基于无线通信的多路控制系统的设计论文

1、单位代码 01 学 号 分 类 号 密 级 毕业设计说明书基于无线通信的多路控制系统的设计 院（系）名称信息工程学院 专业名称 学生姓名 指导教师201年月日基于无线通信的多路控制系统的设计摘 要近几年来，全球通信技术的发展日新月异，尤其是近两三年来，无线通信技术的发展速度与应用领域已经超过了固定通信技术，呈现出如火如荼的发展态势。其中最具代表性的有蜂窝移动通信、宽带无线接入，也包括集群通信、卫星通信，以及手机视频业务与技术。目前业界正在研究面向未来第四代移动通信的技术;宽带无线接入也在全球不断升温，我国的宽带无线用户数增长势头强劲。本文介绍一种四路无线电遥控系统的设计方法，详细阐述电路组成结

2、构和工作原理。该方法采用芯片组 PT2262/2272进行编解码 ，PT2262与无线发射模块HS101连接构成遥控发射系统，PT2272与无线接收模块 HS201连接构成接收系统。该系统通过发射接收无线电波实现开关的无线遥控系统。其装置具有体积小、功耗低、成本低，遥控距离可达100m以上 。 关键词：无线电遥控，编解码芯片组，无线发射接收模块，PT2262/2272 On the basis of the design of the control system of many ways of wireless communicationAuthor : Tutor : Abstract I

3、n recent years, the development of global communication has changed with each passing day, especially nearly two has been over the past three years,development speed and application of wireless communication have already exceeded fixed communication, demonstrate the developing state like a raging fi

4、re. The most representative among them mobile communication of honeycombs, broadband are inserted wirelessly, include communication of cluster, satellite communication, and video business of the mobile phone and technology too. Technology of the fourth generation of mobile communication that studyin

5、g and facing the future in industry at present; Broadband is inserted wirelessly and intensified in the whole world constantly too, the wireless number of users of broadband of our country is powerful in growth. This text introduce a four No. radio design method of remote control switch, explain the

6、 circuit makes up structure and operation principle in detail. This method adopts the group PT2262/2272 of the chip to carry on the compiled code, PT2262 and module HS101 of wireless transmission connect and form and launch the system remotely, PT2272 and module HS201 of wireless receiving join and

7、form the acception system. This system realizes the wireless remote control of the switch through launching and receiving the radiowave. Device its have small, low power dissipation, with low costs, remote control distance can reach 100m to be above. Keyword: Wireless remotecontrol, the chip group o

8、f compiled code, launch and receive the module wirelessly, PT2262/2272 目 录1 课题的背景及意义12 无线遥控开关原理23 芯片介绍及应用33.1 编码解码芯片PT2262/2272原理33.1.1 编码解码芯片PT2262介绍33.1.2 编码解码芯片PT2272介绍53.1.3 PT2262/2272芯片的地址编码的设定和修改73.2 发射接收模块HS101/HS201原理83.3 触发器 103.4 继电器 113.4.1 继电器工作原理和特性113.4.2 继电器主要产品技术参数124 单元电路134.1 无线发射

9、电路 134.2 无线接收电路 144.3 电源设计 154.3.1 电源工作原理框图154.3.2 电源变压器164.3.3 桥式整流电路184.3.4 滤波电路204.3.5 三端稳压21结论24致谢25参考文献26附录271 课题的背景及意义由于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。目前在无线遥控领域常用的遥控方式主要有超声波遥控、红外线遥控、无线电遥控等，由于无线电波是由发射点向四面八方传播，可以穿过阻挡物，而且可以传播到很远的距离， 因此他的控制可以在很大区域和空间内实现，成为遥控的主要方式。选用集成编解码芯片和发射接收模块设计并制作四路无线遥控开关，该设计

10、总体电路简单、易于制作，且工作稳定可靠 。 本课题应用无线收发模块HS101/HS201，编译码芯片设计出四路无线遥控系统，其执行部分用LED代替 ，该课题可用于生产控制，实时检测和事实报警灯方面，这对于提高学生的实践能力，解决实际问题的能力、综合应用资料的能力和开发研究问题的能力 都是有益的，同时对于今后从事电子产品和电子工程的开发、研制、生产和经营将打下良好的基础。2 无线遥控开关原理无线遥控开关由发射系统和接收系统2大部分组成1，系统组成结构框图如图2.1所示。开关系统的工作原理是：首先通过按键电路输入所需控制电路的位号，同时启动编码电路产生带有地址编码信息和开关状态信息的编码脉冲信号，

