多路无线遥控接收装置的设计_优秀论文集

1、多路无线遥控接收装置的设计田 涛（信息工程学院 电子一系 统专电信0601班）摘 要：本系统多路无线遥控接收装置介绍了一种无线电遥控多通道开关系统的设计方法，详细阐述了其组成结构和工作原理。该方法采用芯片组PT2262/2272，PT2262/PT2272是台湾普城公司生产的一种CMOS工艺制造的低功耗低价位通用编解码电路，PT2262/PT2272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。发射芯片PT2262-IR将载波振荡器、

2、编码器和发射单元集成于一身，使发射电路变得 简单，使用方便。接收芯片PT2272的数据输出位根据其后缀的不同而不同，同时它的数据输出有暂存和锁存两种形式，本设计采用的是带锁存功能的芯片PT2272-L4。发射和接收端通过无线电遥控方式实现多通道控制。发射系统采用按键控制编码数据端来实现对受控电路的选择控制，当没有按键按下时，PT2262不接通电源，其Dout端(17脚)为低电平，所以晶振稳频振荡器不工作则没有调制信号发出，当有按键按下时，PT2262得电工作，其第17脚输出经调制的串行数据信号，当17脚为高电平时，高频发射电路起振并发射等幅高频信号，当17脚为低电平时，高频发射电路停止振荡，所

3、以高频发射电路完全受控于PT2262的17脚输出的数字信号。在接收控制系统中，当接收到的编码脉冲信号与发射系统发射过来的信号的地址码与数据码一致时，PT2272工作，并驱动相应受控继电器动作；反之，则保持不变。关键词：无线电遥控，pt2272解码芯片，ASK调制与解调，继电器 点评评语： （指导教师：荆炳礼 教授） 采用专用无线发射模块制作的多路无线遥控发射装置，具有频率稳定、发射距离远、多路数据编码等主要特点，兼具技术新颖性和实用性，在工业测控、家用电器等领域得以广泛应用。 田涛同学毕业设计选题得当，态度认真，刻苦钻研；样品装配、焊接规范，测试方法正确，数据翔实，达到了预期的设计效果；论文内

4、容充实，撰写规范，重点突出，紧扣主题。同时，提供了设计图纸、器件数据、参考文献、外文翻译等内容，较好地完成了毕业设计任务。Multi-channel Wireless Remote Control Device ReceiveLiu Fei(Computer Information, Statistics Class 0403)Abstract:This system introduces a multi-channel radio-controlled switching system design methods, elaborated on its composition and wor

5、king principles. The method used chipset PT2262/2272, PT2262-IR/2272 is a band address, data encoding capabilities of the remote control transmit / receive integrated chip. Which launched PT2262-IR will chip carrier oscillator, encoders and fired in an integrated unit, to launch circuit simple, easy

6、 to use. Chip PT2272 receive the data output in accordance with its suffix vary, but its output data are temporary and latches in two forms, the design is based on the chip with latch function PT2272-L4. Transmitting and receiving terminal through radio-controlled manner to achieve multi-channel con

7、trol. Launch systems using data-coding control keys to achieve the circuit controlled the choice of control, not when the button is depressed, PT2262 not connected to power, its Dout-(17 feet) for low-level, non-crystal oscillator frequency stabilization Work is not a signal modulation, when a butto

8、n is depressed, PT2262, in the work, its 17 feet by the modulation of the output serial data signals, when 17 feet of high-, high-frequency transmitter, and other start-up and fired high - Frequency signal, when 17 feet of low-level, high-frequency transmitter to stop oscillation, the high-frequency

9、 transmitter PT2262 completely controlled by the 17 feet of output digital signal, thus completing the circuit high-frequency range keying (ASK modulation), - System equivalent to 100% of the AM. In the receiving control system, when receiving the pulse signal coding system and launch a signal launc

10、hed from the address code and data when the same code, PT2272, and drive the corresponding controlled circuit moves the contrary, remain unchanged.Keywords：radio-controlled；chipset；ASK modulation；relay第一章 绪 论1.1 遥控器在当前的研究状况及成果遥控技术一般应用于操作不便或难以接近被控对象的场合，例如对于移动时的被控对象，恶劣环境下作业的机器，人难以到达的危险场所，就必须使用遥控技术进行远距

11、离操纵。又如工厂里的行车，模型飞机，模型舰艇，乃至当代无人驾驶飞机，宇宙飞船，无线电制导导弹等移动式设施也必须使用遥控技术。随着电子技术的飞速发展，新型大规模遥控集成电路的不断出现，使遥控技术有了日新月异的发展。遥控装置的中心控制部件已从早期的分立元件、集成电路逐步发展到现在的单片微型计算机，智能化程度大大提高。近年来，遥控技术在工业生产、家用电器、安全保卫以及人们的日常生活中使用越来越广泛。随着无线电技术的发展和微电子制作工艺的进步，一些功能性的单元电路和整个发射、接收电流逐渐向小型化、数字化、模块化方向发展。自20世纪90年代以来，国内不少厂家相继开发、研制出一些专用于无线电遥控的发射、接

