无线遥控电路控制器.doc

信息与电气工程学院无线传输系统设计项目(二级项目)设计说明书（2012/2013学年第二学期）题 目 ： 无线遥控电路控制器 专业班级 ： 学生姓名 ： 学 号 ： 指导教师 ： 设计周数 ： 1周 2013年7月13日10目录1课程设计的任务及要求21.1主要任务22.2技术要求22无线遥控概述22.1设计思路分析22.2系统方框图33系统硬件设计与实现33.1无线电遥控发射模块33.1.1主要组件介绍33.1.2 无线电遥控发射电路以及工作原理53.2无线接收模块63.2.1主要组件介绍63.2.2无线接收电路及其工作原理84实验结果95总结10参考文献111课程设计的任务及要求1.1主要任务（1）根据技术要求和现有开发环境，分析项目题目；（2）设计系统实现方案；（3）设计绘制电路原理图并选择器件，计算参数；（4）焊接电路、调试；（5）记录结果、修改并完善设计；（6）编写项目报告。2.2技术要求利用315M无线反射头和315M无线接收头、以及编解码芯片PT2262和PT2272设计实现一个无线遥控电器控制器。能对电器（电扇、电灯、电机等）进行遥控控制其开和关。每组要求设计的地址码不同，进行遥控时互不干扰。2无线遥控概述无线遥控器顾名思义，就是一种用来远程控制机器的装置。现代的遥控器，主要是由集成电路电板和用来产生不同讯息的按钮所组成。时至今日，无线遥控器已经在生活中得到了越来越多的应用，给人们带来了极大的便利。随着科技的进步无线遥控器也扩展到了许多种类，简单来说常见的有两种，一种是红外遥控模式，另一种是防盗报警设备、门窗遥控、汽车遥控等等常用的无线电遥控模式。两者各有不同的优势，应用的领域也有所区别。2.1设计思路分析本系统通过基于PT2262设计出的无线电发射电路，PT2262编应的脉冲信号，再通过无线发射电路发射出无线电信号。基于SC2272设计出无线电接收电路，天线接收到信号后再经过滤波、放大后把信号传送给SC2272的接收管脚，SC2272成功接收到信号后，数据端管脚再得到不同的高低电平从而控制两个继电器的闭合，最后达到是接+5V电源还是接+12V电源的目的。2.2系统方框图图2-1 无线电遥控发射端图2-2 无线电遥控接收端3系统硬件设计与实现本系统由三大模块组成即无线电遥控发射模块、无线电遥控接收模块和为其提供5V直流电源的桥式整流滤波电路。无线电遥控发射模块是由PT2262以及相应的电阻电容等组成的无线电发射电路，无线遥控接收接收模块则主要由SC2272、无线接收头以及相应的电阻电容组成，桥式整流滤波电路由变压器、整流二极管、滤波电容和电阻组成。3.1无线电遥控发射模块3.1.1主要组件介绍（1）PT2262编码芯片PT2262管脚说明：A0-A11地址管脚用于地址编码，可以置“0”、“1”或者“悬空”，编码与PT2272一致。D0-D5 地址或数据管脚，数据输入端，有一个为“1”既有编码发出，内部下拉。VCC 电源端。VSS 接地端。TE 编码启动端，用于多数据的编码发射，低电平有效。OSC1 振荡电阻输入端，与OSC2所接电阻决定震荡频率。OSC2 振荡电阻振荡器输出端。DOUT 编码输出端（正常时为低电平）。图3-1 PT2262图片和管脚图T2262/2272是一种CMOS工艺制造的低功耗低价位通用编解码电路，PT2262/2272最多可有12位(A0- A11)三态地址端管脚(悬空,接高电平,接低电平),任意组合可提供 531441地址码,PT2262最多可有6位。(D0-D5)数据端管脚,设定的地址码和数据码从 17 脚串行输出，可用于无线遥控发射电路。编码芯片PT2262编码信号是由地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字，从17脚输出到射频发 射模块的数据输入端发射出去。射频接收模块接收后送到解码芯片PT2272，其地址码经过三次比较核对后 ，PT2272的VT脚才输出高电平，与此同时与PT2262相应的数据脚也输出高电平，如果PT2262连续发送编 码信号，PT2272第17脚和相应的数据脚便连续输出高电平。PT2262停止发送编码信号，PT2272的VT端便恢复为低电平状态。（2）NPN三极管实物和电路结构如图3-2所示图3-2 NPN三极管NPN三极管是一种半导体电子器件，在收音机以及各种放大电路中路径常看到它，应用范围很广，三极管包括发射极、基极和集电极。三极管的作用有电流放大、开关等作用。电流放大作用即当基极有电流通过时，集电极和发射极的导通电流为基极的k倍。开关作用即当基极没有电流通过时，集电极和发射极不导通。3.1.2 无线电遥控发射电路以及工作原理图3-3 无线电遥控发射电路无线电遥控发射电路有芯片PT2262、两个开关按键以及所需的电阻电容组成。