11、再通过无线电发射电路将该信号发射出去。而无线电接收电路将接收到的编码脉冲信号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，则解码电路产生相应的输出信号控制继电器电路，开关电路动作；如果不是，则解码电路不解码，继电器电路不响应，开关电路无任何动作。 按键电路编码电路无线发射电路(a)无线遥控空发射器 无线接收电路开关电路继电器电路解码电路 （b）无线遥控接收器图2.1无线遥控开关系统框图3 芯片介绍及应用3.1 编码解码芯片PT2262/PT2272芯片原理编码解码芯片PT2262/PT2272芯片原理简介： PT2262/2272是台湾普城公司生产的一种CMOS工艺制造的

12、低功耗低价位通用编解码电路2，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53141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。当发射机没有按键按下时，PT2262不接通电源，其17脚为低电平，所以315MHz的高频

13、发射电路不工作，当有按键按下时，PT2262得电工作，其第17脚输出经调制的串行数据信号，当17脚为高电平期间315MHz的高频发射电路起振并发射等幅高频信号，当17脚为低平期间315MHz的高频发射电路停止振荡，所以高频发射电路完全收控于PT2262的17脚输出的数字信号，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。PT2262/2272特点：CMOS工艺制造，低功耗，外部元器件少，RC振荡电阻，工作电压范围宽：2.615v ，数据最多可达6位，地址码最多可达53141种。应用范围：车辆防盗系统、家庭防盗系统、遥控玩具、其他电器遥控。 编码芯片PT2262介绍PT22

14、62芯片引脚排列图如图3.1所示。 A0A5为地址输入端,可编制成3种状态(“1”,“0”和开路) 。 A6/D5A1l/D0为地址或数据输入端,取决于接收的译码器。既可作为地址，又可作为数据输入。作为地址入时，可编成“1”、“0”和开路 3种状态；作为数据输入时，可成“1”和“0”两种状态。 端为发射使能端，低电平有效。 图3.1 PT2262引脚图OSC1，OSC2外接振荡电阻器，决定电路时钟频率。 DOUT为数据输出端，由各地址、数据的不同状态而决定的各位编码由此脚串行输出。DOUT端输出的数据信号调制在38kHz载波上。要使载波频率为38kHz，则应选择振荡电阻( 430470) 使振

15、荡频率为载波频率的2倍(即76 kHz)。 VDD,VSS为电源正负输入端。 极限参数和直流参数如表3.1和表3.2所示表3.1 PT2262极限参数参数数值电压VDD(V)-0.316输入电压VI(V)-0.3VDD+0.3输出电压VO(V)-0.3VDD+0.3功耗Pa(mV)300( VDD=12V)工作温度-2070贮存温度-40125由图可知，PT2262内部电路可以分为地址编码部分、时钟分频及逻辑组合部分。其工作原理为：OSC1与OSC2之间接个电阻，由所接的电阻和芯片内的电容来决定振荡频率，此频率经过时钟分频，输出10路分频电路，此10分频电路和12个地址数据码在TE有效的情况下

16、，经过码发生器进行编码，编码后经过组合逻辑电路通过DOUT输出。 表3.2 PT2262的直流参数参数条件最小最大工作电压VDD(V)315工作电流IDD(uA)VDD=12V，停振20.3输出驱动电流IoH(mA)VDD=5V，VOH=3V3VDD =8V, VOH=4V6VDD =120V, VOH=6V10IoL(mA)VDD =5V, VOL=3V2VDD =8V, VOL=4V5VDD =12V, VOL=6V9 图3.2 PT2262内部结构框图地址编码部分在图3.2中，包括了地址/数据和码发生器。其中地址/数据部分中地址是三态的，可置“0”或“1”或“悬空”。相应输出的信号是两个

17、不同宽度的脉冲，可以编成多种不同的地址码(不易重码或破译)。上电以后， 处于备用模式，数据码仅有“0”及“1”。如果数据码没有置“1”时，一直保持备用模式。一旦数据码中有1个置“1”，DOUT脚就有编码信号输出。如果数据码一直置“1”， 则编码信号连续输出。 编码发射模块就是电子市场出售的无线遥控模块的发射部分，它们的体积很小大3cmx4cmx1.5cm,可以和红外微波双鉴探测器、门磁开关、烟雾感应器、玻璃破碎探测器、紧急按钮做成一个整体。 编码发射模块主要由PT2262编码IC和高频调制、功率放大电路组成，如图3.3所示。 触发信号PT2262编码器功率放大编码输出图3.3编码发射模块原理方