12、收模块或组件。由于采用新技术、新工艺，这些模块体积小、重量轻，一些微型模块可小至挂在钥匙链上，随身携带，进行遥控非常便利。正因为如此，现代遥控技术已经普遍地应用于各类家用电器中。例如电视遥控、电灯遥控、电风扇遥控、空调器遥控等。这类应用提高了家电的功能和档次，给使用者带来了极大的方便。设有遥控功能的电视，使用者不必离开座位，只需使用手持红外遥控器就可以进行节目切换，实现对音量、对比度等的调节。在这些应用中说明，“远”与“近”都是相对的。有“千里之遥”，也有“一步之遥”之说，家用电器的遥控就是一个生动的实例。操作者与被控者之间并非“遥”，也非“难以达到”，仅为方便而已，因此对遥控的定义，可以广义

13、地理解为对负载非接触式的一种自动控制方式。1.2 本课题的意义及研究方法和理论依据本设计（论文）在通过各种方式搜集了大量的有关遥控的书籍和文献以及资料后设计并成功的制作出了实物。在不断的实地测量和改进电路后此遥控器在遥控距离、可靠性、以及稳定性上已经达到了相当高的水平，本论文主要是围绕着我们所做的遥控装置结合现代遥控方式进行了系统全面的介绍。包括遥控的基本概论、传感器技术、光控遥控器、声音遥控器、红外线遥控器、无线电遥控器和语音遥控器等多种遥控器，基本概括了现代遥控技术的内容与类型，以及无线电遥控技术的应用与特点，同时也谈论了自己对遥控器发展前景的一些看法。本系统实现的主要方法是：在发射端，主

14、要由编码电路和发射电路组成。通过按键经由PT2262编码芯片构成的编码电路，产生所需要的、具有某些特征的脉冲控制指令。由于这些控制指令都是频率比较低的电信号，无法直接传送到遥控目标上去，所以必须将指令信号送到发射电路，使它载在高频信号（315M载波）上，才能由发射天线发送出去。 在接收端，由接收天线送来的微弱电信号经接收机高频选择和放大后，送到解调器。就像船到码头车到站，把货物卸下来的情况一样，解调器的作用是从载波上卸下指令信号。由于“卸”下来的各种指令信号都混杂在一起的，还要送到由PT2272解码芯片组成的解码电路进行解码。解码电路的工作就是把卸下来的各种信号与发射端输出的信号相比对，如果两

15、种信号一致，则解码电路直接将信号送人执行机构，直接对被控对象进行具体的操作与控制，这里我们的被控对象是遥控门铃，同时控制继电器动作来驱动发光二极管的亮与灭1.3 无线电遥控的发展前景及相关问题无线电遥控技术的诞生，起源于无线电通讯技术，最初的构想是无线电电报技术的建立，真空电子管的发明使得无限电技术的应用和普及很快应用在民用和军用等各个领域。在第一次世界大战时，无线电遥控应用较多的是在军事上，将遥控装置安装在鱼雷，当鱼雷发射后利用遥控鱼雷去攻击敌方的船只和舰艇，使得鱼雷的命中率大大的提高。到了第二次世界大战时，纳粹德国又将无线电遥控系统安装在V2火箭上，对英国伦敦进行了大规模的轰炸，在那时可以

16、说无线电遥控技术发挥到了极至。后来随着晶体管的发明和集成电路的诞生，无线电遥控技术达到了更加完善的程度，现如今我们所知道导弹、卫星、航天飞机等高科技技术都是利用无线电遥控技术的结晶，它已经不再是军事领域唯一成员，我们的日常生活可以说是已经离不了无线电遥控，如：遥控监视、报警、遥控电视、遥控玩具等等。几十年来，遥控技术在电子技术、计算机技术、通信理论、电子元器件发展的基础上，得到了极其迅速的发展，应用前景广阔。今后发展趋向主要表现在以下几个方面。(1) 提高系统的适应能力，以满足各种不同用途的需要。以前的遥控系统，大都是按照特定的任务来设计的，其性能完全由系统的硬件所决定。系统传输信号的数目、信

17、息速度采样频率以及各种参数基本上是固定的。虽然在一定程度上能通过更换硬件或某些接线来改变工作状态，但其变化范围有限，不能适应多方面的需要。为此，就要求发展一种灵活通用的可编程序遥控系统，这种系统具有较强的自适应能力与实时性能，能够根据不同用途的需要，随时改变系统的工作状态。(2) 采用先进的信息处理方式和新的多路信号的传送方法，以提高信息传输的高可靠性和稳定性。(3 ) 采用先进的元器件及工艺设计，以提高可靠应，减小设备体积，重量，降低成本及系统功耗(4) 遥控技术在计算机，通信技术、传感器技术等多学科发展的基础上，应向超时空高速度、大容量、多媒体、智能化的方向发展。(5) 遥控技术应综合多学

