遙控賽車競賽

遙控賽車的組裝及調(diào)試【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?.了解5功能集成芯片SCTX2B/SM6135W的引腳功能和應(yīng)用電路。2.提高電路的識圖能力。鞏固元器件的測試技能。了解電子產(chǎn)品的制作程序和要求，學(xué)會組裝并調(diào)試無線遙控賽車。【工作原理】1.主要元器件簡介SCTX2B/SM6135W是配套使用的無線遙控編解碼集成電路，它們都有5個管腳，對應(yīng)于5種編/解碼功能。SCTX2B/SM6135W具有遙控車的完整控制功能，它們的工作電壓為2.5V?6.0V,當(dāng)無任何功能鍵按下時，芯片將自動斷電，片上振蕩器停止工作，從而減少工作電流。該編/解碼器的使用十分簡單，應(yīng)用時只需很少的幾個外部元件即可構(gòu)成一個完整的實(shí)用電路。SCTX2B/SM6135W電路的極限參數(shù)如下：?電源電壓為2.4V?6.0V；?輸入輸出電壓上下浮動±0.3V；?工作溫度T0°C?+65°C；?儲存溫度為-25C?+125C。制作時，不要超出極限參數(shù)中所列的數(shù)值范圍，否則芯片可能會損壞。(1)SCTX2B的主要性能結(jié)構(gòu)(a)編碼電路結(jié)構(gòu)圖1SCTX2B內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖和外形引腳圖（b）外部引腳排列編碼電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外形封裝分別如圖1（a）和（b）所示。由圖可見：該編碼器的內(nèi)部主要由輸入電路、編碼電路、振蕩電路、時序產(chǎn)生器電路和輸出電路組成。輸入電路有5個輸入管腳，分別與5個功能按鍵forward（前進(jìn)）、backward（后退）、right-ward（向右）、1eft-ward（向左）和turbo（加速）相對應(yīng)。芯片中的編碼電路向SO和SC兩個輸出管腳發(fā)送數(shù)字碼，數(shù)字碼與定義的功能按鍵相對應(yīng)，SO編碼輸出端用于無線遙控，而SC編碼輸出端則用于紅外遙控。芯片內(nèi)時序電路中的一個計(jì)數(shù)器可使SCTX2B具有自動斷電功能。其管腳PC輸出端可用來控制外部工作電源的通、斷狀態(tài)。按下任何一個功能按鍵都會立即使芯片激活。編碼器輸出的編碼格式和字格式分別如圖2（a）和（b）所示。在編碼格式中，W1表示功能碼，W2表示開始碼。SCTX2B的管腳功能說明如表1所列。1表1SCTX2B的各管腳說明(2)解碼電路SM6135W的功能結(jié)構(gòu)解碼集成電路的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)和外形封裝分別如圖3(a)和(b)所示。該解碼集成電路比編碼集成電路復(fù)雜得多，它內(nèi)部主要由3器、信號取樣和誤碼檢測、解碼電路、控制邏輯電路、振蕩器、生器、鎖存器、輸出電路組成。SM6135W有5個輸出管腳，分別具有5種功能。接收的信號由三級放大器放大后對其進(jìn)行信號取樣、誤碼檢測和解碼，以控制遙控車的動作。之間的相對誤差必須小于±2.5%。編碼和解碼時序圖如圖4所示。SM6135W的管腳功能說明如表2所列。2第2/8頁(a)解碼電路結(jié)構(gòu)圖3SM6135W內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖和外形引腳圖(b)外部引腳排列?-匚天——T?-匚天——T問H_y*h_4_| 『—t表2SM6135W的各管腳說明r-4&?！骔*——耶ULjGEE叵E區(qū)r-4&福—皿W*——耶ULjGEE叵E區(qū)回33可!3可國2]2.基本原理:圖5遙控賽車套件玩具遙控車采用的是伺服電機(jī)無線遙控技術(shù)。遙控電路設(shè)計(jì)的基本要求是高性能、低成本、運(yùn)行平穩(wěn)、控制靈活、線路簡單、抗干擾能力強(qiáng)。車的驅(qū)動要用兩個微型直流伺服電動機(jī)來實(shí)現(xiàn)玩具遙控車的前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)和加速等功能。玩具遙控車市場競爭的日趨激烈，對玩具遙控車的電氣性能也提出了越來越高的要求。玩具遙控車的無線遙控控制電路設(shè)計(jì)決定著玩具遙控車的整體性能。本系統(tǒng)主要采用SCTX2B/SM6135W集成電路控制器來設(shè)計(jì)完成。普通玩具遙控車一般都具有前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)的基本功能，這些功能可分別由兩臺微型伺服電動機(jī)來完成，該電機(jī)沒有調(diào)速功能。無線遙控電路的原理方框圖如圖6所示。該電路由無線發(fā)射和無線接收兩部分組成，其中無線發(fā)射由編碼電路和RF發(fā)射電路組成。