四路無線編碼遙控插座設(shè)計

1、臺州學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 四路無線編碼遙控插座設(shè)計 本科畢業(yè)設(shè)計 （ 2007 屆）題 目 四路無線編碼遙控插座設(shè)計學(xué) 院 物理與電子工程學(xué)院專 業(yè) 電子信息工程班 級 03電子信息（4）班四路無線編碼遙控插座設(shè)計design of four group wireless coding remote controlled plug 臺州學(xué)院物理與電子工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計college of physics & electronic engineeringtaizhou universitytaizhou, zhejiang, chinagraduation design2007年4月april 200

2、7ii臺州學(xué)院畢業(yè)論文 四路無線編碼遙控插座設(shè)計摘 要本遙控系統(tǒng)采用315mhz高頻載波信號，發(fā)射部分采用315mhz晶振作為射頻電路，接收部分采用超外差接收電路，采用ook調(diào)制方式調(diào)制信號，利用pt2262進(jìn)行帶8位地址編碼器進(jìn)行編碼，采用對應(yīng)的pt2272-l帶鎖存的解碼電路，來控制對應(yīng)的多路選擇電路。 關(guān)鍵詞載波；射頻；超外差接收；編碼；解碼abstractthis remote control system adopts 315mhz high-frequency carrier signal, the part of transmission adopts 315mhz overto

3、ne crystal as the radio frequency circuit, and the part of reception adopts the superheterodyne reception circuit. it adopts ook to modulate signals, encodes with pt2262 which is called 8_address encoder, and adopts corresponding pt2272-l which takes latch decode , to control multiple ways choosing

4、circuits.key wordscarrier; radiofrequency; superheterodyne；encode; decode目錄 摘要 abstract 目 錄1引言12概述12.1無線通信系統(tǒng)22.2無線遙控技術(shù)的難點23方案設(shè)計43.1設(shè)計方案143.2設(shè)計方案243.3方案比較與選擇54無線遙控接收機(jī)64.1無線遙控接收機(jī)的作用64.2無線遙控接收機(jī)的技術(shù)指標(biāo)64.3解調(diào)電路74.3.1無線接收模塊tx315-r0174.3.2解調(diào)過程84.4解碼芯片pt2272的功用及解碼電路94.5無線遙控接收機(jī)電路116整機(jī)系統(tǒng)分析147pcb工藝168結(jié)束語18謝辭19參考

5、文獻(xiàn)20附錄21臺州學(xué)院畢業(yè)論文 四路無線編碼遙控插座設(shè)計1引言進(jìn)入21世紀(jì)，人們已經(jīng)愈來愈親身感受到遙控技術(shù)深入產(chǎn)業(yè)、深入生活、深入社會的堅實步伐。小到家用遙控電視機(jī)，大到大型工業(yè)現(xiàn)場對機(jī)器的遙控。更重要的是對21世紀(jì)新興的機(jī)器人研究和發(fā)展提供了良好的遙控基礎(chǔ)。50余年前，科學(xué)家們就很好的利用遙控技術(shù)讓遙控機(jī)械手去抓取放射性材料，從而大大的避免了放射性物質(zhì)對科研人員身體的傷害。遙控技術(shù)的出現(xiàn)對人類的生產(chǎn)和生活產(chǎn)生了重大的影響，也因此獲得了長足的發(fā)展，遙控技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，一方面，遙控技術(shù)的出現(xiàn)大大的縮減了人在危險環(huán)境中工作或?qū)ξ：π匀蝿?wù)的作業(yè)的直接參與，如在軍事偵察、掃雷排險、防核化污染

6、等這些危險與惡劣的環(huán)境中，遙控技術(shù)的應(yīng)用都能給人比較滿意的表現(xiàn)。另一方面，在像一些工廠中的貨物搬運(yùn)等易讓人疲勞的作業(yè)中也成為遙控小車施展才能的新天地。近些年來，遙控產(chǎn)品的研究和設(shè)計成為了許多人關(guān)注的焦點，它已經(jīng)不僅僅局限于工廠領(lǐng)域了，而向更為廣闊的民用產(chǎn)品進(jìn)軍。早在1986年，英國就開始研制了第一臺遙控輪椅，其后很多國家都投入了較多資金1研制遙控智能輪椅。在世界各地，遙控產(chǎn)品明顯的由工廠走向了家里。加上人工智能，無線電腦網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，更多的高科技產(chǎn)品將出現(xiàn)在平常百姓家，為人們生活水平的進(jìn)一步提高做出巨大的貢獻(xiàn)。2概述現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了遙控技術(shù)的發(fā)展，并使之成為一門獨立的學(xué)科。遙控技術(shù)綜合了