18、框图 3.1.2 编码芯片PT2272介绍A0-A11(1-8、10-13)地址管脚,用于进行地址编码,可置为“0”,“1”,“f”(悬空),必须与2262一致,否则不解码。D0-D5(7-8、10-13)地址或数据管脚,当做为数据管脚时,只有在地址码与2262一致,数据管脚才能输出与2262数据端对应的高电平,否则输出为低电平,锁存型只有在接收到下一数据才能转换。Vcc(18)电源正端()。Vss(9)电源负端()。DIN(14)数据信号输入端，来自接收模块输出端。OSC1(16)振荡电阻输入端，与OSC2所接电阻决定振荡频率。OSC2(15)振荡电阻振荡器输出端。VT(17)解码有效确认

19、输出端(常低)解码有效变成高电平(瞬态)。PT2272芯片引脚排列图如图3.4所示。图3.4 PT2272引脚图PT2272的数据输出有“暂存”和“锁存”两种，“暂存”是当输入端信号消失时，PT2272对应的数据位输出变成低电平；“锁存”是当输入端信号消失时，PT2272的数据位输出保持原有状态，直到接收到地址码相同时新的输入。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。

20、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。M代表“暂存” ，L 代表“锁存”。例如PT2272L4 表示数据位输出4位，锁存输出。当编码电路PT2262将数据连同地址码由17脚串行发送，经过双线传输到解码器PT2272的14脚数据输入端。解码器的地址A0A7与编码器的地址A0A7相同时，解码器将接收发送来的数据，并行呈现在数据输出端D0D3 端锁存，同时在VT 端输出一个脉冲信号。参数符号 参数范围 单位电源电压Vcc-0.315V输入电压Vi-0.3Vc

21、c+0.3V输出电压Vo-0.3Vcc+0.3V最大功耗（Vcc=10V）Pa300mW工作温度Topr-20+70贮存温度Tstg-40125表3.3 极限参数表3.4 电气参数参数符号测试条件最小值典型值最大值单位电源电流IccVcc=10V振荡器停振A0A11开路0.020.3uA电源电压Vcc215VDout输出驱动电流IoHVcc=5V，VOH=3V-3mAVcc=8V, VOH=4V-6mAVcc=10V, VOH=6V-10mADout输出陷电流IoLVcc=8V, VOL=4V2mAVcc=10V, VOL=6V5mA9mA输出高电平VIH0.7VccVccV输出低电平VIL0

22、0.3VccV PT2262/2272芯片的地址编码设定和修改在通常使用中，我们一般采用8位地址码和4位数据码，这时编码电路PT2262和解码PT2272的第18脚为地址设定脚，有三种状态可供选择：悬空、接正电源、接地三种状态，3的8次方为6561，所以地址编码不重复度为6561组，只有发射端PT2262和接收端PT2272的地址编码完全相同，才能配对使用，遥控模块的生产厂家为了便于生产管理，出厂时遥控模块的PT2262和PT2272的八位地址编码端全部悬空，这样用户可以很方便选择各种编码状态，用户如果想改变地址编码，只要将PT2262和PT2272的18脚设置相同即可，例如将发射机的PT22

23、62的第1脚接地第5脚接正电源，其它引脚悬空，那么接收机的PT2272只要也第1脚接地第5脚接正电源，其它引脚悬空就能实现配对接收。当两者地址编码完全一致时，接收机对应的D1D4端输出约4V互锁高电平控制信号，同时VT端也输出解码有效高电平信号。用户可将这些信号加一级放大，便可驱动继电器、功率三极管等进行负载遥控开关操纵。设置地址码的原则是：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甚至无法接收，随着技术的发展市场上出现一批兼容芯片，在实际使用中只要对振荡电阻稍做改动就能配套使用，

