖下部分是放大的一組字碼:一個(gè)字碼由12位ad碼(地址 碼加數(shù)據(jù)碼,比如8位地址碼加4位數(shù)據(jù)碼)組成,每個(gè)ad位用兩個(gè)脈沖來(lái)代表:兩個(gè)窄脈沖表示 “0” ;兩個(gè)寬脈沖表示“1” : 一個(gè)窄脈沖和一個(gè)寬脈沖表示“f”也就是地址碼的“懸空”2262每次發(fā)射時(shí)至少發(fā)射4組字碼,2272只有在連續(xù)兩次檢測(cè)到相同的地址碼加數(shù)據(jù)碼才會(huì)把 數(shù)據(jù)碼屮的“1”驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出端為高電平和驅(qū)動(dòng)vt端同步為高電平
31、。因?yàn)闊o(wú)線發(fā)射的特點(diǎn), 第一組字碼非常容易受零電平干擾,往往會(huì)產(chǎn)牛誤碼,所以程序可以丟棄處理。pt2272解碼芯片冇不同的后綴,表示不同的功能,冇l4/m4/l6/m6 z分,其中i表示鎖存輸 出,數(shù)據(jù)只要成功接收就能一直保持對(duì)應(yīng)的電平狀態(tài),直到下次遙控?cái)?shù)據(jù)發(fā)住變化時(shí)改變。m表示 非鎖存輸出,數(shù)據(jù)腳輸出的電平是瞬吋的而且和發(fā)射端是否發(fā)射相對(duì)應(yīng),可以用于類似點(diǎn)動(dòng)的控制。 后綴的6和4表示有兒路并行的控制通道,當(dāng)采用4路并行數(shù)據(jù)時(shí)(pt2272t4),對(duì)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(shí)(pt2272-m6),對(duì)應(yīng)的地址編碼應(yīng)該是6位。設(shè)置地址碼的 原則是:同一個(gè)系統(tǒng)地址碼必須一致
32、;不同的系統(tǒng)可以依靠不同的地址碼加以區(qū)分opt2262和pt2272 除地址編碼必須完全一致外,振蕩電阻還必須匹配,否則接收距離會(huì)變近或者不法接收。315m高頻載波的產(chǎn)生與選擇論證振蕩器是一種在沒(méi)有外加信號(hào)的情況下,本身能產(chǎn)生具有一定 頻率和一定振幅的交流信號(hào)的電路。它是將直流電源供給的能量自行轉(zhuǎn)換為交流振蕩信號(hào)的能雖。 常用的冇lc振蕩器和晶振穩(wěn)頻振蕩器。lc振蕩器同時(shí)也包括三點(diǎn)式lc振蕩器和改進(jìn)型lc振蕩器。lc日激型振蕩器,它的標(biāo)志性和振蕩冋路的品質(zhì)因數(shù)(q值)較低,是限制穩(wěn)定度的關(guān)鍵因素。 lc并聯(lián)諧振回路q值大都在100和300之間,加載后回路的標(biāo)準(zhǔn)性將進(jìn)一步降低,因此即使采取多 種
33、措施,其頻率穩(wěn)定度也就在10-ri0-5 ±間。而石英晶體片的固有品質(zhì)因數(shù)很高,將它裝在支架 上,引出接線,就構(gòu)成了高品質(zhì)因數(shù)的石英諧振器。用石英諧振器作為有源電路的振蕩冋路元件構(gòu) 成的石英晶體振蕩器,也可稱為晶振穩(wěn)頻振蕩器,它的頻率穩(wěn)定度很容易就做到10-510-7,在采取一些措施后,其頻率穩(wěn)定度可達(dá)到10-10量級(jí)。因此,這里我們采用了品振穩(wěn)頻振蕩器來(lái)產(chǎn)牛交 流信號(hào)。石英晶體片z所以能作為諧振器,就基于它的“壓電效應(yīng)”。其中,一種是正壓電效應(yīng),即在品 體片兩面施以機(jī)械力時(shí),晶體片兩面便產(chǎn)生相應(yīng)的電場(chǎng)(電荷);另一種是負(fù)壓電效應(yīng),即在晶片兩 面加意電場(chǎng)(電壓)時(shí),晶片將產(chǎn)生機(jī)械變形