18、科技术解决我国的技术难题。如我国一年中，煤矿发生多起瓦斯爆炸事故，夺走许多煤矿工人的宝贵生命，如果采用地下午人采煤遥控系统，系统包括采煤机操作刺痛，煤块向上运输提升系统，有害气体浓度监测、报警、吸收处理及转化系统有这样一套完整的生产自动线，再也不会发生人身事故了。笔者认为这种设想，经过广大技术人员的科技攻关，不久将会变成现实。第二章 总体方案设计及选择论证2.1 系统的总体方案及框图发射系统框图超再生检波高频放大整 形低频放大输入回路LED灯继电器开关电路解码电路555门铃图2-1接收系统框图本系统的工作原理通过点触式开关和编码芯片以及芯片内部的地址编码功能产生一个带有控制信息及地址编码的低频

19、脉冲信号，再利用ASK调制的原理将脉冲信号调制在315M高频载波上通过天线发送出去。接收端从天空中接收到由发射端所发出的带有控制信息的高频微弱信号后通过选频、高频放大，检波、低频放大、整形等解调出带有地址编码的低频脉冲信号在通过解码芯片还原出原有的控制信息，由这些信息来控制继电器的通断从而控制了发光二极管的亮灭。2.2 无线电遥控的分类及本设计的选择论证从无线电遥控的定义上看，所有能够实现无线遥控的控制系统，都应视为无线电遥控装置，为此我们按其发射和接收波谱频率上分，有音频声控、可见光控、红外线控、射频电磁波控和载频电磁波控等；按发射和接收的传输方式上分，有再生式、超再生式、外差式、超外差式、

20、等幅、调幅式和调频式等等；如果按发射和接收的载体性质上分，有单音频式遥控、双单音频式遥控、脉冲数字式遥控等等；如果我们按发射和接收的动作类型上分，有开关式、占空比式、脉宽式、脉位式、复合式、时分比例式和混合比例式等等；如果按发射和接收的通道数量上分，有单通道、双通道、四通道、八通道和十通道以上的多通道等等；如果再按发射和接收频率波长上分，有长波、中波、短波或低频、高频和甚高频等等；从发射和接收的电路组成上看，有分立元件、集成电路、模拟电路、数字电路、混合电路等等。可以说从广义上看无线电遥控技术的种类和方式多种多样。本设计的发射系统采用的是4通道315M晶振稳频的ASK调制，接收控制系统采用的是

21、超再生检波电路。 2.3 调制与解调方式的选择论证调制电路与解调电路是通信系统中的重要组成部分。调制是在发射端将调制信号从低频段变换到高频段，便于天线发送以及实现不同信号源、不同系统的频分复用；解调在接收端将已调波信号从高频段变换到低频段，恢复原调制信号。调制总体上可分为模拟信号调制和数字信号调制；在模拟系统中，按照载波波型的不同，可分为脉冲调制和正弦波调制两种方式。因为本设计采用的是数字调制所以在这里详细介绍一下数字调制与解调的方式和原理。采用数字信号对载波进行调制，称为数字调制。由于数字信号仅有高、低电平两个离散状态，因此可以用正弦载波的某些离散状态来表示相应的数字信息“1”或“0”。数字

22、调制的三种基本类型是振幅调制（ASK）、频率调制（FSK）和相位调制（PSK），而每种类型又包括多种实现方式。本系统采用的是ASK调制方式。设载波信号为uc（t）=cosct，c=2fc，数字基带信号为单极性随机矩形脉冲信号序列s(t)=ang(t-nTs),以下，其中w1为传号载频；w2为空号载频；1和2分别为传号与空号载波的初相，在-, 均匀分布；w0=(w1+ w2)/2为载波频率；nTst(n+1) Ts；其中g（t）是码元宽度为Ts，高度为1的非归零码矩形脉冲，an为二进制随机变量，且有g（t）= 1 0tTs0 其他an = 0 出现概率为P1 出现概率为1-P则频移键控（FSK）

23、信号为： FSK(t)= A0ang1(t-nTs)cos(w1t+1)+(1-an) g2(t-nTs)cos(w2t+2)相移键控（PSK）信号为： PSK(t)=A0ang1(t-nTs)cos(w1t+1)+(1-an) g2(t-nTs)cos(w1t+2+) 幅移键控（ASK）信号为：ASK(t)= s(t) uc(t)= s(t)A0cos(w0t+0)= A0ang (t-nTs)cos(w0t+0) 若给定二进制数字序列S（t）为10110，二进制的幅移键控（ASK）、频移键控（FSK）和相移键控（PSK）。常见的ASK调制方法有两种：相乘法和通断键控法（OOK）。示意图为图