24、下面的参数匹配效果较好： 表3.5 匹配参数编码发射芯片编码接收芯片PT2262PT2260SC2260SC2262CS5211PT2272/SC2272/CS52121.2M无3.3M1.1M1.3M200K1.5M无4.3M1.4M1.6M270K2.2M无6.2M2M2.4M390K3.3M无9.1M3M3.6M680K4.7M1.2M12M4.3M5.1M820K3.2 发射接收模块HS101 、HS201原理在无线电发射电路中采用一种新颖射频发射模块HS1O1，他具有较宽的工作电压范围及低功耗特性，其载频受PT2262编码器输出的脉冲数码调制。HS101输入端IN平时应处于低电平状态

25、，输入的数据信号应是正逻辑电平，幅度最高不应超过HS101的工作电压。如需更远的可靠距离，可在HS101的输出端增加一级射频功率放大器。无线电接收电路采用与射频发射模块HS101相配套的射频接收模块HS2013。HS201具有较宽的接收带宽，极低功耗，可长期处于守机状态。HS201输出端口直接与PT2272的数据输入端口连接。 表3.6 发射电气参数遥控距离100m工作电压1.518V工作电流4mA发射频率280MHZ射频输出10mW调制电压1.56V模块特性与参数 HS101是一种内藏天线，未经讯号调制的做型无线电发射模块 ，其载波频率为2 8 0 MHz，电源电压较宽( 1. 5l 8 V

26、) ，主要电气参数如表3.6所示。 加调制讯号时，HS201是与之配套接收模块，当接收到 HS101发射出来的无线电信号时，经内部解调放大整形，输出原调制讯号而HS201将调制方波变换成直流电压 ，然后再反相放大，输出直流控制电压：无信号时输出为高电平，有信号时输出为低电平。它的主要电气参数如表3.7所示 。 表3.7 接收模块电气参数接收距离100m工作电压1.518V守候电流1mA接收频率280MHZ应用注意事项:1、发射HS1O1的使用电压可分为1. 5 V、3 V、6 V、1 2 V，l 8 V几种 ，电压越高 ，其作用距离就越远。18V电压时的遥控距离约1 0 0 m，15V电压时的

27、遥控距离仅十几米 1.5 6 v发射头调制电压同电源电压一样；618 V 发射头调制电压为6 v。 2、发射机与接收机模块必须配套使用，它们的编号必须相同，其发射机可与同编号的多十接收机配合使用但应该使各接收机之间的位置距离大于1 m上为好，同理 ，接收机也可同编号相同的多个发射机配合使用。 3、发射机及接收机不能安装在金属壳体内，以免因屏蔽怍用而使其遥控距离大大缩 短或失去作用。特别是接收电路，安装时应远离稍大的金属物体：如果安装地点实难避开大的金属物体，应另选用HS203(性能同HS201)或 HS204(性能同HS202)外接天线式的模块。4、模块中设置的TP端一般不接入电路，仅供调整接

28、收频率，检测发射机时配合示波器观察编码脉冲波形用。3.3 触发器 主从JK触发器是在CP脉冲高电平期间接收信号，如果在CP高电平期间输入端出现干扰信号，那么就有可能使触发器产生与逻辑功能表不符合的错误状态。边沿触发器的电路结构可使触发器在CP脉冲有效触发沿到来前一瞬间接收信号，在有效触发沿到来后产生状态转换，这种电路结构的触发器大大提高了抗干扰能力和电路工作的可靠性。下面以维持阻塞D触发器为例介绍边沿触发器的工作原理4。 (a) 逻辑图 (b) 逻辑符号 图3.5触发器维持阻塞式边沿D触发器的逻辑图和逻辑符号如图3.5所示。该触发器由六个与非门组成，其中G1、G2构成基本RS触发器，G3、G4

29、组成时钟控制电路，G5、G6组成数据输入电路。和分别是直接置0和直接置1端，有效电平为低电平。分析工作原理时，设和均为高电平，不影响电路的工作。电路工作过程如下。 CP=0时，与非门G3和G4封锁，其输出为1，触发器的状态不变。同时，由于至G5和至G6的反馈信号将这两个门G5、G6打开，因此可接收输入信号。 当CP由0变1时，门G3和G4打开，它们的输出和的状态由G5和G6的输出状态决定。 触发器翻转后，在CP=1时输入信号被封锁。G3和G4打开后，它们的输出和的状态是互补的，即必定有一个是0，若为0，则经G4输出至G6输入的反馈线将G6封锁，即封锁了D通往基本RS触发器的路径；该反馈线起到了