34、。當(dāng)高頻交流電壓加于晶片兩端,晶片將隨交流信號(hào)的變化而產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)。晶片的兒何尺寸和 結(jié)構(gòu)一定吋,它本身有一個(gè)固有的機(jī)械振動(dòng)頻率。當(dāng)外加高頻信號(hào)的頻率與品片固有的振動(dòng)頻率相 等時(shí),其機(jī)械振動(dòng)最強(qiáng),產(chǎn)住諧振現(xiàn)象。石英晶體諧振器在接入振蕩電路時(shí),常用一個(gè)集小參數(shù)等效電抗進(jìn)行模擬,以便于分析。晶片 可等效為圖4中右支路所示的串聯(lián)諧振回路,lq、cq、rq分別稱為等效電感、等效電容和等效串聯(lián) 電阻;左邊的c0時(shí)晶片兩電極z間的靜態(tài)電容。它們的數(shù)值取決于石英晶體的切片形式、兒何尺寸 及振蕩模式等因素,這些參數(shù)一般可用實(shí)驗(yàn)方法來(lái)測(cè)定。勺 i(振蕩等效電路)圖2-7一般石英諧振器的cq值為0.0050. l
35、pf, lq值為兒毫亨(mh)至兒十亨,q值為105107, 00 為 25pf。山圖可知,它有兩個(gè)諧振頻率。當(dāng)lq、cq支路諧振,即串聯(lián)諧振時(shí),其諧振頻率fq為12 口於 qcq31若把靜態(tài)電容co考慮進(jìn)去,則產(chǎn)牛并聯(lián)諧振,其諧振頻率為lq.co cqco+cq32式中:c為co和cq的串聯(lián)電容。由于cocq,因而f'q和fp兩個(gè)頻率相隔很近。對(duì)式(32)進(jìn)行展開(kāi)并推導(dǎo)后,可得q _/ cqfp二 fq(l+ )=fq(l+n/2) 2c02.6接收機(jī)的選擇比he接收模塊從工作方式分,可以分成超外蕪接收板和超再生接收板。超再生式接收機(jī)具有電路簡(jiǎn) 單、性能適屮、成木低廉的優(yōu)點(diǎn)所以在實(shí)際
36、應(yīng)用屮廣泛采用。這里我們就是采用超再生式接收機(jī)。方案一超外差接收機(jī)圖28 (超外差式接收機(jī)結(jié)構(gòu)圖)美國(guó)micrel公司推出的單片集成電路可完成接收及解調(diào),其micrf002為mtcrfoo1的改進(jìn)型, 與micrfoo1相比,功耗更低,并具有電源關(guān)斷控制端o micrf002性能穩(wěn)定,使用非常簡(jiǎn)單。下面 為其管腳排列及推薦電路。圖29 (micrf002原理電路圖)icrf002使用陶瓷諧振器,換用不同的諧振器,接收頻率可覆蓋300-440mhzo micrf002具有 兩種工作模式:掃描模式和固定模式。掃描模式接受帶寬可達(dá)幾百khz,此模式主要用來(lái)和lc振蕩 的發(fā)射機(jī)配套使用,因?yàn)?,lc發(fā)射
37、機(jī)的頻率漂移較人,在掃描模式下,數(shù)據(jù)通訊速率為每秒 2.5kbytes。固定模式的帶寬僅兒十khz,此模式用于和使用品振穩(wěn)頻的發(fā)射機(jī)配套,數(shù)據(jù)速率可達(dá)侮秒鐘lokbytcso工作模式選擇通過(guò)micrf002的第16腳(swen)實(shí)現(xiàn)。另外,使用喚醒功能 可以喚醒譯碼器或cpu,以最大限度地降低功耗。micrf002為完整的單片超外差接收電路,基本 實(shí)現(xiàn)了“天線輸入“z后“數(shù)據(jù)直接輸川,接收距離一般為200米。超外差接收機(jī)雖然,工作穩(wěn)定可靠,接受靈敏度高,溫度適應(yīng)性強(qiáng),但與超再生檢波電路相比, 缺點(diǎn)是成木偏高。一般使用在要求較高的接收機(jī)中。方案二超再牛檢波接收機(jī)圖210 (超再生式接收機(jī)結(jié)構(gòu)圖)
