王祥青 趙江東 王本有
摘 要:本文設(shè)計(jì)了一款結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小的多路無(wú)線遙控開(kāi)關(guān),論述了遙控開(kāi)關(guān)各個(gè)單元工作原理。發(fā)射端包括按鍵、編碼和無(wú)線發(fā)射等部分,PT2262編碼芯片對(duì)按鍵信號(hào)進(jìn)行編碼后經(jīng)無(wú)線發(fā)射部分發(fā)射出去。接收端包括無(wú)線接收、解碼和繼電器開(kāi)關(guān)等部分,無(wú)線數(shù)據(jù)接收后由PT2272解碼芯片解碼后控制繼電器開(kāi)關(guān)工作。
關(guān)鍵詞:無(wú)線遙控 編碼 解碼
中圖分類號(hào):TN8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2012)10(c)-0063-02
隨著現(xiàn)代通信技術(shù)及電子技術(shù)的高速發(fā)展,無(wú)線通信技術(shù)的近距離傳輸有了很大的發(fā)展優(yōu)勢(shì),因而越來(lái)越多人去關(guān)注和研究。傳統(tǒng)的無(wú)線通信也能實(shí)現(xiàn)這方面的要求,但往往花費(fèi)高,功耗也大,因此我們就需要找到價(jià)格便宜,功耗低,在短距離內(nèi)傳輸?shù)臒o(wú)線通信[1]。無(wú)線傳輸系統(tǒng)應(yīng)用的領(lǐng)域越來(lái)越廣,包括防盜裝置,無(wú)線開(kāi)關(guān)等范圍,其價(jià)值變得重要[2]。
1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案
1.1 發(fā)射電路設(shè)計(jì)
發(fā)射和編碼電路的按鍵是遙控開(kāi)關(guān)的重要部件,通過(guò)按鍵動(dòng)作使被遙控對(duì)象處于不同的工作狀態(tài),從而達(dá)到遙控的目的,按鍵還相當(dāng)于PT2262的電源開(kāi)關(guān)。具體電路見(jiàn)圖1。按鍵S1000一端和編碼芯片PT2262數(shù)據(jù)引腳D2相連,另外一端與三極管相連,通過(guò)按鍵動(dòng)作使三極管導(dǎo)通,從而為PT2262提供電,起到控制編碼芯片工作的目的。
1.2 PT2262組成的編碼電路設(shè)計(jì)
編碼芯片PT2262是發(fā)射部分的核心元件,可以通過(guò)不同的編碼來(lái)產(chǎn)生不同的信號(hào),從而達(dá)到被遙控對(duì)象處于不同的狀態(tài)。
PT2262編碼電路(如圖2),通過(guò)不同的按鍵導(dǎo)通或斷開(kāi),使得PT2262端口獲得高電平1或低電平0。四個(gè)按鍵S1000—S1003分別對(duì)應(yīng)PT2262的四個(gè)端口D0—D3數(shù)據(jù)輸入,當(dāng)按下鍵S1003時(shí),按鍵信號(hào)經(jīng)D3進(jìn)入編碼芯片,編碼脈沖輸出,調(diào)制發(fā)射電路的載波,而數(shù)據(jù)碼在無(wú)線開(kāi)關(guān)的系統(tǒng)中就是能起到把不同的開(kāi)關(guān)加以區(qū)分開(kāi)來(lái)的目的
1.3 無(wú)線發(fā)射部分的電路設(shè)計(jì)
由上面的各單元電路組成的發(fā)射系統(tǒng)電路組成圖(如圖3)。該發(fā)射部分包括315 MHz的無(wú)線發(fā)射單元電路與PT2262編碼芯片構(gòu)成的編碼電路兩大部分構(gòu)成。
發(fā)射部分中的按鍵電路沒(méi)有任何一個(gè)按鍵按下,這時(shí)的三極管Q是處于截止?fàn)顟B(tài)的,那么也就是編碼芯片PT2262是沒(méi)有接通電源的,它也就不能工作,那么無(wú)線發(fā)射模塊也就沒(méi)有工作也沒(méi)任何信號(hào)得以發(fā)射。如果這時(shí)我們將S1000-S1003中的按鈕按下,這個(gè)時(shí)候三極管Q也就會(huì)被導(dǎo)通,那么編碼集成PT2262得到電源也就進(jìn)入了工作狀態(tài),接下來(lái)它就會(huì)按照引腳D0-D3輸入的電平進(jìn)行編碼,然后此信號(hào)被輸入到315 MHz無(wú)線發(fā)射單元電路,經(jīng)過(guò)它的調(diào)制后再發(fā)射出去。