30、使触发器维持在0状态和阻止触发器变为1状态的作用，故该反馈线称为置0维持线，置1阻塞线。G3为0时，将G4和G5封锁，D端通往基本RS触发器的路径也被封锁；G3输出端至G5反馈线起到使触发器维持在1状态的作用，称作置1维持线；G3输出端至G4输入的反馈线起到阻止触发器置0的作用，称为置0阻塞线。因此，该触发器称为维持阻塞触发器。由上述分析可知，维持阻塞D触发器在CP脉冲的上升沿产生状态变化，触发器的次态取决于CP脉冲上升沿前D端的信号，而在上升沿后，输入D端的信号变化对触发器的输出状态没有影响。如在CP脉冲的上升沿到来前=0，则在CP脉冲的上升沿到来后，触发器置0；如在CP脉冲的上升沿到来前=

31、1，则在CP脉冲的上升沿到来后触发器置1。依据逻辑功能表可得触发器的状态方程为 3.4 继电器 继电器的工作原理和特性 继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)，通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。1、电磁继电器的工作原理和特性电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合。当

32、线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点(常闭触点)吸合。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。2、热敏干簧继电器的工作原理和特性热敏干簧继电器是一种利用热敏磁性材料检测和控制温度的新型热敏开关。它由感温磁环、恒磁环、干簧管、导热安装片、塑料衬底及其他一些附件组成。热敏干簧继电器不用线圈励磁，而由恒磁环产生的磁力驱动开关动作。恒磁环能否向干簧管提供磁力是由感温磁环的温控特性决定的。

33、 3、固态继电器(SSR)的工作原理和特性固态继电器是一种两个接线端为输入端，另两个接线端为输出端的四端器件，中间采用隔离器件实现输入输出的电隔离。固态继电器按负载电源类型可分为交流型和直流型。按开关型式可分为常开型和常闭型。按隔离型式可分为混合型、变压器隔离型和光电隔离型，以光电隔离型为最多。 继电器主要产品技术参数1、额定工作电压：是指继电器正常工作时线圈所需要的电压。根据继电器的型号不同，可以是交流电压，也可以是直流电压。2、直流电阻：是指继电器中线圈的直流电阻，可以通过万能表测量。3、吸合电流：是指继电器能够产生吸合动作的最小电流。在正常使用时，给定的电流必须略大于吸合电流，这样继电器

34、才能稳定地工作。而对于线圈所加的工作电压，一般不要超过额定工作电压的1.5倍，否则会产生较大的电流而把线圈烧毁。4、释放电流：是指继电器产生释放动作的最大电流。当继电器吸合状态的电流减小到一定程度时，继电器就会恢复到未通电的释放状态。这时的电流远远小于吸合电流。 5、触点切换电压和电流：是指继电器允许加载的电压和电流。它决定了继电器能控制电压和电流的大小，使用时不能超过此值，否则很容易损坏继电器的触点。4 单元电路4.1 无线发射系统发射系统主要由按键电路、编码电路、无线电发射电路组成。发射系统的电路原理如图4.1所示。发射系统主要功能是将按键电路的信息进行编码后得到编码脉冲信号，此信号调制无

35、线电发射电路并发射出去。 编码电路采用编解码芯片组PT2262/2272中的编码芯片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6561种不同寻址，本开关系统将地址均接地。D0D3 端是数据码输入端，分别和按键PW1，PW2，PW3，PW4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开关电路。图4.1发射系统电路原理

36、图在无线电发射电路中采用一种新颖射频发射模块HS101，他具有较宽的工作电压范围及低功耗特性，内部有发射天线和一个280 MHz载波振荡器，其载频受PT2262编码器输出的脉冲数码调制。发射器的按钮PW1，PW2，PW3，PW4分别对应编码集成电路的D0，D1，D2，D3数据输入，当按下PW1键时，按下信号经D0进入PT2262编码，编码脉冲输出去调制发射HS101模块的载波信号后，发射出去。HS101输入端IN平时应处于低电平状态，输入的数据信号应是正逻辑电平，幅度最高不应超过HS101的工作电压。如需更远的可靠距离，可在HS101的输出端增加一级射频功率放大器。当发射系统没有键按下时，PT