38、超再住是指把高頻放大輸出信號(hào)的一部分以正反饋的方式送到輸入端,使放人器的靈敏度和選 擇性都得到提髙。超再生電路是指振蕩電路自身產(chǎn)牛的振蕩電壓比再生正反饋的作用還強(qiáng),所以叫 做超再生電路。超再生接收電路也稱超再生檢波電路,它實(shí)際上是工作在間歇振蕩狀態(tài)下的再生檢 波電路。通常再生接收電路由檢波、低頻放人、整形、解碼等環(huán)節(jié)組成。而釆用超再生接收電路, 僅用一級(jí)“超再生檢波”就能完成信號(hào)選擇、放大和解調(diào)功能。使超再生電路工作的關(guān)鍵問(wèn)題是讓電路產(chǎn)生間歇式的高頻振蕩,而產(chǎn)生高頻振蕩的條件必須具 備有間歇式的控制電壓,這個(gè)電壓通常叫熄火電壓,振蕩頻率約為2060khz,能彩響高頻振蕩器的 工作,使其振蕩不是
39、連續(xù)而是間歇的。這種間歇的振蕩器振蕩幅度受電路中的電壓波動(dòng)影響很人, 反映敏感。當(dāng)超再生電路沒(méi)有收到外來(lái)信號(hào)時(shí),其輸出是連續(xù)不斷的“沙沙”的噪聲電壓。而收到 外來(lái)信號(hào)時(shí),其輸出的是調(diào)制信號(hào)。需要指出的是,超再生電路所檢波的不是接收到的載波拮號(hào),而是山載波信號(hào)控制的振蕩電路 自身產(chǎn)生的振蕩電壓,該電壓幅度越大,超再生接收電路的靈敏度越高。超再生接收電路按照熄滅電壓來(lái)源不同,可分為“他熄火”和“口熄火”兩利他熄火超再生 接收電路由高頻振蕩和熄火電壓振蕩兩級(jí)組成。而在“自熄火”超再生接收電路中,高頻振蕩和熄 火電壓振蕩同由一個(gè)晶體管完成。一般超再牛檢波電路在小波段工作時(shí)靈敏度很高,所以常用來(lái)制作簡(jiǎn)易
40、晶體管收音機(jī)。對(duì)于工 作于短波段的無(wú)線電遙控設(shè)備,再牛檢波的靈敏度及穩(wěn)定性都不符合要求。超再牛:檢波在短波段卻 具有很高的靈敏度,對(duì)接收的弱信號(hào)可放人兒十萬(wàn)倍。因此,對(duì)于希望電路簡(jiǎn)單、靈敏度高,而對(duì)選擇性和信噪比要求不高的簡(jiǎn)單無(wú)線遙控通信設(shè)備(如防盜器等產(chǎn)站),超再牛檢波電路還是很有實(shí) 用價(jià)值的。比起超外差接收機(jī)超再生式接收機(jī)同樣具有電路簡(jiǎn)單、接收機(jī)本振耦射低、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)而 被廣泛采用,功耗小可達(dá)looua左右,調(diào)整良好的超再生電路靈敏度和一級(jí)高放、一級(jí)振蕩、一級(jí) 混頻以及兩級(jí)中放的超外差接收機(jī)差不多。而超再生電路結(jié)合編解碼芯片組pt2262/2272的地址 編碼功能可以人人的增加系統(tǒng)工作
41、穩(wěn)定性,從而提高了抗t擾能力。因此在本設(shè)計(jì)小才有的是超再 綸檢波接收機(jī)。2.7天線與輸入回路耦合的選擇論證(1)直接耦合方式直接耦合方式如圖所示,它將外接天線直接接在輸入回路上。顯然,外接天線的接入能提高接 收微弱信號(hào)的能力,但這種方式存在一個(gè)問(wèn)題,這就是外接天線與地z間構(gòu)成一個(gè)很大的電容ca。 該電容直接并接在lc調(diào)諧回路兩端。這不僅增加了回路的損耗,使回路的q值降低,同時(shí)會(huì)導(dǎo)致 lc調(diào)諧回路失諧。因此,在實(shí)際接收機(jī)種采用這種耦合方式的較少。(2)電感耦合方式電感耦合是利用繞在磁棒上的一個(gè)線圈lc將接收信號(hào)傳輸給調(diào)諧回路,如圖所示。線圈lc較 天線線圈。信號(hào)頻率越高,lc的感抗越大,電壓傳輸