24、2-2所示。相乘法的原理与模拟振幅调制的相乘法原理相同，就是将调制信号S（t）和载波信号uc（t）通过乘法器进行线性叠加后产生调幅波。OOK的原理从ASK信号的时域波形可以很容易理解，即s(t)=1时控制开关闭合，输出载波信号；s(t)=0时控制开关断开,输出信号为0。、S（t）uAK(t)uc（t）uc（t）S(t)uAK(t) 相乘法 通断键控法 图2-2 （调制原理）ASK解调也有两种方法：包络检波和相干解调。由于被传输的是数字信号1和0，因此，在每个码元持续期间要用抽样判决电路对低通滤波器的输出作一次判决以确定信号取值。相干解调需要在接受端产生一个本地的相干载波。数字调制技术的特点在于

25、抗干扰和噪声的能力强，可以同时传输各种不同的速率和带宽的信号，易于采用加密的方式传送信息。但是，由于数字基带信号的频谱较宽，因此如何充分有效地利用有限的频带是数字调制中重要的研究课题，这也是许多调制方式产生的原因。2.4 编解码芯片的选择2.4.1编解码芯片PT2262/2272的介绍PT2262/PT2272是台湾普城公司生产的一种CMOS工艺制造的低功耗低价位通用编解码电路，PT2262/PT2272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

26、线遥控发射电路编码电路采用编解码芯片PT2262。该芯片内部有振荡器、系统定时器、地址解码器、编码脉冲发生器和控制逻辑电路。PT2262的A0A7端（第18脚）是芯片的地址码设置端口，每一端口可以编为“0”(接地)、“1”(接VCC)和“开路”三种状态，利用A0A7这8位地址线可提供38 6561种不同寻址。D0D3端（第1013脚）是数据码输入端，分别和4个二极管、按键相连。编码芯片PT2262数据码输入端可以是高电平1或者是低电平0，一共有4个通道，数据码在无线电遥控开关系统中的主要作用是区别不同的受控电路。当编码芯片PT2262的发送控制端（第14脚）有效时，数据输出端（第17脚）输出带

27、有地址编码信息和开关状态信息的编码脉冲信号。如下分别为PT2262内部结构图（图2-3）及各管脚说明（表1）。图2-3（PT2262发射模块结构图）PT2262管脚说明（表1）名称 管脚说 明 A0-A111-8、10-13地址管脚,用于进行地址编码,可置为“0”,“1”,“f”(悬空),D0-D57-8、10-13数据输入端，有一个为“1”即有编码发出，内部下拉 Vcc18电源正端（）Vss9电源负端（）TE14编码启动端，用于多数据的编码发射，低电平有效；OSC116振荡电阻输入端，与OSC2所接电阻决定振荡频率；OSC215振荡电阻振荡器输出端； Dout17编码输出端（正常时为低电平）

28、2.4.2 编码解码原理编码芯片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码字，解码芯片PT2272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高电平，如果发送端一直按住按键，编码芯片也会连续发射，在具体的应用中，外接振荡电阻可根据需要进行适当的调节，阻值越大振荡频率越慢，编码的宽度越大，发码一帧的时间越长。图2-4（PT2262工作时序图） 图2-5（PT2262调制信号波形）地址码和数据码都用宽度不同的脉冲来表示，两个窄脉冲表示“0”；两个宽脉冲表示“1”；一个窄脉冲和一个宽脉冲表示“F”也就是地址码的“悬空”。 我们从超

29、再生接收模块信号输出脚上截获的一段波形，可以明显看到，图上半部分是一组一组的字码，每组字码之间有同步码隔开，如果我们用单片机软件解码时，程序只要判断出同步码，然后对后面的字码进行冲宽度识别即可。图下部分是放大的一组字码：一个字码由12位AD码（地址码加数据码，比如8位地址码加4位数据码）组成，每个AD位用两个脉冲来代表：两个窄脉冲表示“0”；两个宽脉冲表示“1”；一个窄脉冲和一个宽脉冲表示“F”也就是地址码的“悬空”2262每次发射时至少发射4组字码，2272只有在连续两次检测到相同的地址码加数据码才会把数据码中的“1”驱动相应的数据输出端为高电平和驱动VT端同步为高电平。因为无线发射的特点，

30、第一组字码非常容易受零电平干扰，往往会产生误码，所以程序可以丢弃处理。 图2-6（图名写清楚） 图2-6（PT2272接收模块工作时序图） PT2272解码芯片有不同的后缀，表示不同的功能，有L4/M4/L6/M6之分，其中L表示锁存输出，数据只要成功接收就能一直保持对应的电平状态，直到下次遥控数据发生变化时改变。M表示非锁存输出，数据脚输出的电平是瞬时的而且和发射端是否发射相对应，可以用于类似点动的控制。后缀的6和4表示有几路并行的控制通道，当采用4路并行数据时（PT2272-M4)，对应的地址编码应该是8位，如果采用6路的并行数据时(PT2272-M6)，对应的地址编码应该是6位。设置地址