37、2262不接通电源，其17引脚为低电平，发射模块 、HS101不工作，发射电流为零。当发射系统有键按下时，PT2262得电工作，其第17脚输出经调制的串行数据信号；当17引脚为高电平期间，PT2262的发送控制端有效时，17脚输出的编码脉冲信号对HS101进行调制发射。4.2 无线接收系统接收系统主要由无线电接收电路、解码电路、继电器电路、开关电路组成。接收控制系统的电路原理图如图4.2所示。接收控制系统主要完成的功能是对接收进来的信号解调后进行解码，解码后的数据控制相应的开关进行动作5。无线电接收电路采用与射频发射模块HS101相配套的射频接收模块HS201。HS201具有较宽的接收带宽，极

38、低功耗，可长期处于守机状态。HS201输出端口直接与PT2272的数据输入端口连接。解码电路采用编解码芯片组PT2262/2272中的解码芯片PT2272。该芯片内部有地址解码、振荡和系统定时、数据检测、同步检测、控制逻辑、译码逻辑电路。PT2272的A0A7端是芯片的地址码设置端口，只有接收端的地址码和发射端的地址码设置完全相同，输出端才有输出信号。解码芯片PT2272将数据输入端接收到的信号，经内部电路解码辨识确认。如果所接收到的信号地址码与本地址编码相同，D0D3输出信号控制继电器电路，从而控制相应的开关电路动作。否则，解码芯片不解码，继电器电路不响应，开关电路保持原有的工作状态不变。图

39、4.2 接收系统电路原理图发射器的按钮PW1，PW2，PW3，PW4分别对应接收器接收解码集成电路PT2272的D0，D1，D2，D3数据输出，当按下PW1键时，接收模块HS201收到编码信号后，经内部解调放大整形后由OUT端输出，再送至PT2272的DIN管脚进行解码处理。若编码和指令信息与PT2272所设定的地址码一致时，解码有效端与对应的数据输出端D0均输出高电平，松开PW1键时，均恢复低电平。所以按下发射器PW1键时，接收器PT2272的D0和Dout管脚输出高电平，其对应的二极管导通，使双稳态触发器发生翻转，继电器吸合，完成一次开关动作；如再次按发射器PW1键，双稳态触发器又翻转一次

40、，继电器释放，完成一次开关动作。所以按动发射器PW1键，可以完成第一路电器电源通断。若按动发射器PW2键，接收器PT2272的D1和Dout管脚输出高电平，其对应的三极管导通，所产生的负脉冲可以触发第二路双稳态触发器翻转，继电器吸合或释放，从而以完成第二路电器电源通断操作。PW3和PW4分别完成第三和四路电器电源通断操作。4.3 电源设计 电路工作原理框图220V交流电点全桥整流滤波7812稳压7805稳压5V直流电输出12V直流电输出 图4.3 电源原理框图从图上看，变压器输入端经过一个保险连接电源插头,如果变压器或后面的电路发生短路，保险内的金属细丝就会因大电流引发的高温溶化后断开。变压器

41、后面由4个二极管组成一个桥式整流电路，整流后就得到一个电压波动很大的直流电源。电网提供的交流电一般为220V(或380V)，而各种电子设备所需要直流电压的幅值却各不相同，本设计是将电网电压经过电源变压器，然后将变换以后的副边电压去整流、滤波和稳压，最后得到设计所需要的直流电压幅值(5V和12V)。其原理图如图4.4所示。图4.4 电源电路 电源变压器变压器技术参数对不同类型的变压器都有相应的技术要求，可用相应的技术参数表示.如电源变压器的主要技述参数有：额定功率、额定电压和电压比、额定频率、工作温度等级、温升、电压调整率、绝缘性能和防潮性能，对于一般低频变压器的主要技述参数是：变压比、频率特性

42、、非线性失真、磁屏蔽和静电屏蔽、效率等。变压器两组线圈圈数分别为N1和N2，N1为初级，N2为次级.在初级线圈上加一交流电压，在次级线圈两端就会产生感应电动势.当N2>N1时，其感应电动势要比初级所加的电压还要高，这种变压器称为升压变压器：当N2<N1时，其感应电动势低于初级电压，这种变压器称为降变压器。在额定功率时，变压器的输出功率和输入功率的比值，叫做变压器的效率，即 =(P2÷P1)x100% （4.1） 式中为变压器的效率;P1为输入功率，P2为输出功率.当变压器的输出功率P2等于输入功率P1时，效率等于100%，变压器将不产生任何损耗.但实际上这种变压器是没有的