首先编码开关随机编一个地址码，考虑到操作方便，我们让地址码全部处于悬空状态，编码启动端TE端接低电平，OSC1和OSC2接适当的振荡电阻，本系统选取电阻为820k使其达到所需要的振荡频率，数据端D0分别接开关SW-1和SW-2，其他悬空，DOUT输出地址码和数据码组成的串行信号，当开关SW-1接通时，PT2262产生一个地址码和数据码组成的串行码通过DOUT端通过天线发送出去。3.2无线接收模块3.2.1主要组件介绍（1）SC2272-L4解码芯片，其引脚图如3-4所示图3-4 SC2272-L4解码芯片引脚图SC2272-L4是一款用以解码的芯片，编码芯片PT2262发出的编码信号由地址码、数据码、同步码组成一个完整的串行码，解码芯片SC2272-L4接收到信号后，其地址码经过两次比较核对后，VT脚才输出高电平，与此同时相应的数据脚也输出与PT2262数据端相同的高低电平信号。其中SC2272芯片上有M4M6L4L6不同的后缀，其中L表示锁存输出，即当DIN管脚成功接收到信号后，输出管脚VT电平状态就会一直保持下去，直到下一个信号的到来，M表示非锁存输出，即输出管脚VT发送的电平信号是瞬时的，DIN管脚成功接收信号VT则输出高电平，M和L后的数字则表示有几路并行的数据管脚，本系统使用的芯片型号是锁存四路并行数据解码芯片SC2272-L4。SC2272-L4管脚说明：A0-A11 地址管脚 用于地址编码，可以置“0”、“1”或者“悬空“，编码必须与PT2262一致，否则不解码。D0-D5 地址或数据管脚，当作数据管脚时，只有在地址码与PT2262一致时数据管脚才能输出与PT2262数据端一致的高低电平。VCC 电源端。VSS 接地端。DIN 数据信号输入端，来自接收模块输出端。OSC1 振荡电阻输入端，与OSC2所接电阻决定振荡频率。OSC2 振荡电阻振荡器输出端。VT 解码有效确认输出端（一般为低电平，当解码成功后确认后为高电平）。（2）继电器图3-5 继电器图片和管脚继电器是一种电控制器件，实际上就是一种小电流控制大电流的一种元器件，所以在电路中常常发挥着自动调节、转换电路和安全保护等功能。1、2常闭，1、3常开，当4、5端有小电流通过时，4、5之间的电磁铁因电流通过而产生磁性，开关打向3端，从而1、3导通（3）无线接收模块图3-6 超再生无线接收模块超再生无线接收模块是一种通过天线接收到无线电信号后，首先对信号进行滤波，滤除掉噪音信号，再对信号进行放大，得到所需要的无线信号的一种模块。3.2.2无线接收电路及其工作原理图3-7 无线电接收模块电路图无线接收端电路主要由SC2272-L4、无线接收模块、三极管、继点器和所需的电路组成。首先对SC2272-L4地址码进行编码必须和PT2262相同，地址管脚A0-A5均处于悬空专状态，否则SC2272不解码，OSC1和OSC2接一个决定振荡频率的电阻，本系统设为4.7M，DIN接收天线从无线接收模块数据端3端的信号，当天线接收到无线信号后，首先对无线电信号进行滤波，再对信号进行放大，最后通过数据端输出传送给SC2272-L4的DIN端，之后SC2272-L4对接收到的信号进行解码，对收到的数据码、地址码组成的串行码进行两次核对，如果地址码正确，则SC2272-L4数据端电平变化与PT2262的数据端相同，同时VT端输出高电平信号。当发送端SW-1按下时，PT2262的数据端D0电平状态是高电平，无线电接收到信号后，SC2272-L4的数据端D0电平状态也为高电平，并且会一直锁存下去，此时继电器1闭合，工作电路接通+5V电压，直到SW-2按下，数据端变为低电平，继电器断开。4实验结果无线遥控发射端实物电路如图4-1所示图 4-1 发射端实物电路无线遥控接收端实物电路如图4-2所示图 4-2 接收端实物电路5总结无可否认，纯机械手动操作的时代已经过去，无线操作的时代早已经到来，特别是无线电遥控操作在我们周围的应用比比皆是，无线电遥控电源开关只是其中最基础的一方面的应用，伴随着科学的发展和技术的进步，人们已不再满足于对一个简单的电源开关的无线遥控，小到对车库遥控门的无线电控制，大到对地外探索的飞船的无线电远程遥控，其中无线电都发挥着不可替代的作用。本系统可调遥控电源开关的设计着重于对无线电遥控原理的揭示，起着一个模拟真正的遥控开关工作原理的作用，真正的无线电遥控开关或者是无线电遥控设备基本原理与之相同，但是比其更加复杂，功能也更加完善。不管从电路设计上还是从经济效益上讲，本系统的设计都不是成熟的、经济的，首先电路上各个元器件的数值都只是一个理论值，有的甚至连理论值都无法得到，工作性能以及稳定性没有进行实验的检测，其次经济效益上讲，元器件的使用也没有兼顾价格与性能，一个制成品所有元器件的开销远远大于成熟产品的价格。参考文献1华成英.模拟电子技术基础(第四版)M.北京:高等教育出社,2