42、系數(shù)越小,當(dāng)波段范圍較小時(shí)變化比較均勻, 雖然它的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,但線圈的繞制比較肯難。因此在木電路中未能采用。(3)電容耦合方式(本電路小所采用的耦合方式)電容耦介是將外接天線經(jīng)過(guò)電容器cc接到調(diào)諧回路上,如圖所示加上cc后相當(dāng)于在天線電容 ca上串聯(lián)一個(gè)小電容,如圖b所示。由于cc的容雖很小,一般只冇103opf,所以使ca與cc串 聯(lián)后的總電容減小,因而減小了 ca對(duì)c的影響。這種耦合電路,由于cc的容量很小,對(duì)高頻信號(hào) 有一定的容抗,而1l它的容抗隨頻率的升高而減小,隨頻率的降低而增加,所以在高頻端傳輸系數(shù) 較大,在低頻端傳輸系數(shù)越小。此耦合方式的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單以實(shí)現(xiàn),因此本電路中得到了較好的
43、應(yīng)用。(4)電容電感耦合方式這種耦合方式如圖所示。天線與調(diào)諧回路既有電感耦合乂有電容耦合。因而,它的優(yōu)點(diǎn)是整 個(gè)接收頻率范圍內(nèi)其電壓傳輸系數(shù)較均勻,但這種耦合方式調(diào)試復(fù)雜,一般在性能較高的接收機(jī)中 應(yīng)用。antantrantport: port:圖211 (接收機(jī)輸入回路原理圖)2.8高頻小信號(hào)放大器的選擇(1)諧振放大器由品體管、場(chǎng)效應(yīng)管或集成電路與lc并聯(lián)諧振回路組成的高頻小信號(hào)諧振放大器廣泛應(yīng)用于 廣播、電視、通信、雷達(dá)等接收設(shè)備中,其作用是將微弱的冇用信號(hào)進(jìn)行線形放大并濾除不需要的 噪聲和干擾信號(hào),由于諧振放大器的工作頻段較窄,加z回路與晶體管的耦合常采用自耦變壓器耦 合方式并且對(duì)下一
44、級(jí)z間的阻抗匹配要求較高,所以比起單管放大器來(lái)說(shuō)較有不便。因?yàn)樵诒驹O(shè)計(jì) 中使用的是帶有地址編碼的芯片所以放大器我們采用的是普通單管放大器。(2)共射極單管放大器優(yōu)點(diǎn)是頻帶寬且電路簡(jiǎn)單適合遙控電路的應(yīng)用圖212 (寬帶放大器原理圖)2.9繼電器的選擇繼電器是遙控裝置的重要執(zhí)行元件繼電器是利用電磁原理、機(jī)電原理或氣體(如熱電、光電等) 方法來(lái)實(shí)現(xiàn)電路中聯(lián)結(jié)通斷的開(kāi)關(guān)控制元件,是自動(dòng)控制、無(wú)線電遙控裝置中最常用的執(zhí)行元件。 它的觸點(diǎn)的通斷呈階躍式,或呈高電平,或呈低電平,具有一定的邏輯功能。將多個(gè)繼電器合理地 進(jìn)行排列、組合,可構(gòu)成一個(gè)復(fù)雜的邏輯電路或時(shí)序電路,實(shí)現(xiàn)對(duì)電路的邏輯或時(shí)序控制。繼電器種類
45、繁多,用途各異,可按不同方法進(jìn)行分類,如可以按動(dòng)作原理、觸點(diǎn)特征、結(jié)構(gòu)形 式、負(fù)載功率、用途、防護(hù)特征等進(jìn)行分類。在無(wú)線電遙控、遙測(cè)中,最常用的是直流電磁式繼電器、交流電磁式繼電器、固態(tài)繼電器、磁保持繼電器和吋間繼電器等。在無(wú)線電遙控系統(tǒng)中,接收機(jī)的輸出信號(hào)一般都比較弱,即使經(jīng)過(guò)放大,也很難直接驅(qū)動(dòng)較大 的負(fù)載或功率部件,而通過(guò)繼電器就可用較小的電流去控制這些負(fù)載或部件。繼電器一般包含三部 分:一是對(duì)輸入的物理雖產(chǎn)生響應(yīng)的輸入機(jī)構(gòu),如電感線圈、電磁詼、電了線路等;二是能改變輸 出狀態(tài)或控制負(fù)載的輸出機(jī)構(gòu),如觸電、切換開(kāi)關(guān)等;三是連接輸入和輸出機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)或電路, 如彈費(fèi)杠桿、銜鐵、比較器等。