43、.变压器传输电能时总要产生损耗，这种损耗主要有铜损和铁损.铜损是指变压器线圈电阻所引起的损耗.当电流通过线圈电阻发热时，一部分电能就转变为热能而损耗.由于线圈一般都由带绝缘的铜线缠绕而成，因此称为铜损.变压器的铁损包括两个方面.一是磁滞损耗，当交流电流通过变压器时，通过变压器硅钢片的磁力线其方向和大小随之变化，使得硅钢片内部分子相互摩擦，放出热能，从而损耗了一部分电能，这便是磁滞损耗.另一是涡流损耗，当变压器工作时.铁芯中有磁力线穿过，在与磁力线垂直的平面上就会产生感应电流，由于此电流自成闭合回路形成环流，且成旋涡状，故称为涡流.涡流的存在使铁芯发热，消耗能量，这种损耗称为涡流损耗.变压器的效

44、率与变压器的功率等级有密切关系，通常功率越大，损耗与输出功率就越小，效率也就越高.反之，功率越小，效率也就越低.变压器铁心磁通和施加的电压有关。在电流中励磁电流不会随着负载的增加而增加。虽然负载增加铁心不会饱和，将使线圈的电阻损耗增加，超过额定容量由于线圈产生的热量不能及时的散出，线圈会损坏，假如你用的线圈是由超导材料组成，电流增大不会引起发热，但变压器内部还有漏磁引起的阻抗，但电流增大，输出电压会下降，电流越大，输出电压越低，所以变压器输出功率不可能是无限的。假如你又说了，变压器没有阻抗，那么当变压器流过电流时会产生特别大电动力，很容易使变压器线圈损坏，虽然你有了一台功率无限的变压器但不能用

45、。只能这样说，随着超导材料和铁心材料的发展，相同体积或重量的变压器输出功率会增大，但不是无限大。选择电源变压器时要注意两点：功率和副级的交流电压U2，其中副边电压V2要依稳压电路的输出电压Uo变压器功率要依据最大输出电流Io来确定，当电压差太小时，会使稳压器的性能变差而不起稳压作用，同时又会增大稳压器本身的功率消耗，使最大输出电流有所降低。一般的估算方法是，(Uo12V时，U2=U0;当U012V时，U2=U0+2).在具体应用时，还需根据所用电源变压器的实际来作出调整。电网提供的交流电一般为220V(或380V)，而各种电子设备所需要直流电压的幅值却各不相同，本设计是将电网电压经过电源变压器

46、，然后将变换以后的副边电压去整流、滤波和稳压，最后得到所需要的直流电压幅值(5V和12V)。4.3.3 桥式整流电路整流桥有多种方法可以用整流二极管将交流电转换为直流电，包括半波整流、全波整流以及桥式整流等。整流桥，就是将桥式整流的四个二极管封装在一起，只引出四个引脚。四个引脚中，两个直流输出端标有或，两个交流输入端有标记。整流桥工作原理图如图4.5所示。图4.5 整流桥工作原理图整流桥的作用就是能够通过二极管的单向导通的特性将电平在零点上下浮动的交流电转换为单向的直流电，通常电源中采用的整流桥除了这种单颗集成式的还有采用四颗二极管实现的，它们的原理完全相同，作用就是整流，把交流电变为直流电。

47、实质上就是把4个硅二极管接成桥式整流电路之后封装在一起用塑料包装起来，引出4个脚，其中2个脚接交流电源，用符号表示，2个脚是直流输出，用表示。特点是方便小巧、不占地方。规格型号一般直接用参数表示：50伏1安，100伏5安等等。选择整流桥要考虑整流电路和工作电压。桥式整流电路是使用最多的一种整流电路，其电路图如图4.6所示。这种电路，只要增加两只二极管口连接成"桥"式结构，便具有全波整流电路的优点，而同时在一定程度上克服了全波整流电路要求变压器次级有中心抽头和二极管承受反压大的缺点。图4.6桥式整流电路图桥式整流电路的工作原理图如图4.7所示，其工作原理为：E2 为正半周时，

48、对D1 、D3 和方向电压，Dl，D3 导通；对D2 、D4 加反向电压，D2 、D4 截止。电路中构成E2 、Dl、Rfz 、D3 通电回路，在Rfz上形成上正下负的半波整洗电压，E2 为负半周时，对D2 、D4 加正向电压，D2 、D4 导通；对D1 、D3 加反向电压，D1 、D3 截止。电路中构成E2 、D2 、Rfz  、D4 通电回路，同样在Rfz 上形成上正下负的另外半波的整流电压。如此重复下去，结果在Rfz上便得到全波整流电压。桥式电路中每只二极管承受的反向电压等于变压器次级电压的最大值，比全波整洗电路小一半。图4.7桥式整流电路工作原理图4.3.4 滤波电路从上面的