31、码的原则是：同一个系统地址码必须一致；不同的系统可以依靠不同的地址码加以区分。PT2262和PT2272除地址编码必须完全一致外，振荡电阻还必须匹配，否则接收距离会变近或者不法接收。315M高频载波的产生与选择论证振荡器是一种在没有外加信号的情况下，本身能产生具有一定频率和一定振幅的交流信号的电路。它是将直流电源供给的能量自行转换为交流振荡信号的能量。常用的有LC振荡器和晶振稳频振荡器。LC振荡器同时也包括三点式LC振荡器和改进型LC振荡器。LC自激型振荡器，它的标志性和振荡回路的品质因数（Q值）较低，是限制稳定度的关键因素。LC并联谐振回路Q值大都在100和300之间，加载后回路的标准性将进

32、一步降低，因此即使采取多种措施，其频率稳定度也就在10-410-5之间。而石英晶体片的固有品质因数很高，将它装在支架上，引出接线，就构成了高品质因数的石英谐振器。用石英谐振器作为有源电路的振荡回路元件构成的石英晶体振荡器，也可称为晶振稳频振荡器，它的频率稳定度很容易就做到10-510-7，在采取一些措施后，其频率稳定度可达到10-10量级。因此，这里我们采用了晶振稳频振荡器来产生交流信号。石英晶体片之所以能作为谐振器，就基于它的“压电效应”。其中，一种是正压电效应，即在晶体片两面施以机械力时，晶体片两面便产生相应的电场（电荷）；另一种是负压电效应，即在晶片两面加意电场（电压）时，晶片将产生机械

33、变形。当高频交流电压加于晶片两端，晶片将随交流信号的变化而产生机械振动。晶片的几何尺寸和结构一定时，它本身有一个固有的机械振动频率。当外加高频信号的频率与晶片固有的振动频率相等时，其机械振动最强，产生谐振现象。石英晶体谐振器在接入振荡电路时，常用一个集中参数等效电抗进行模拟，以便于分析。晶片可等效为图4中右支路所示的串联谐振回路，Lq、Cq、Rq分别称为等效电感、等效电容和等效串联电阻；左边的C0时晶片两电极之间的静态电容。它们的数值取决于石英晶体的切片形式、几何尺寸及振荡模式等因素，这些参数一般可用实验方法来测定。图2-7（振荡等效电路）一般石英谐振器的Cq值为0.0050.1pF，Lq值为

34、几毫亨（Mh）至几十亨，Q值为105107，C0为25pF。由图可知，它有两个谐振频率。当Lq、Cq支路谐振，即串联谐振时，其谐振频率fq为 31 若把静态电容C0考虑进去，则产生并联谐振，其谐振频率为 32式中：C为C0和Cq的串联电容。由于C0Cq，因而fq和fp两个频率相隔很近。对式（32）进行展开并推导后，可得2.6 接收机的选择论证接收模块从工作方式分，可以分成超外差接收板和超再生接收板。超再生式接收机具有电路简单、性能适中、成本低廉的优点所以在实际应用中广泛采用。这里我们就是采用超再生式接收机。方案一 超外差接收机控制信号输出译码整形低放、检波中放混频高放本振自动增益控制（AGC）

35、图2-8（超外差式接收机结构图）美国Micrel公司推出的单片集成电路可完成接收及解调，其MICRF002为MICRF001的改进型，与MICRF001相比，功耗更低，并具有电源关断控制端。MICRF002性能稳定，使用非常简单。下面为其管脚排列及推荐电路。图2-9（MICRF002原理电路图）ICRF002使用陶瓷谐振器，换用不同的谐振器，接收频率可覆盖300-440MHz。MICRF002具有两种工作模式：扫描模式和固定模式。扫描模式接受带宽可达几百KHz,此模式主要用来和LC振荡的发射机配套使用，因为，LC发射机的频率漂移较大，在扫描模式下，数据通讯速率为每秒2.5KBytes。固定模式

36、的带宽仅几十KHz，此模式用于和使用晶振稳频的发射机配套，数据速率可达每秒钟10KBytes。工作模式选择通过MICRF002的第16脚（SWEN）实现。另外，使用唤醒功能可以唤醒译码器或CPU，以最大限度地降低功耗。MICRF002为完整的单片超外差接收电路，基本实现了“天线输入”之后“数据直接输出”，接收距离一般为200米。超外差接收机虽然，工作稳定可靠，接受灵敏度高，温度适应性强，但与超再生检波电路相比，缺点是成本偏高。一般使用在要求较高的接收机中。方案二 超再生检波接收机 超再生检波高频放大整 形低频放大选频回路LED灯继电器开关电路解码电路图2-10（超再生式接收机结构图）超再生是指

37、把高频放大输出信号的一部分以正反馈的方式送到输入端，使放大器的灵敏度和选择性都得到提高。超再生电路是指振荡电路自身产生的振荡电压比再生正反馈的作用还强，所以叫做超再生电路。超再生接收电路也称超再生检波电路，它实际上是工作在间歇振荡状态下的再生检波电路。通常再生接收电路由检波、低频放大、整形、解码等环节组成。而采用超再生接收电路，仅用一级“超再生检波”就能完成信号选择、放大和解调功能。使超再生电路工作的关键问题是让电路产生间歇式的高频振荡，而产生高频振荡的条件必须具备有间歇式的控制电压，这个电压通常叫熄火电压，振荡频率约为2060kHz，能影响高频振荡器的工作，使其振荡不是连续而是间歇的。这种间

