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文檔簡介
1、四路無線遙控開關(guān)的設(shè)計(jì) 鑒于市場上很多遙控產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊、性能不好,我們設(shè)計(jì)了性能穩(wěn)定、價(jià)格便宜的無線遙控器。該遙控器發(fā)射部分采用315MHz無線數(shù)據(jù)發(fā)射模塊和編碼集成PT2262組成,接收部分采用超再生式接收模塊、PT2272和D觸發(fā)器4013構(gòu)成的雙穩(wěn)態(tài)電路組成,本設(shè)計(jì)也解決了PT2272-M4改為PT2272-L4時(shí)實(shí)現(xiàn)了4路輸出就有自鎖狀態(tài)變?yōu)榉擎i定狀態(tài)。本無線遙控距離可達(dá)200m.適用于控制電動門的開關(guān)、工業(yè)用電動機(jī)的開停、正反轉(zhuǎn)等。 目前市場上有很多無線遙控產(chǎn)品出售,質(zhì)量參差不齊,有些還使
2、用LC振蕩器,頻率漂移嚴(yán)重,性能不好。本文介紹一種性能穩(wěn)定、價(jià)格便宜的無線遙控組件。該模塊工作頻率為315MHz,采用聲表諧振器SAW穩(wěn)頻,器頻率穩(wěn)定度極高,當(dāng)環(huán)境溫度在一25-+85之間變化時(shí),頻飄僅為3ppm/度。它與編解碼集成PT2622/PT2722配套使用時(shí),可以實(shí)現(xiàn)遙控、遙測、數(shù)據(jù)采集、生物信號采集等功能。 1 PT2262/2272 編碼芯片PT2262/2272是臺灣普城公司生產(chǎn)的CMOS工藝制造的低功耗低價(jià)位通用編碼/解碼電路,是一對帶地址、數(shù)據(jù)編碼功能的無線遙控發(fā)射/接收芯片。
3、60; 發(fā)射芯片PT2262將載波振蕩器、編碼器和發(fā)射單元集成于一身,使發(fā)射電路變得非常簡潔。它工作電壓范圍寬(-15V-2.6V),其中A0一A1l為地址管腳,用于進(jìn)行地址編碼,可置為"0","1"或"f"(懸空)。DO-D5為數(shù)據(jù)輸入端,有一個(gè)為"1"即有編碼發(fā)出,內(nèi)部下拉。TE為編碼啟動端,低電平有效。OSCl、OSC2分別為振蕩電阻的輸入和輸出端,外接電阻決定振蕩頻率。設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從17腳串行輸出,平時(shí)為低電平,可以直接調(diào)制發(fā)射模塊發(fā)射信號。
4、 PT2272通常有L4、L6和M4等后綴輸出形式。L4、L6是4路和6路自鎖存輸出,M4則是四路非鎖定輸出。而鎖存功能是指,當(dāng)發(fā)射信號消失時(shí),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。PT2272的非鎖存功能是指當(dāng)發(fā)射信號消失時(shí),PT2272的對應(yīng)數(shù)據(jù)輸出位即變?yōu)榈碗娖郊磾?shù)據(jù)腳輸出的電平是瞬時(shí)的,而且和發(fā)射端是否發(fā)射相對應(yīng),可用以類似點(diǎn)動的控制。 2四路遙控器的工作原理 2.1發(fā)射部分 發(fā)射部分電路原理圖如
5、圖1中(a)所示。 圖1 發(fā)射部分電路原理圖 該部分電路主要由315MHz無線數(shù)據(jù)發(fā)射模塊和編碼集成PT2262組成。該無線發(fā)射模塊原理圖如圖1中(b)所示,它具有較寬的工作電壓范圍3-12V,當(dāng)電壓變化時(shí)發(fā)射頻率基本不變,和發(fā)射模塊配套的接收模塊無需任何調(diào)整就能穩(wěn)定地接收。當(dāng)發(fā)射電壓為3V時(shí),空曠地傳輸距離約20-50m,發(fā)射功率較?。划?dāng)電壓5V時(shí)約100-200m)當(dāng)電壓9V時(shí)約300-500m;當(dāng)發(fā)射電壓為12V時(shí),為最佳工作電壓,具有較好的發(fā)射效果
6、,發(fā)射電流約60毫安,空曠地傳輸距離700-800m,發(fā)射功率約500mW.當(dāng)電壓大于12V時(shí)功耗增大,有效發(fā)射功率不再明顯提高。發(fā)射模塊采用ASK方式調(diào)制,以降低功耗。當(dāng)數(shù)據(jù)信號停止時(shí)發(fā)射電流降為零,數(shù)據(jù)信號與DF發(fā)射模塊輸入端可以用電阻或者直接連接而不能用電容耦合,否則DF發(fā)射模塊將不能正常工作。數(shù)據(jù)電平應(yīng)接近DF數(shù)據(jù)模塊的實(shí)際工作電壓,以獲得較高的調(diào)制效果。 平時(shí)沒有按按鈕時(shí),三極管Q截止,編碼集成ICl處于斷電狀態(tài),無線數(shù)據(jù)發(fā)射模塊沒有發(fā)射信號。當(dāng)按鈕S1一s4任何一個(gè)按下時(shí),三極管Q1導(dǎo)通,編碼集成ICI開始工作,它根據(jù)數(shù)據(jù)輸入端Do-D
