遥控赛车竞赛

遥控赛车的组装及调试【实验目的】1.了解5功能集成芯片SCTX2B/SM6135W的引脚功能和应用电路。2.提高电路的识图能力。巩固元器件的测试技能。了解电子产品的制作程序和要求，学会组装并调试无线遥控赛车。【工作原理】1.主要元器件简介SCTX2B/SM6135W是配套使用的无线遥控编解码集成电路，它们都有5个管脚，对应于5种编/解码功能。SCTX2B/SM6135W具有遥控车的完整控制功能，它们的工作电压为2.5V〜6.0V,当无任何功能键按下时，芯片将自动断电，片上振荡器停止工作，从而减少工作电流。该编/解码器的使用十分简单，应用时只需很少的几个外部元件即可构成一个完整的实用电路。SCTX2B/SM6135W电路的极限参数如下：•电源电压为2.4V〜6.0V；•输入输出电压上下浮动±0.3V；•工作温度T0°C〜+65°C；•储存温度为-25C〜+125C。制作时，不要超出极限参数中所列的数值范围，否则芯片可能会损坏。(1)SCTX2B的主要性能结构(a)编码电路结构图1SCTX2B内部结构图和外形引脚图（b）外部引脚排列编码电路的内部结构和外形封装分别如图1（a）和（b）所示。由图可见：该编码器的内部主要由输入电路、编码电路、振荡电路、时序产生器电路和输出电路组成。输入电路有5个输入管脚，分别与5个功能按键forward（前进）、backward（后退）、right-ward（向右）、1eft-ward（向左）和turbo（加速）相对应。芯片中的编码电路向SO和SC两个输出管脚发送数字码，数字码与定义的功能按键相对应，SO编码输出端用于无线遥控，而SC编码输出端则用于红外遥控。芯片内时序电路中的一个计数器可使SCTX2B具有自动断电功能。其管脚PC输出端可用来控制外部工作电源的通、断状态。按下任何一个功能按键都会立即使芯片激活。编码器输出的编码格式和字格式分别如图2（a）和（b）所示。在编码格式中，W1表示功能码，W2表示开始码。SCTX2B的管脚功能说明如表1所列。1表1SCTX2B的各管脚说明(2)解码电路SM6135W的功能结构解码集成电路的内部电路结构和外形封装分别如图3(a)和(b)所示。该解码集成电路比编码集成电路复杂得多，它内部主要由3器、信号取样和误码检测、解码电路、控制逻辑电路、振荡器、生器、锁存器、输出电路组成。SM6135W有5个输出管脚，分别具有5种功能。接收的信号由三级放大器放大后对其进行信号取样、误码检测和解码，以控制遥控车的动作。之间的相对误差必须小于±2.5%。编码和解码时序图如图4所示。SM6135W的管脚功能说明如表2所列。2第2/8页(a)解码电路结构图3SM6135W内部结构图和外形引脚图(b)外部引脚排列•-匚天——T•-匚天——T问H_y*h_4_| 『—t表2SM6135W的各管脚说明r-4&福—皿W*——耶ULjGEE叵E区r-4&福—皿W*——耶ULjGEE叵E区回33可!3可国2]2.基本原理:图5遥控赛车套件玩具遥控车采用的是伺服电机无线遥控技术。遥控电路设计的基本要求是高性能、低成本、运行平稳、控制灵活、线路简单、抗干扰能力强。车的驱动要用两个微型直流伺服电动机来实现玩具遥控车的前进、后退、左转、右转和加速等功能。玩具遥控车市场竞争的日趋激烈，对玩具遥控车的电气性能也提出了越来越高的要求。玩具遥控车的无线遥控控制电路设计决定着玩具遥控车的整体性能。本系统主要采用SCTX2B/SM6135W集成电路控制器来设计完成。普通玩具遥控车一般都具有前进、后退、左转、右转的基本功能，这些功能可分别由两台微型伺服电动机来完成，该电机没有调速功能。无线遥控电路的原理方框图如图6所示。该电路由无线发射和无线接收两部分组成，其中无线发射由编码电路和RF发射电路组成。