38、歇的振荡器振荡幅度受电路中的电压波动影响很大，反映敏感。当超再生电路没有收到外来信号时，其输出是连续不断的“沙沙”的噪声电压。而收到外来信号时，其输出的是调制信号。需要指出的是，超再生电路所检波的不是接收到的载波信号，而是由载波信号控制的振荡电路自身产生的振荡电压，该电压幅度越大，超再生接收电路的灵敏度越高。超再生接收电路按照熄灭电压来源不同，可分为“他熄火”和“自熄火”两种。他熄火超再生接收电路由高频振荡和熄火电压振荡两级组成。而在“自熄火”超再生接收电路中，高频振荡和熄火电压振荡同由一个晶体管完成。一般超再生检波电路在中波段工作时灵敏度很高，所以常用来制作简易晶体管收音机。对于工作于短波段

39、的无线电遥控设备，再生检波的灵敏度及稳定性都不符合要求。超再生检波在短波段却具有很高的灵敏度，对接收的弱信号可放大几十万倍。因此，对于希望电路简单、灵敏度高，而对选择性和信噪比要求不高的简单无线遥控通信设备（如防盗器等产品），超再生检波电路还是很有实用价值的。比起超外差接收机超再生式接收机同样具有电路简单、接收机本振辐射低、成本低廉等优点而被广泛采用，功耗小可达100uA左右，调整良好的超再生电路灵敏度和一级高放、一级振荡、一级混频以及两级中放的超外差接收机差不多。而且超再生电路结合编解码芯片组PT2262/2272的地址编码功能可以大大的增加系统工作稳定性，从而提高了抗干扰能力。因此在本设计

40、中才有的是超再生检波接收机。2.7 天线与输入回路耦合的选择论证（1）直接耦合方式直接耦合方式如图所示，它将外接天线直接接在输入回路上。显然，外接天线的接入能提高接收微弱信号的能力，但这种方式存在一个问题，这就是外接天线与地之间构成一个很大的电容Ca。该电容直接并接在LC调谐回路两端。这不仅增加了回路的损耗，使回路的Q值降低，同时会导致LC调谐回路失谐。因此，在实际接收机种采用这种耦合方式的较少。（2）电感耦合方式电感耦合是利用绕在磁棒上的一个线圈Lc将接收信号传输给调谐回路，如图所示。线圈Lc较天线线圈。信号频率越高，Lc的感抗越大，电压传输系数越小，当波段范围较小时变化比较均匀，虽然它的结

41、构比较简单，但线圈的绕制比较肯难。因此在本电路中未能采用。（3）电容耦合方式（本电路中所采用的耦合方式）电容耦合是将外接天线经过电容器Cc接到调谐回路上，如图所示加上Cc 后相当于在天线电容Ca上串联一个小电容，如图B所示。由于Cc的容量很小，一般只有1030Pf，所以使Ca与Cc串联后的总电容减小，因而减小了Ca对C的影响。这种耦合电路，由于Cc的容量很小，对高频信号有一定的容抗，而且它的容抗随频率的升高而减小，随频率的降低而增加，所以在高频端传输系数较大，在低频端传输系数越小。此耦合方式的结构简单以实现，因此本电路中得到了较好的应用。（4）电容电感耦合方式 这种耦合方式如图所示。天线与调谐

42、回路既有电感耦合又有电容耦合。因而，它的优点是整个接收频率范围内其电压传输系数较均匀，但这种耦合方式调试复杂，一般在性能较高的接收机中应用。 图2-11（接收机输入回路原理图）2.8 高频小信号放大器的选择（1）谐振放大器由晶体管、场效应管或集成电路与LC并联谐振回路组成的高频小信号谐振放大器广泛应用于广播、电视、通信、雷达等接收设备中，其作用是将微弱的有用信号进行线形放大并滤除不需要的噪声和干扰信号，由于谐振放大器的工作频段较窄，加之回路与晶体管的耦合常采用自耦变压器耦合方式并且对下一级之间的阻抗匹配要求较高，所以比起单管放大器来说较有不便。因为在本设计中使用的是带有地址编码的芯片所以放大器

43、我们采用的是普通单管放大器。（2）共射极单管放大器优点是频带宽且电路简单适合遥控电路的应用 图2-12（宽带放大器原理图）2.9 继电器的选择继电器是遥控装置的重要执行元件继电器是利用电磁原理、机电原理或气体（如热电、光电等）方法来实现电路中联结通断的开关控制元件，是自动控制、无线电遥控装置中最常用的执行元件。它的触点的通断呈阶跃式，或呈高电平，或呈低电平，具有一定的逻辑功能。将多个继电器合理地进行排列、组合，可构成一个复杂的逻辑电路或时序电路，实现对电路的逻辑或时序控制。继电器种类繁多，用途各异，可按不同方法进行分类，如可以按动作原理、触点特征、结构形式、负载功率、用途、防护特征等进行分类。