7、3的電平進(jìn)行編碼,編碼信號由:地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個(gè)完整的碼字。該編碼信號經(jīng)無線數(shù)據(jù)發(fā)射模塊V1進(jìn)行調(diào)制后經(jīng)天線發(fā)射到周圍的空間。如果按鈕一直按住則發(fā)射模塊連續(xù)發(fā)射無線信號。當(dāng)編碼集成ICI(PT2262)第17腳為低電平期間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。 2.2接收部分 接收部分的電路原理圖如圖2中(a)所示。
8、 圖2接收部分電路原理圖。 該部分電路主要由315MHz無線數(shù)據(jù)接收模塊、解碼集成PT2272,D觸發(fā)器4013和繼電器電路組成。 315MHz無線數(shù)據(jù)接收模塊有超再生式接收模塊和超外差式接收模塊兩種,超再生和超外差電路性能各有優(yōu)缺點(diǎn)。超再生式接收模塊接收靈敏度為-105dBm,抗干擾能力差,頻率受溫度漂移大,采用帶骨架的銅芯電感將頻率調(diào)整到315MHz后封固,這與采用可調(diào)電容調(diào)整接收頻率的電路相比,溫度、濕度
9、穩(wěn)定性及抗機(jī)械振動性能都有極大改善。超外差式接收模塊抗干擾能力較強(qiáng),自身輻射極小,背面有網(wǎng)狀接地銅箔屏蔽,可以減少自身振蕩的泄漏和外界干擾信號的侵入;輸出端的波形在沒有信號時(shí)比較干凈,干擾信號為短暫的針狀脈沖,不象超再生式接收電路會產(chǎn)生密集的噪聲波形,但近距離強(qiáng)信號時(shí)可能有阻塞現(xiàn)象。 本制作使用后綴為M4的PT2272解碼芯片(PT2272一M4)。PT2272工作電壓為5V,其中A0一A11為地址管腳,用于進(jìn)行地址編碼,可置為"0","1"或叩'(懸空),但必須與PT2262一致,否則不解碼。D0-
10、D3為數(shù)據(jù)管腳,當(dāng)?shù)刂反a與PT2262一致時(shí),數(shù)據(jù)管腳輸出與PT2262數(shù)據(jù)端對應(yīng)的高電平,鎖存型只有在接收到下一數(shù)據(jù)時(shí)才能轉(zhuǎn)換。DIN為數(shù)據(jù)信號輸入端,來自接收模塊輸出端。OSCl、OSC2分別為振蕩電阻的輸入和輸出端,外接電阻決定振蕩頻率。VT為解碼有效確認(rèn)端,高電平有效。 平時(shí)無線接收模塊D1沒有接收到空間的315MHz信號時(shí),輸出的只是干擾信號,解碼集成PT2272一M4(ICl)輸出端DO-D3均為低電平。 當(dāng)無線接收模塊收到空間的315MHz信號時(shí),經(jīng)放大、變頻、濾波等處理后輸出控制信號,送
11、到解碼集成ICl第14腳進(jìn)行解碼。只有PT2272的地址端的電平狀態(tài)與發(fā)射部分的PT2262的地址端一致時(shí),對應(yīng)的數(shù)據(jù)端才有高電平輸出。本制作的地址為FFFFFF,即全部懸空,制作時(shí)也可以改變自己決定地址碼,最重要就是不要相互干擾。由D觸發(fā)器4013構(gòu)成的雙穩(wěn)態(tài)電路,當(dāng)輸入端CK為上升沿時(shí)輸出端Q翻轉(zhuǎn),輸出的電平通過控制繼電器的斷通,從而控制用電器的工作狀態(tài)。 圖3接收部分用PT2272L4的電路圖。 將圖2(a)中的PT2272-M4改為PT2272-L
12、4,則四路輸出就有非鎖狀態(tài)變?yōu)樽枣i定狀態(tài)。在這種情況下,怎么才能實(shí)現(xiàn)將其中的某路輸出由自鎖定狀態(tài)變?yōu)榉亲枣i定狀態(tài)變呢?如圖3所示,由于接收指示端第17腳只有接收解碼正確才輸出為高電平,發(fā)射機(jī)不工作時(shí)它轉(zhuǎn)為低電平。編碼信號發(fā)射時(shí),13腳鎖定輸出離電平,17腳同時(shí)為商電平,D5截止,13腳的輸出接飚為高電平輸出;當(dāng)編碼發(fā)射器停止發(fā)射時(shí),譯碼器沒有接收翻正確信號,雖然13腳已鎖定成了高電平,但17腳融轉(zhuǎn)為低電平,使二極管D5正偏導(dǎo)通,將13腳經(jīng)R?輸出的高魄乎下拉為0.7V以下,D用鍺二極管2AP9則輸出電平更低。 所以輸出接口在未解碼時(shí)就為低電平輸出了
13、,即為非鏤狀態(tài)。所以如果將蠶2(a)中酶PT2272-M4改為Pr2272L4,相應(yīng)的將原理網(wǎng)圖2(a)改為圖3,也能實(shí)現(xiàn)同樣的功能,即四路非鎖狀態(tài)。如果將某一路改為蠢錟狀態(tài),將耀應(yīng)的二極管去掉幫霹。鍘如,去掉D5,就將PT2272-L4的第13腳的非自鎖定輸出改為錟定輸出。 3安裝與調(diào)試 該電路使用DF無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊和編解碼集成PT2262/PT2272一M4.接收部分T1為6V電源,電器可戮報(bào)據(jù)控翩電器鶼功率選用不同豹燮號。其他元器件沒有特別要求。將元件牢固、無誤地焊接在根據(jù)原理圖刻制的線路板上,連接好線路板和無線發(fā)射/接收模塊之聞的電源線和信號線酃可。 電路制作好詹,確認(rèn)無誤就可以
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