1.4 解碼和無(wú)線接收電路設(shè)計(jì)
解碼電路我們采用的是PT2272解碼芯片。芯片A0—A7引腳是該芯片的地址引腳,只有當(dāng)接收芯片處的地址碼與發(fā)射芯片的地址碼被設(shè)定一致的時(shí)候,這時(shí)輸出端口才會(huì)有相應(yīng)的信號(hào)輸出。PT2272解碼芯片的輸入端DIN從先無(wú)線接收模塊那接收到發(fā)送端發(fā)來(lái)的信號(hào),然后再通過(guò)其內(nèi)部電路的解碼予以辨認(rèn)。只有當(dāng)它所接收到的信號(hào)的地址碼是和發(fā)射部分的編碼芯片編碼相同時(shí),它的數(shù)據(jù)輸出端D0—D3才有信號(hào)輸出。反之也就并不會(huì)被解碼[7]。
接收部分是由四個(gè)D觸發(fā)器、一個(gè)高頻的信號(hào)接收電路模塊、一個(gè)PT2272,四個(gè)二極管IN4007、四個(gè)繼電器和四個(gè)NPN三極管以及若干個(gè)電阻等組成。
2 發(fā)射和接收仿真電路
首先對(duì)發(fā)射部分單元電路進(jìn)行仿真,由于元件庫(kù)中晶振的最高頻率為80 M,所以在電路的輸入端用80 MHz的信號(hào)源代替輸入信號(hào),為了觀察比較輸入與輸出信號(hào)的波形采用雙蹤接示波器。示波器測(cè)得輸入與輸出的波形(如圖4),
由圖可知輸出與輸入信號(hào)的波形一致,皆為正弦信號(hào),頻率為80 MHz。
考慮到元件庫(kù)里元件所限,只對(duì)無(wú)線接收單元電路進(jìn)行仿真,此處對(duì)接收單元電路做了簡(jiǎn)化,由三級(jí)管和一級(jí)運(yùn)放電路對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行放大,在運(yùn)放的輸入端加與發(fā)射端相同頻率為80 MHz的高頻信號(hào)作為接收到的信號(hào),為了觀察和比較其輸出與輸入的波形采用雙蹤示波器。
仿真波形(如圖4),左邊為輸出信號(hào)的波形,右邊為電路輸入端的波形,由圖可知:輸出與輸入信號(hào)的波形一致,都為正弦信號(hào),頻率為80 MHz,且輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)放大后幅值增大,符合設(shè)計(jì)要求。
3 結(jié)論
無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)在日常生活中使用越來(lái)越廣泛,無(wú)論是家用電器,還是工業(yè)智能控制都會(huì)用到無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)來(lái)自動(dòng)控制設(shè)備工作,為了更加方便人們的工作,設(shè)計(jì)一款體積小、價(jià)格便宜、功能多的無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)是技術(shù)人員經(jīng)常思考的問(wèn)題。
本文還要改進(jìn)的地方有如下:(1)可以進(jìn)一步提高發(fā)射效率,降低功耗,使其具有更好的使用和推廣價(jià)值。(2)后面的研究我們可以采用單片機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)解碼芯片PT2272對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行軟件解碼。
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