44、在无线电遥控、遥测中，最常用的是直流电磁式继电器、交流电磁式继电器、固态继电器、磁保持继电器和时间继电器等。在无线电遥控系统中，接收机的输出信号一般都比较弱，即使经过放大，也很难直接驱动较大的负载或功率部件，而通过继电器就可用较小的电流去控制这些负载或部件。继电器一般包含三部分：一是对输入的物理量产生响应的输入机构，如电感线圈、电磁铁、电子线路等；二是能改变输出状态或控制负载的输出机构，如触电、切换开关等；三是连接输入和输出机构的转换机构或电路，如弹簧杠杆、衔铁、比较器等。这样一来，通过继电器就可用较弱的信号去控制大功率的负载。因此继电器实际上是一种用低电压、小电流去控制高电压、大电流的自动开

45、关。在控制电路中可将继电器视作一种开关，但它又不同于一般的开关，因为它具有自动控制的功能。这里我们采用的就是一种直流电磁式继电器。它主要由带铁芯的线圈、动触点、静触点、衔铁以及返回弹簧等组成。它是利用电磁感应原理实现触点闭合或断开的开关控制元件。它可用较小的电流控制较大的电流，用低电压控制高电压，或用直流去控制交流等，并可将被控电路与控制电路完全隔离（绝缘电阻不小于100M），在自动控制、遥控、遥测及保护电路等方面应用广泛。第三章 发射装置总体电路的设计3.1 发射装置的工作原理 图3-1（发射模块编码原理图）发射系统主要由电源开关电路、编码电路、无线电调制发射电路组成。发射系统主要功能是通过

46、按键经由PT2262编码芯片构成的编码电路，产生所需要的、具有某些特征的编码脉冲控制指令。由于这些控制指令都是频率比较低的电信号，无法直接传送到遥控目标上去，所以必须将指令信号送到发射电路，使它载在高频信号（315M载波）上，才能由发射天线发送出去。发射部分电源采用两节1.5V 一号电池供电，在电池两端接一个电源指示灯，方便操作。本设计中编码芯片PT2262的发送控制端 （14脚 ）直接接有效电平（低电平），这里我们并没有把18脚直接接电源（VCC），而是通过二极管和开关将18脚、电源与数据输入端连接在一起。这样当按下K1K4任何一键时，二极管导通，供电给PT2262使其工作，同时送入开关信号

47、，使电路发送14通道相应的控制数据；当松开发射键时，二极管截止，18脚不得电，PT2262不工作，数据输出端无信号输出。这里我们在电路中采用二极管D1D4的目的主要是为了保护电路，避免在按下按键的瞬间，冲击脉冲过大，从而烧坏片。图中15和16脚的电阻（R5）是振荡电阻，调整R5（振荡电阻）可调整发射电流，从而调整发射距离，R5取植小可提高发射距离。当然，编码和解码电路它们都有振荡电阻，并且还相互对应，即编码电路中的振荡电阻阻值必须和解码电路中振荡电阻的阻值相匹配，否则解码电路不解码。匹配电阻表见附录在无线电遥控设备中，发射电路用来产生遥控指令电信号和产生运送该信号（作为调制信号）的高频载波，使

48、调制信号依附在该高频载波上经天线发射至空中。当发射机没有按键按下时，PT2262的18（vcc）脚不得电，则芯片不工作同样没有数据输入，17脚没有数据输出且为低电平，发射模块中三极管S8050处于截止状态， 315MHz的高频发射电路不工作，当有按键按下时，PT2262得电工作，其第17脚输出经编码的串行数据信号，此时 17脚为高低电平，当为高电平时，发射模块中三极管S8050处于导通状态，315MHz的高频发射电路起振并发射等幅315M高频信号代表“1”，当17脚为低平时，315MHz的高频发射电路停止振荡，不发射315 M的高频信号代表“0” 所以高频发射电路完全受控于PT2262的17脚

49、输出的数字信号，从而对高频电路完成幅度键控（ASK调制），相当于调制度为100的调幅。幅度键控调制方式的最终效果体现为高频载波等幅信号的“有”或“无”。例如，当调制信号为高电平“1”时，发射电路有高频载波发出，所发出的载波为周期幅度相等的等幅波；而在调制信号为低电平“0”，则没有高频载波发出。幅度键控做法是使用开关管对发射电路的供电回路实行开关控制，也可以只对发射电路中的功放输出级实行控制或只对本振级实行控制，控制信号即为调制信号，取自于组成遥控命令的数字编码脉冲信号。本系统的无线电发射电路中采用的是一种新型射频发射模块，它具有较宽的工作电压范围及低功耗特性，性能稳定。当PT2262的数据输出

