无线遥控系统的构建模式

无线遥控系统的构建模式

近年来，随着电子技术的发展，无线控制技术在门禁系统（汽车、家庭、车库等开口系统）、控制系统（报警系统、控制误差等）以及数据传输（公交、铁路运输规划、仓库管理等领域的应用日益完善。temic在传输芯片u2741b和容器芯片u7741bm方面的无线传感器系统是该技术领域的集中体现。本文论述了无线传感器系统的构建模式及其基本设计理念。电路组成及工作原理电路原理框图如图1所示。U2741B是一锁相式低成本RF发射模块,数据率可达20kbps。射频范围在300MHz至450MHz,它具有ASK(幅度键控调制)和FSK(频率键控调制)两种模式。U3741BM则是一锁相式低成本多芯片的RF接收模块,其数据率为1k至10kbps,编码采用MANCHESTER或BI-PHASE码,它非常适合与U2741B配对使用,其射频范围也在300MHz至450MHz,同样具有ASK和FSK两种模式。系统典型应用频率为315MHz(美国)和433.92MHz(欧洲)。U2741B和U3741BM收发芯片内包含有发射功率放大器(PA)、晶体振荡器(XTO)、锁相环(PLL)、压控振荡器(VCO)、低噪声接收放大器(LNA)、混频器(MIXER)、中频放大器(IFA)、解调器(DEM)等电路。由于采用了晶体振荡器和PLL合成技术,频率稳定性极好;采用超外差接收模式,接收灵敏度高且抗干扰能力强。U2741B发射模块将输入的数字信号(编码信号)经锁相环和压控振荡器处理后送入到发射功率放大器经天线射频输出。U3741BM接收模块配置为超外差接收模式,所接收的射频调制的数字信号被低噪声接收放大器放大,经混频器变换成中频,放大滤波后送入解调器,解调后变换成数字信号输出(DATA端)至微控制器(µC),经判断处理后再输出控制信号以驱动执行机构。系统调制方式有ASK和FSK两种,FSK抗干扰性能优于ASK,可根据不同的工况和要求进行选择。U2741B和U3741BM两端均需设置有相互匹配的唤醒模式(包括唤醒脉冲及位检测数据,它们通过与单片机或编码器通信获得),用以检测和判断发射信号的合法性,若发射信号合法,接收模块则处于接收状态,准备接收数据,反之,接收模块处于休眠状态。收发模块这种工作模式足以确保整个系统的安全性和低功耗性。具体工作流程如图2所示。典型应用电路发射器U2741B的16个引脚可与各种编码器或单片机连接,典型应用电路(发射频率433.92MHz)如图3所示。发射器的设计要点应首先确定调制模式:由引脚1和2来控制,具体过程如下:ASK模式:先将FSK置为高电平,ASK端保持5ms的低电平,然后调制信号就可以从ASK端输入。在调制期间,FSK一直保持高电平(6.8pF电容不安装);FSK模式:先将FSK置为高电平,ASK端保持5ms“0”后置为“1”,然后调制信号就可以从FSK端输入。FSK调制是由与负载电容3.9pF并联的电容6.8pF来完成。DIVIC接低和接高电平决定了晶体频率的选择,DIVIC=“0”采用高的晶体频率(欧洲:13.56MHz;美国:9.844MHz),DIVIC=“1”采用低的晶体频率(欧洲:6.78MHz;美国:4.9219MHz),欧洲和美国晶体频率的选择决定了基本发射频率:典型应用频率为315MHz(美国)和433.92MHz(欧洲);CLK输出时钟频率由fXTO和DIVIC电平决定(DIVIC=“0”时fCLK=fXTO/4;DIVIC=“1”时fCLK=fXTO/2),输出时钟可用于编码器或单片机;ANT天线可使用λ/4鞭状天线和环形天线,在应用空间有限的情况下,推荐使用环形天线;环形天线包围的面积尽可能大,大面积接地不要铺在天线环内,形状近似矩形;电感Lfeed是为天线提供直流电源,典型值=220nH,可直接蚀刻在PCB上,可根据公式L≈49.2*N2*RAV来确定电感值的大小。其中N为圈数,RAV是平均半径。接收器U3741BM有20根引脚,大部分引脚与U2741B引脚相似,同时还有模拟和数字电源(均为+4.5V~5.5VDC),模拟和数字接地,典型应用电路(接收频率433.92MHz)如图4所示。接收器的设计要点SENS(引脚1)与POUT(引脚17)直接通过电阻相连,使接收灵敏度可程控;FSK/ASK(引脚2)用于选择调制模式,FSK/ASK=“0”为FSK模式,FSK/ASK=“1”为ASK模式;MODE(引脚16)为频率模式选择端,与晶体频率f共同决定数字电路基本时钟周期及工作接收频率;TEST(引脚18)为测试端,正常工作模式时该端口务必可靠接地,否则会引起干扰;ENABLE(引脚19)和DATA(引脚20)直接同单片机连接,DATA端用于同单片机双向通讯,进行寄存器模式设置,ENABLE端用以休眠控制,低电平为休眠状态,高电平为激活状态。结语通过以上技术环节的实践而构建的汽车门锁RKE系统(无钥输入系统)具有智能化程