46、這樣i來(lái),通過(guò)繼電器就可用較弱的信號(hào)去控制人功率的負(fù)載。因 此繼電器實(shí)際上是一種用低電壓、小電流去控制高電壓、大電流的自動(dòng)開(kāi)關(guān)。在控制電路小可將繼電器視作一種開(kāi)關(guān),但它乂不同于一般的開(kāi)關(guān),因?yàn)樗哂邪讋?dòng)控制的功 能。這里我們采用的就是一-種直流電磁式繼電器。它主要由帶鐵芯的線圈、動(dòng)觸點(diǎn)、靜觸點(diǎn)、銜鐵 以及返回彈簧等組成。它是利用電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)觸點(diǎn)閉合或斷開(kāi)的開(kāi)關(guān)控制元件。它可用較小的 電流控制較大的電流,用低電壓控制高電壓,或用直流去控制交流等,并可將被控電路與控制電路 完全隔離(絕緣電阻不小于100mq),在白動(dòng)控制、遙控、遙測(cè)及保護(hù)電路等方面應(yīng)用廣泛。第三章發(fā)射裝置總體電路的設(shè)計(jì)3.1發(fā)
47、射裝置的工作原理a0尼ca1douta20x1a30x2ifm1d0nrmodiapt)*k&d3lz5!131?1110+3v?ii-iii2 丄十1 tf7tirufledlli c圖3-1 (發(fā)射模塊編碼原理圖)發(fā)射系統(tǒng)主要111電源開(kāi)關(guān)電路、編碼電路、無(wú)線電調(diào)制發(fā)射電路組成。發(fā)射系統(tǒng)主要功能是通 過(guò)按鍵經(jīng)由pt2262編碼芯片構(gòu)成的編碼電路,產(chǎn)生所需要的、具冇某些特征的編碼脈沖控制指令。 由于這些控制指令都是頻率比較低的電信號(hào),無(wú)法直接傳送到遙控fi標(biāo)上去,所以必須將指令信號(hào) 送到發(fā)射電路,使它載在高頻信號(hào)(315m載波)上,才能由發(fā)射天線發(fā)送出去。發(fā)射部分電源采用兩節(jié)1.5v
48、 號(hào)電池供電,在電池兩端接一個(gè)電源指示燈,方便操作。木設(shè) 計(jì)中編碼芯片pt2262的發(fā)送控制端(14腳)直接接有效電平(低電平),這里我們并沒(méi)有把18 腳總接接電源(vcc),而是通過(guò)二極管和開(kāi)關(guān)將18腳、電源與數(shù)據(jù)輸入端連接在一起。這樣當(dāng)按卜'k1k4任何一鍵時(shí),二極管導(dǎo)通,供電給pt2262 使其工作,同時(shí)送入開(kāi)關(guān)信號(hào),使電路發(fā)送14通道相應(yīng)的控制數(shù)據(jù);當(dāng)松開(kāi)發(fā)射鍵時(shí),二極管截 止,18腳不得電,pt2262不工作,數(shù)據(jù)輸出端無(wú)信號(hào)輸出。這里我們?cè)陔娐分胁捎枚O竹d1d4 的ii的主要是為了保護(hù)電路,避免在按下按鍵的瞬間,沖擊脈沖過(guò)大,從而燒壞片。圖中15和16 腳的電阻(r5)是
49、振蕩電阻,調(diào)整r5 (振蕩電阻)可調(diào)整發(fā)射電流,從而調(diào)整發(fā)射距離,r5取植 小可提高發(fā)射距離。當(dāng)然,編碼和解碼電路它們都冇振蕩電阻,并r還相互對(duì)應(yīng),即編碼電路中的 振蕩電阻阻值必須和解碼電路中振蕩電阻的阻值相匹配,否則解碼電路不解碼。匹配電阻表見(jiàn)附錄在無(wú)線電遙控設(shè)備中,發(fā)射電路用來(lái)產(chǎn)生遙控指令電信號(hào)和產(chǎn)生運(yùn)送該信號(hào)(作為調(diào)制信號(hào)) 的高頻載波,使調(diào)制信號(hào)依附在該高頻載波上經(jīng)天線發(fā)射至空中。當(dāng)發(fā)射機(jī)沒(méi)有按鍵按下時(shí),pt2262的18 (vcc)腳不得電,則芯片不工作同樣沒(méi)有數(shù)據(jù)輸入, 17腳沒(méi)冇數(shù)據(jù)輸出為低電平,發(fā)射模塊中三極管s8050處于截止?fàn)顟B(tài),315mhz的高頻發(fā)射電路 不工作,當(dāng)有按鍵