編碼電路使用的集成電路型號是SCTX2B，該電路具有5種編碼功能，其中F/B用于控制伺服電動機(jī)的前進(jìn)、后退；L/R用于控制伺服電動機(jī)的左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)；turbo用于加速。無線接收電路部分的解碼電路可以使用SM6135W集成電路芯片來完成，解調(diào)后的RF信號被放大和濾波，然后得到基帶信號。當(dāng)系統(tǒng)在對該信號進(jìn)行取樣后，解碼邏輯便可以提取F/B、L/R和來自接收信號的功能位，同時輸出相應(yīng)的前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)和加速功能所用的控制電平。為了滿足玩具遙控車的安全需要，同時還應(yīng)為伺服電機(jī)設(shè)計(jì)過載保護(hù)電路。（1）發(fā)射機(jī)基本原理在發(fā)射電路中的典型應(yīng)用電路如圖7所示，該電路使用3V電池供電，三極管Q1和Q2的工作電壓均是3V，集成電路芯片的工作電壓是3V。電阻R4用來決定編碼器內(nèi)部振蕩器OSC的振蕩頻率，改變R4阻值，可改變載波頻率及編碼脈沖波形輸出°R4的取值范圍為100kQ?500kQ。按鍵開關(guān)L、R用于控制遙控車的左、右轉(zhuǎn)，按鍵開關(guān)F、B用于控制遙控車的前進(jìn)、后退。10腳為發(fā)射狀態(tài)指示端，可通過外接發(fā)光管LED來指示發(fā)射狀態(tài)。三極管@1與T1、C3、C4組成了一個電容三點(diǎn)式載波振蕩器，該振蕩器的工作頻率可以是27MHz或49MHz。編碼器SO管腳（8腳）輸出的編碼數(shù)字信號，經(jīng)后級相應(yīng)的射頻電路Q1輸出的載波信號同時加到Q2的基極后，經(jīng)Q2調(diào)制放大，C1濾波后便由天線L1發(fā)射，然后再由與之配套的接收電路SM6135W接收解調(diào)。本套件使用無線遙控電路，即8腳輸出，7腳為紅外遙控輸出，未使用。發(fā)射機(jī)線路板如圖8所示。第4/8頁圖7發(fā)射機(jī)原理圖圖8發(fā)射機(jī)線路板圖（2）接收機(jī)基本原理SM6135W在接收電路中的典型應(yīng)用電路如圖9所示，該電路使用的是6V電源電壓，6V電壓直接加在伺服電機(jī)M1和M2的兩組H橋驅(qū)動器上。無線遙控信號經(jīng)天線和射頻接收電路（Q1及其周圍元件組成）接收解調(diào)后，還原成相應(yīng)的碼信號，該信號被由SM6135W的14腳、15腳、16腳及1腳內(nèi)部反相器及相應(yīng)的外圍電路組成的反相放大器放大后，送至SM6135W的編碼輸入端3腳，經(jīng)內(nèi)部譯碼后，將在輸出端Right（6腳）、Left（7腳）、Backward（10腳）、Forward（11腳）分別輸出相應(yīng)的控制信號以驅(qū)動兩個H橋電機(jī)驅(qū)動器。從而使橋路上的驅(qū)動三極管交替導(dǎo)通以控制伺服電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)。4腳和5腳外接的電阻R3,其阻值不得誤差太大，否則接收電路SM6135W內(nèi)部基準(zhǔn)頻率與發(fā)射電路SCTX2B內(nèi)部基準(zhǔn)頻率不一致時，接收電路SM6135W可能無法調(diào)出相應(yīng)的編碼信號?，F(xiàn)以伺服電機(jī)Ml為例：當(dāng)解碼芯片F(xiàn)orward（11腳）管腳輸出為高電平，Backward（10腳）管腳輸出為低電平時，Q2、Q6、Q12導(dǎo)通，而Q3、Q7、Q13關(guān)斷，Ml中的電樞電流為從左至右，此時Ml應(yīng)前進(jìn)；反之，當(dāng)解碼芯片F(xiàn)orward（11腳）管腳輸出為低電平，Backward（10腳）管腳輸出為高電平時，Q3、Q7、Q13導(dǎo)通，而Q2、Q6、Q12關(guān)斷，Ml中的電樞電流從右至左，此時，Ml應(yīng)后退。接收機(jī)線路板如圖10所示。第5/8頁圖9接收機(jī)原理圖【調(diào)試說明】接圖10接收機(jī)線路板圖通遙控器電源，機(jī)板靠近頻譜儀的天線，調(diào)整機(jī)板上T1可調(diào)電感，使頻譜儀感應(yīng)到的頻率讀數(shù)在27MHz±100k范圍內(nèi)即可。接收板的調(diào)試方法相同。要注意的是必須和遙控器調(diào)在同一頻率上（調(diào)T1），成對應(yīng)關(guān)系，沒有儀器時，可把整車裝好后打開電源倒過來放，不讓四輪觸地。同時接通遙控器電源，撥通前進(jìn)功能鍵并靠近整車體，看車輪是否轉(zhuǎn)動，否則微調(diào)L1；使輪轉(zhuǎn)動后拉開幾米距離再輕輕微調(diào)L1，使車輪還能轉(zhuǎn)動即可。注意，使用的電池必須是高能電池才能帶動汽車。第6/8頁【元器件清單】

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