四路無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)方案

　　摘要：鑒于市場(chǎng)上很多遙控產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊、性能不好，我們?cè)O(shè)計(jì)了性能穩(wěn)定、價(jià)格便宜的無(wú)線遙控器。該遙控器發(fā)射部分采用315MHz無(wú)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(wú)線遙控距離可達(dá)200m.適用于控制電動(dòng)門(mén)的開(kāi)關(guān)、工業(yè)用電動(dòng)機(jī)的開(kāi)停、正反轉(zhuǎn)等。

　　0引言

　　目前市場(chǎng)上有很多無(wú)線遙控產(chǎn)品出售，質(zhì)量參差不齊，有些還使用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(wú)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(cè)、數(shù)據(jù)采集、生物信號(hào)采集等功能。

　　1 PT2262/2272

　　編碼芯片PT2262/2272是臺(tái)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(duì)帶地址、數(shù)據(jù)編碼功能的無(wú)線遙控發(fā)射/接收芯片。

　　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(jiǎn)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(dòng)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(hào)。

　　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(hào)消失時(shí)，PT2272的數(shù)據(jù)輸出端仍保持原來(lái)的狀態(tài)，直到下次接收到新的信號(hào)輸入。PT2272的非鎖存功能是指當(dāng)發(fā)射信號(hào)消失時(shí)，PT2272的對(duì)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(duì)應(yīng)，可用以類(lèi)似點(diǎn)動(dòng)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(wú)線數(shù)據(jù)發(fā)射模塊和編碼集成PT2262組成。該無(wú)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(wú)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��；當(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，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(hào)停止時(shí)發(fā)射電流降為零，數(shù)據(jù)信號(hào)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(méi)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(wú)線數(shù)據(jù)發(fā)射模塊沒(méi)有發(fā)射信號(hào)。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(kāi)始工作，它根據(jù)數(shù)據(jù)輸入端Do-D3的電平進(jìn)行編碼，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。該編碼信號(hào)經(jīng)無(wú)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?chē)目臻g。如果按鈕一直按住則發(fā)射模塊連續(xù)發(fā)射無(wú)線信號(hào)。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(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。

　　2.2接收部分

　　接收部分的電路原理圖如圖2中（a）所示。

　　圖2接收部分電路原理圖。

　　該部分電路主要由315MHz無(wú)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(wú)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、濕度穩(wěn)定性及抗機(jī)械振動(dòng)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(hào)的侵入；輸出端的波形在沒(méi)有信號(hào)時(shí)比較干凈，干擾信號(hào)為短暫的針狀脈沖，不象超再生式接收電路會(huì)產(chǎn)生密集的噪聲波形，但近距離強(qiáng)信號(hào)時(shí)可能有阻塞現(xiàn)象。