圖1多路無(wú)線(xiàn)電遙控器開(kāi)關(guān)控制系統(tǒng)
二、多路無(wú)線(xiàn)電遙控器系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1.發(fā)射系統(tǒng)
?。?)發(fā)射系統(tǒng)電路原理圖
發(fā)射系統(tǒng)主要由計(jì)數(shù)編址電路,、編碼電路、無(wú)線(xiàn)電發(fā)射電路組成,。發(fā)射系統(tǒng)的電路原理圖如圖2所示,。
圖2發(fā)射系統(tǒng)的電路原理圖
a.計(jì)數(shù)編址電路
計(jì)數(shù)編址電路由可預(yù)置CMOS計(jì)數(shù)器C40161和按鍵組成,其中地址由兩片C40161和一個(gè)計(jì)數(shù)按鍵(ADRESSUP)組成8bit的加法計(jì)數(shù)器,數(shù)據(jù)編碼由一片C400161和一個(gè)按鍵(DATAUP)組成,,每按下一次按鍵,,計(jì)數(shù)器就加一,地址編碼有28=256種,,數(shù)據(jù)編碼有24=16種,,合計(jì)有28×24=4096種不同的編碼。
b.編碼電路
編碼電路由NB5026和傳輸按鍵(TE)組成,,A0~A7分別與地址編碼計(jì)數(shù)器1#,、2#的Q0~Q3連接,D0~D3分別與數(shù)據(jù)編碼計(jì)數(shù)器3#的Q0~Q3連接,,可得到28×24=4096種不同的編碼,。
c.無(wú)線(xiàn)發(fā)射電路
無(wú)線(xiàn)發(fā)射電路由L1、C0,、C1和VT1等構(gòu)成高頻振蕩器,。
(2)工作原理
由于VT1高頻振蕩管特征頻率Tf較高,,振蕩性能好,,再加上L1電感采用印刷方式在電路板上,電感量穩(wěn)定,,整個(gè)電路的振蕩頻率大約在100~400MHz,。電路振蕩信號(hào)經(jīng)L1向空中發(fā)射出去。該射頻發(fā)射電路的關(guān)鍵器件VT1,、VT2,、L2為專(zhuān)用型,因?yàn)閂T1不但要滿(mǎn)足振蕩電路需要,,還要承受L2回饋電壓的沖擊,,以增加發(fā)射效率。
調(diào)制信號(hào)采用改變脈沖的編碼信號(hào),。調(diào)制脈沖經(jīng)NB5026第17腳(輸出端)控制VT2調(diào)制管(其實(shí)為開(kāi))工作,,使射頻電路處在調(diào)制脈沖的控制下。NB5026時(shí)鐘振蕩頻率由外接電阻R2決定,,R2阻值越小,,振蕩頻率越高;R2阻值越大,,振蕩頻率越低,。本電路選用100KΩ,其相應(yīng)的調(diào)制振蕩頻率約1.1kHz,。
按下ADRESSUP鍵,,進(jìn)行地址選擇,,按下DATAUP鍵進(jìn)行數(shù)據(jù)選擇(也就是多路控制路選擇),按下TE鍵(低電平)時(shí),,在NB5026內(nèi)的振蕩器起振,,編碼開(kāi)始,,編碼輸入被選中,,并將其邏輯進(jìn)行編碼,由17腳(DOUT)連續(xù)發(fā)出一幀一幀的編碼數(shù)據(jù),,首先輸出A0比特,。
2.接收多路控制系統(tǒng)
(1)接收多路控制系統(tǒng)電路原理圖
接收多路控制系統(tǒng)主要由無(wú)線(xiàn)電接收電路,、譯碼電路,、開(kāi)關(guān)控制電路組成。接收控制系統(tǒng)的電路原理圖如圖3所示,。
圖3接收控制系統(tǒng)的電路原理圖
a.無(wú)線(xiàn)電接收電路
無(wú)線(xiàn)電接收電路由超再生檢波,、放大、整形及譯碼電路組成,。由VT1,、C0、C1等組成的接收放大檢波電路,,由VT2,、LM392放大構(gòu)成整形電路。將發(fā)射機(jī)載波信號(hào)內(nèi)的調(diào)制信號(hào)完全復(fù)原后送入NB5027譯碼器第14腳(DIN),。
b.譯碼電路
譯碼電路由譯碼器芯片NB5027和地址計(jì)數(shù)器C40161組成,,譯碼器的地址連接與編碼器的完全相同,地址編碼可以通過(guò)按鍵(ADRESSUP)進(jìn)行計(jì)數(shù)編碼,,只有與發(fā)射的地址完全相同時(shí)才能譯碼,。
c.開(kāi)關(guān)控制電路。
開(kāi)關(guān)控制電路由16選1的譯碼器C4514,、16個(gè)開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路(VT,、VD、1k電阻)和16個(gè)繼電器線(xiàn)圈(K)組成,。
?。?)接收多路控制系統(tǒng)電路工作原理