50、按下時(shí),pt2262得電工作,其第17腳輸出經(jīng)編碼的串行數(shù)據(jù)信號(hào),此時(shí)17腳為 高低電平,當(dāng)為高電平時(shí),發(fā)射模塊屮三極管s8050處于導(dǎo)通狀態(tài),315mhz的高頻發(fā)射電路起振 并發(fā)射等幅315m高頻信號(hào)代表“1”,當(dāng)17腳為低平時(shí),315mhz的高頻發(fā)射電路停止振蕩,不發(fā) 射315 m的高頻信號(hào)代表“0”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(hào),從 而對(duì)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。幅度鍵控調(diào)制方式的最終效來(lái)體現(xiàn)為高頻載波等幅信號(hào)的“有”或“無(wú)”。例如,當(dāng)調(diào)制倍號(hào)為 高電平“1”時(shí),發(fā)射電路冇高頻載波發(fā)出,所發(fā)出的載波為周期幅度相等的等幅
51、波;而在調(diào)制信號(hào) 為低電平“0”,則沒(méi)有高頻載波發(fā)出。幅度鍵控做法是使用開(kāi)關(guān)管對(duì)發(fā)射電路的供電回路實(shí)行開(kāi)關(guān) 控制,也可以只對(duì)發(fā)射電路中的功放輸出級(jí)實(shí)行控制或只對(duì)木振級(jí)實(shí)行控制,控制信號(hào)即為調(diào)制信 號(hào),取自于組成遙控命令的數(shù)字編碼脈沖信號(hào)。本系統(tǒng)的無(wú)線電發(fā)射電路屮采用的是一種新型射頻發(fā)射模塊,它具有較寬的工作電壓范圍及低 功耗特性,性能穩(wěn)定。當(dāng)pt2262的數(shù)據(jù)輸岀端(17腳)無(wú)信號(hào)輸岀吋,開(kāi)關(guān)管s8050截止,導(dǎo)致 整個(gè)發(fā)射模塊都不工作,發(fā)射電流為零。當(dāng)它的控制端(14腳)有效時(shí),17腳有編碼脈沖信號(hào)輸出 時(shí),開(kāi)關(guān)管s8050處于導(dǎo)通狀態(tài),從而驅(qū)動(dòng)射頻功率放人管rf57t作,即17腳輸出的編碼
52、脈沖信 號(hào)對(duì)發(fā)射模塊的高頻載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制發(fā)射,當(dāng)脈沖信號(hào)為高電平“1”吋,發(fā)射電路有周期幅度相 等的高頻載波發(fā)出;而當(dāng)脈沖信號(hào)為低電平“0”,則沒(méi)冇高頻載波發(fā)出。原理圖如圖6所示。天線 是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換器,是任何無(wú)線電發(fā)送和接收設(shè)備的重要組成部分。從廣義上說(shuō),天線設(shè)備包括發(fā)、 收電波的天線部分和輸送高頻電能的傳輸線,這里我們所說(shuō)的是前者,天線的作用是將已調(diào)高頻載 波經(jīng)天線軸射出去,在空間形成交變得電磁波并傳向遠(yuǎn)方。不同頻段、不同作用距離的發(fā)射機(jī)配備 的天線是不同的,大至拋物面天線、陣列天線、背射天線,小到半波振了天線、開(kāi)槽天線和微型印 制天線,視使用場(chǎng)合、用途、作用距離等因索而定。天線的好壞直