编码电路使用的集成电路型号是SCTX2B，该电路具有5种编码功能，其中F/B用于控制伺服电动机的前进、后退；L/R用于控制伺服电动机的左转、右转；turbo用于加速。无线接收电路部分的解码电路可以使用SM6135W集成电路芯片来完成，解调后的RF信号被放大和滤波，然后得到基带信号。当系统在对该信号进行取样后，解码逻辑便可以提取F/B、L/R和来自接收信号的功能位，同时输出相应的前进、后退、左转、右转和加速功能所用的控制电平。为了满足玩具遥控车的安全需要，同时还应为伺服电机设计过载保护电路。（1）发射机基本原理在发射电路中的典型应用电路如图7所示，该电路使用3V电池供电，三极管Q1和Q2的工作电压均是3V，集成电路芯片的工作电压是3V。电阻R4用来决定编码器内部振荡器OSC的振荡频率，改变R4阻值，可改变载波频率及编码脉冲波形输出°R4的取值范围为100kQ〜500kQ。按键开关L、R用于控制遥控车的左、右转，按键开关F、B用于控制遥控车的前进、后退。10脚为发射状态指示端，可通过外接发光管LED来指示发射状态。三极管@1与T1、C3、C4组成了一个电容三点式载波振荡器，该振荡器的工作频率可以是27MHz或49MHz。编码器SO管脚（8脚）输出的编码数字信号，经后级相应的射频电路Q1输出的载波信号同时加到Q2的基极后，经Q2调制放大，C1滤波后便由天线L1发射，然后再由与之配套的接收电路SM6135W接收解调。本套件使用无线遥控电路，即8脚输出，7脚为红外遥控输出，未使用。发射机线路板如图8所示。第4/8页图7发射机原理图图8发射机线路板图（2）接收机基本原理SM6135W在接收电路中的典型应用电路如图9所示，该电路使用的是6V电源电压，6V电压直接加在伺服电机M1和M2的两组H桥驱动器上。无线遥控信号经天线和射频接收电路（Q1及其周围元件组成）接收解调后，还原成相应的码信号，该信号被由SM6135W的14脚、15脚、16脚及1脚内部反相器及相应的外围电路组成的反相放大器放大后，送至SM6135W的编码输入端3脚，经内部译码后，将在输出端Right（6脚）、Left（7脚）、Backward（10脚）、Forward（11脚）分别输出相应的控制信号以驱动两个H桥电机驱动器。从而使桥路上的驱动三极管交替导通以控制伺服电机的正、反转。4脚和5脚外接的电阻R3,其阻值不得误差太大，否则接收电路SM6135W内部基准频率与发射电路SCTX2B内部基准频率不一致时，接收电路SM6135W可能无法调出相应的编码信号。现以伺服电机Ml为例：当解码芯片Forward（11脚）管脚输出为高电平，Backward（10脚）管脚输出为低电平时，Q2、Q6、Q12导通，而Q3、Q7、Q13关断，Ml中的电枢电流为从左至右，此时Ml应前进；反之，当解码芯片Forward（11脚）管脚输出为低电平，Backward（10脚）管脚输出为高电平时，Q3、Q7、Q13导通，而Q2、Q6、Q12关断，Ml中的电枢电流从右至左，此时，Ml应后退。接收机线路板如图10所示。第5/8页图9接收机原理图【调试说明】接图10接收机线路板图通遥控器电源，机板靠近频谱仪的天线，调整机板上T1可调电感，使频谱仪感应到的频率读数在27MHz±100k范围内即可。接收板的调试方法相同。要注意的是必须和遥控器调在同一频率上（调T1），成对应关系，没有仪器时，可把整车装好后打开电源倒过来放，不让四轮触地。同时接通遥控器电源，拨通前进功能键并靠近整车体，看车轮是否转动，否则微调L1；使轮转动后拉开几米距离再轻轻微调L1，使车轮还能转动即可。注意，使用的电池必须是高能电池才能带动汽车。第6/8页【元器件清单】

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