由發(fā)射機(jī)發(fā)射出的載波高頻信號(hào),經(jīng)C0,、L1接收,,由VT1、C0,、C1等組成的接收電路L1感應(yīng)而來(lái)的信號(hào)放大檢波,,送進(jìn)VT2放大電路進(jìn)行電壓放大,,再送入LM392進(jìn)行放大整形,將發(fā)射機(jī)載波信號(hào)內(nèi)的調(diào)制信號(hào)完全復(fù)原后送入NB5027譯碼器第14腳(DIN),。
由于NB5027是發(fā)射電路中NB5026的配對(duì)譯碼器,,其要求是很高的:
①NB5026和NB5027兩電路的地址碼A1~A8應(yīng)絕對(duì)保持一致,;
?、贜B5026的振蕩電阻R2應(yīng)和NB5027的振蕩電阻R9一樣。以上兩點(diǎn)必須首先滿(mǎn)足,,然后在接收中,,兩次相同的數(shù)據(jù)將被逐位的進(jìn)行比較。數(shù)據(jù)正確時(shí),,前八位兩態(tài)(0或1)輸入,,如果收到的地址碼與本地設(shè)定的地址碼相同,后面的四位數(shù)據(jù)將被保存,,但并不送到輸出寄存器,,當(dāng)再次收到匹配的地址碼和與上次相同的數(shù)據(jù),輸出數(shù)據(jù)被鎖存并輸出到數(shù)據(jù)端,。兩次接收相同的編碼后,,數(shù)據(jù)被VT鎖到輸出寄存器并一直保持高電平,使D0~D3鎖存到4-16線(xiàn)譯碼器C4514中,,直到收到不匹配的編碼或沒(méi)有信號(hào)輸入,,D0~D3具有記憶特性,VT信號(hào)沒(méi)有記憶功能,,NB5027的VT總線(xiàn)輸出復(fù)零,,譯碼器C4514中的數(shù)據(jù)維持不變。由NB5026的數(shù)據(jù)輸入端D0~D3進(jìn)行編碼,,由NB5027的數(shù)據(jù)輸出端D0~D3用4-16線(xiàn)譯碼器C4514進(jìn)行譯碼,,去驅(qū)動(dòng)VT使之飽和導(dǎo)通或截止,繼電器K吸合或斷開(kāi),。由于NB5027的D0~D3具有記憶特性,,在NB5026發(fā)射出數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí),NB5027輸出相應(yīng)的數(shù)據(jù),,并保持到接收機(jī)接收新的數(shù)據(jù)為止,,這樣實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)多路控制。
3.元器件選用
發(fā)射電路:微調(diào)電容0C要選用微小體積,、可調(diào)式的,,容量在4~27PF的產(chǎn)品1.C、2C均為高頻瓷片電容器,,射頻振蕩發(fā)射三極管VT1為臺(tái)灣金宗電子有限公司生產(chǎn)的LD—400或34D40,,其中特征頻率Tf≥660MHz,,其它組件不替代。編碼器NB5026可用SR5026,、LD5026等直接代替,。若用作單路遙控時(shí),編碼鍵可不設(shè),,只要用焊錫焊好某一與電源正極或負(fù)極相連即可,。電源用9V或12V層迭電池。L2用Φ0.17mm漆包線(xiàn)在Φ3mm鉆頭圓柄上密繞6匝,,脫胎即可,。
印刷電路板見(jiàn)圖4,圖4(a)是發(fā)射,,圖4(b)是接收。
?。╝)發(fā)射
(a)發(fā)射
(b)接收
圖4
4.調(diào)試,、使用
本機(jī)調(diào)試較為簡(jiǎn)單。發(fā)射機(jī)接通電源后,,其總電流應(yīng)為25.40mA,。接收機(jī)電路總電流(待機(jī)時(shí))為1.5~1.8mA。
調(diào)試時(shí),,應(yīng)用示波器配合進(jìn)行,,將示波器探針?lè)謩e夾在NB5027第14腳與地之間,所顯示波形和發(fā)射機(jī)NB5026第17腳完全一樣,,并注意觀(guān)察相位,。如果無(wú)波形或無(wú)“干凈”正確波形時(shí),分別調(diào)節(jié)發(fā)射機(jī)電路和接收機(jī)電路中的微調(diào)電容0C,,使兩機(jī)工作頻率一致,。
如果一切都正常,可進(jìn)行拉距試驗(yàn),。如果兩機(jī)諧振困難,,可以在接收機(jī)2C(1.2pF)處再并一只1~2pF電容即可。
當(dāng)用34D40發(fā)射管作發(fā)射機(jī)時(shí),,在空闊地帶實(shí)際有效控制距離可達(dá)200~400m,如在天線(xiàn)接口電容C4上接一根10~100cm軟導(dǎo)線(xiàn)時(shí),,遙控距離將增大至500m以上。
為了測(cè)試方便,,可把接收機(jī)繼電器K暫時(shí)去掉,,接一只發(fā)光二極管(注意應(yīng)串聯(lián)一只510Ω限流電阻),以便觀(guān)察測(cè)試效果,。
調(diào)試時(shí),,手不要接觸兩機(jī)印制天線(xiàn)處,,以免電路發(fā)生頻率變化。一旦測(cè)試完畢,,各測(cè)(調(diào))試點(diǎn)用蠟封固,,使頻率不再變化。