53、接影響到遙控距離和收發(fā)的性能。 這里我們采用的是直立天線小的拉桿式天線,它的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,易安裝、架設(shè),在長(zhǎng)波、小波、 短波、超短波波段等寬范圍內(nèi)均可使用。3.2本發(fā)射裝置的特點(diǎn)及性能指標(biāo)(1)對(duì)載波頻率穩(wěn)定性的要求及特點(diǎn)載波頻率穩(wěn)定性是無(wú)線遙控器的重要指標(biāo)z-o與紅外遙控和超聲遙控相比,要求發(fā)射器的載 波頻率具冇更高的頻率穩(wěn)定性,如果偏離接收裝置的選頻頻段,將會(huì)導(dǎo)致“差z毫厘,火zr里”, 使遙控器失靈。由于接收部分是在遙控接收器小安放。遙控對(duì)象是在地面上空運(yùn)行的,會(huì)受到空屮 相鄰頻道的信號(hào)和周圍地理環(huán)境因索的干擾,因此,接收器的接收頻帶不能設(shè)計(jì)得a寬,以保證載 波頻率的穩(wěn)定性和發(fā)射器的可靠
54、性運(yùn)行。這里我們采用了石英諧振器作為有源電路的振蕩回路元件構(gòu)成的石英晶體振蕩器也稱為晶振穩(wěn) 頻振蕩器來(lái)產(chǎn)生高頻載波信號(hào)。它的頻率穩(wěn)定度可以達(dá)到105107,在采取一些措施后,其頻率穩(wěn) 定度可達(dá)到1010量級(jí)。(2)對(duì)發(fā)射器的輸出功率要求及特點(diǎn)輸出功率是遙控發(fā)射器的另一個(gè)主要技術(shù)指標(biāo)。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)遙控距離的遠(yuǎn)近,保證輸出功率 略大于發(fā)射器的實(shí)際輸出功率。如果輸出功率過(guò)小,則發(fā)射不到接收器的接收距離;過(guò)大,則浪費(fèi), 使電路設(shè)計(jì)復(fù)雜化,同時(shí)也提高了成本。所以,在設(shè)計(jì)發(fā)射電路時(shí),把多方而的因索考慮進(jìn)去,使 發(fā)射器的輸出功率達(dá)到理性化,滿足實(shí)際要求。第四章接收控制系統(tǒng)的單元電路設(shè)計(jì)4.1接收部分總體框圖
55、與工作原理圖41接收系統(tǒng)框圖接收控制系統(tǒng)主要完成的功能是首先對(duì)接收進(jìn)來(lái)的信號(hào)進(jìn)行解調(diào),然后通過(guò)解碼電路進(jìn)行編碼 地址確認(rèn),確認(rèn)是否為木遙控開(kāi)關(guān)系統(tǒng)地址。如來(lái)是,則解碼,解碼后的數(shù)據(jù)送去控制相應(yīng)的開(kāi)關(guān) 進(jìn)行動(dòng)作。如果不是,則解碼電路不解碼,受控電路不響應(yīng),無(wú)任何動(dòng)作,保持原來(lái)狀態(tài)。接收控制系統(tǒng)主要由輸入回路、高頻放人、超再生檢波電路、解碼電路和受控電路組成,接通 5v電源,接收電路處于待機(jī)狀態(tài),當(dāng)接收到發(fā)射裝置發(fā)出的遙控信號(hào)時(shí),經(jīng)輸入回路進(jìn)行頻率選擇 后通過(guò)qi, q2, lm358等進(jìn)高頻放大、檢波、放大、整形處理后送到pt2272解碼芯片進(jìn)行解碼, 還原處發(fā)射裝置所發(fā)出的控制指令,并進(jìn)行“鎖存”,此功能可以在發(fā)射端信號(hào)消失吋,pt2272的 數(shù)據(jù)位輸出仍保持原來(lái)的狀態(tài),直到再次接受到新的信號(hào)輸入,最后由pt2272輸出端(17腳為冇 效解碼輸出端)通過(guò)三極管來(lái)驅(qū)動(dòng)繼電器從而控
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