49、分析可以看出，整流电路输出波形中含有较多的纹波成分，与所要求的波形相去甚远。所以通常在整流电路后接滤波电路以滤去整流输出电压的纹波。滤波电路常有电容滤波，电感滤波和RC滤波等。图4.8分别是桥式整流电容滤波电路和它的部分波形。这里假设t<0时，电容器C已经充电到交流电压V2的最大值（如波形图所示）。图4.8电容滤波电路电解电容器C1是稳压器输入端的滤波电容。对于电解电容，在高频时其自身存在较大的等效电感，故其对于引入的各种高频干扰的抑制能力较差。为了改善微波电压和瞬时输入电压，在C1旁并联一只小容量电容器(容量0.1-0.47F)C3，可有效抑制高频干扰。另外，稳压器在开环增益较高，负载

50、较重的状态下，由于分布参数的影响，有可能产生自激，C3则兼有抑制高频震荡的作用。在三端稳压器的输出端接入电容器C5是为了改善瞬态负载相应特性和减小高频输出阻抗。如对电路的要求不高，C3，C5可不用。4.3.5 三端稳压三端集成稳压器W7805、W7812，它属于串联稳压电路，其工作原理与分立元件的串联稳压电源相同。它由启动电路、取样电路、比较放大电路、基准环节、调整环节和过流保护等组成。此外它还有过热和过压保护电路。因此，其稳压性能要优于分立元件的串联型稳压电路。如串联稳压的启动电路是比较放大管的负载电阻，此电阻在电源工作过程始终接于电路中，当输入电压变化(电网波动)，通过负载电阻影响输出电压

51、也跟着变化。而三端集成稳压器设置的启动电路，在稳压电源启动后处于正常状态下，启动电路与稳压电源内部其他电路脱离联系，这样输入电压变化不直接影响基准电路和恒流源电路，保持输出电压的稳定。主要参数：最大输入电压UImax：保证稳压器安全工作时所允许的最大输入电压，UImax为35伏。输出电压UO：稳压器正常工作时，能输出的额定电压，UO为5V，6V，9V，12V，15V，18V，24V等七个档级。最小输入输出电压差值(UIUO)min：保证稳压器正常工作时所允许的输入与输出电压的差值。(UI UO)min应为23伏。此值太小，调整管将进入饱和区。电压调整率KV：当输入电压UI变化±10%

52、时输出电压相对变化量DUO/UO的百分数称为电压调整率KV。此值越小，稳压性能越好。电压调整率能达到0.10.2%。(电压调整率是稳压系数Sr当DUI/UI=±10%的特例)。输出电阻RO：在输入电压变化量DUI为0时，输出电压变化量DUo与输出电流变化量DIo的比值。即 （4.2）它反映负载变化时的稳压性能，即稳压器带负载能力。RO越小，即DUO越小，稳压性能越好，带负载能力越强。 (1) 集成稳压器的输出电压Uo应与稳压电源要求的输出电压的大小及范围相同。(2) 三端集成稳压器的主要参数 最大输入电压Uimax指稳压器输入端可以外加的最大电压，此参数与稳压器的击穿电压有关。在使用

53、时，不要让整流滤波后的输出电压超过这个数值 最小输入，输出压差(Ui-Uo)min，其中Ui为输入电压，Uo为输出电压，其表示：稳压器正常工作时要求的输入电压与输出电压的最小差值。当输入电压小于最小输入电压时，稳压器的输出波纹将变大，稳压性能将降低。 最大输出电流Iomax 输出电压范围。指稳压器各参数符合要求时的输出电压范围。二端固定输出稳压器的电压偏差范围一般为标准值的±5%。 电压调整率Su。表示稳压器输入电压发生变化时所引起输出电压的变化情况。对此有两种定义：第一种定义：Su=U0/(Ui*U0)这是指单位输出电压相对变化量与输入电压变化量的比值第二种定义：将输入电压Ui限定在一个变化的范围内，直接把Uo数值作为Su。以上两种定义得到的Su单位不同，前者单位是“百分数/U”后者为“mU”。可调输出稳压器一般采用第一种定义方法