50、端（17脚）无信号输出时，开关管S8050截止，导致整个发射模块都不工作，发射电流为零。当它的控制端（14脚）有效时，17脚有编码脉冲信号输出时，开关管S8050处于导通状态，从而驱动射频功率放大管RF57工作，即17脚输出的编码脉冲信号对发射模块的高频载波信号进行调制发射，当脉冲信号为高电平“1”时，发射电路有周期幅度相等的高频载波发出；而当脉冲信号为低电平“0”，则没有高频载波发出。原理图如图6所示。天线是一个能量转换器，是任何无线电发送和接收设备的重要组成部分。从广义上说，天线设备包括发、收电波的天线部分和输送高频电能的传输线，这里我们所说的是前者，天线的作用是将已调高频载波经天线辐射出

51、去，在空间形成交变得电磁波并传向远方。不同频段、不同作用距离的发射机配备的天线是不同的，大至抛物面天线、阵列天线、背射天线，小到半波振子天线、开槽天线和微型印制天线，视使用场合、用途、作用距离等因素而定。天线的好坏直接影响到遥控距离和收发的性能。这里我们采用的是直立天线中的拉杆式天线，它的结构相对简单，易安装、架设，在长波、中波、短波、超短波波段等宽范围内均可使用。3.2 本发射装置的特点及性能指标 （1）对载波频率稳定性的要求及特点载波频率稳定性是无线遥控器的重要指标之一。与红外遥控和超声遥控相比，要求发射器的载波频率具有更高的频率稳定性，如果偏离接收装置的选频频段，将会导致“差之毫厘，失之

52、千里”，使遥控器失灵。由于接收部分是在遥控接收器中安放。遥控对象是在地面上空运行的，会受到空中相邻频道的信号和周围地理环境因素的干扰，因此，接收器的接收频带不能设计得太宽，以保证载波频率的稳定性和发射器的可靠性运行。这里我们采用了石英谐振器作为有源电路的振荡回路元件构成的石英晶体振荡器也称为晶振稳频振荡器来产生高频载波信号。它的频率稳定度可以达到10-510-7，在采取一些措施后，其频率稳定度可达到10-10量级。 （2）对发射器的输出功率要求及特点输出功率是遥控发射器的另一个主要技术指标。设计时应根据遥控距离的远近，保证输出功率略大于发射器的实际输出功率。如果输出功率过小，则发射不到接收器的

53、接收距离；过大，则浪费，使电路设计复杂化，同时也提高了成本。所以，在设计发射电路时，把多方面的因素考虑进去，使发射器的输出功率达到理性化，满足实际要求。第四章 接收控制系统的单元电路设计4.1 接收部分总体框图与工作原理超再生检波高频放大整 形低频放大输入回路LED灯继电器开关电路解码电路555门铃图4-1接收系统框图接收控制系统主要完成的功能是首先对接收进来的信号进行解调，然后通过解码电路进行编码地址确认，确认是否为本遥控开关系统地址。如果是，则解码，解码后的数据送去控制相应的开关进行动作。如果不是，则解码电路不解码，受控电路不响应，无任何动作，保持原来状态。 接收控制系统主要由输入回路、高

54、频放大、超再生检波电路、 解码电路和受控电路组成，接通5v电源，接收电路处于待机状态，当接收到发射装置发出的遥控信号时，经输入回路进行频率选择后通过Q1，Q2，LM358等进高频放大、检波、放大、整形处理后送到PT2272解码芯片进行解码，还原处发射装置所发出的控制指令，并进行“锁存”，此功能可以在发射端信号消失时，PT2272的数据位输出仍保持原来的状态，直到再次接受到新的信号输入，最后由PT2272输出端（17脚为有效解码输出端）通过三极管来驱动继电器从而控制发光二极管亮灭。4.2 天线与输入回路的耦合设计有的接收机装有内部天线（主要是磁性天线和印制电路型天线），但机内天线的接收能力有一定

55、限度。为了提高接收机接收微弱信号的能力，常常装设外接天线，尤其在短波波段和超高频波段，这里我们采用的是由漆包线自制的螺旋状天线。可以通过改变线圈之间的距离来调节天线的电感量。图4-2（接收天性耦合原理）在电路中从表面看上去LC为并联谐振回路其实是串联谐振回路其等效电路图如上图所示，因为如果是并联则接受到的信号全都从电感到地短路了。4.3 输入回路和高频放大电路的工作原理与仿真输入回路及放大器的单元电路如图所示。图4-3（调谐放大器原理图）（1）工作原理输入调谐回路也叫输入选择回路，简称输入回路，它是信号进入接收机第一道的“大门”。 输入回路的结构形式和性能对接收机的性能有重要影响。我们知道接收天线接收到有用的信号外还会接收到许多无线电信号、工业干扰信号和自然干扰信号。若选择性不好，就会同时收进多个相近频率的信号，出现串台现象。解调后的信号会严重失真，导致不能译码或出现错误动作所以就在天线后面加上输入回路来