7、自動控制技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)三大領(lǐng)域的技術(shù)成果。遙控是指控制端按其預(yù)定的意圖對被控制目標(biāo)的內(nèi)部參數(shù)、工作狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)距離的操作和控制。為了使設(shè)在遠(yuǎn)方的被控對象按照要求去動作，控制端(調(diào)度端或者遙控站)必須向控制端(執(zhí)行端)傳送一個指示，讓被控對象工作或者如何工作的命令，這個命令稱之為遙控指令。根據(jù)遙控的體制和使用場合的不同，遙控指令可以使用各種不同的信號特征。為了增加遙控系統(tǒng)的指令容量，可以把這種信號特征進(jìn)行各種組合編碼，實際中應(yīng)用最多的使頻率組合方式(頻率編碼)和脈沖2組合方式(脈沖編碼)。脈沖編碼指令具有指令容量大、抗干擾能力強(qiáng)、保密性好和便于用數(shù)字邏輯電路來實現(xiàn)等優(yōu)點?，F(xiàn)代遙控系

8、統(tǒng)幾乎全部都是采用脈沖編碼指令工作方式。2.1無線通信系統(tǒng)無線通信的類型很多,不同的無線通信系統(tǒng), 其設(shè)備組成和復(fù)雜度雖然有較大差異, 但它們的基本組成不變, 圖1是無線通信系統(tǒng)基本組成的方框圖。圖中虛線以上部分為發(fā)送設(shè)備（發(fā)信機(jī)）, 虛線以下部分為接收設(shè)備（收信機(jī)）, 天線及天線開關(guān)為收發(fā)共用設(shè)備。 信道為自由空間。 話筒和揚(yáng)聲器3屬于通信的終端設(shè)備, 分別為信源和信宿。圖無線通信系統(tǒng)組成方框圖2.2無線遙控技術(shù)的難點 一、同頻干擾同頻干擾帶來的危害主要有三方面：（1）系統(tǒng)失效當(dāng)系統(tǒng)受到同頻干擾時，因接收機(jī)的解碼器無法識別地址碼和控制碼，即使配套的發(fā)射機(jī)已出了信號，但由于數(shù)據(jù)沖突使解碼器不能

9、識別而導(dǎo)致系統(tǒng)失效。（2）系統(tǒng)失控發(fā)射機(jī)的遙控指令發(fā)出后接收機(jī)有時能響應(yīng)，有時又不能響應(yīng)，系統(tǒng)時靈時不靈，開了不能關(guān)，關(guān)了又不能開，執(zhí)行命令斷斷續(xù)續(xù)。（3）系統(tǒng)誤控誤控是指該動作的沒動作，不該動作的卻動作了。接收機(jī)在受到瞬間的干擾時可能地址碼正確，但操作碼產(chǎn)生錯誤，從而引起了誤控，另一方面，目前各種無線遙控產(chǎn)品中的絕大多數(shù)都是采用pt2262/pt2272及其兼容的固定碼編碼/解碼器，而這類編碼/解碼器一般只有八位三態(tài)地址，密碼容量為6561組不重復(fù)，而這類遙控組件在社會上的擁有量又非常之大，重碼概率也非常高，也是導(dǎo)致誤控的主要原因。二、抗干擾能力目前在社會上大量使用的無線遙控產(chǎn)品的無線遙控部

10、份基本上都是寬帶幅移鍵控(ask)制式的電路，這種電路的最大優(yōu)點是成本低，生產(chǎn)調(diào)試方便，但由于接收機(jī)的接收帶寬達(dá)200khz3000khz不等(與電路結(jié)構(gòu)及成本有關(guān))，工作頻率又都集中在315.000mhz和433.920mhz幾個頻點上，而ask制式接收機(jī)的抗干擾能力又很差，在實際使用中常有以下情況發(fā)生：（1）發(fā)生同頻干擾的概率極高遙控操作是否靈敏，遙控距離時遠(yuǎn)時近，有時根本就不能遙控。這是因為社會上有大量的同頻率的同類遙控器在使用，接收機(jī)只要在同一時間收到兩個以上的發(fā)射機(jī)發(fā)出的信號時就會因數(shù)據(jù)沖突而不能解碼，而一旦干擾信號消失了，又可正常工作了。（2）抗干擾能力這里所說的干擾是指由工作環(huán)境

11、產(chǎn)生的電磁干擾；實際的應(yīng)用系統(tǒng)中電工電子產(chǎn)品均會產(chǎn)生一定的電磁干擾，而ask制式的接收機(jī)4對幅度變化的信號很敏感，其接收帶寬又很寬，只要這種干擾信號進(jìn)入接收帶寬內(nèi)就會對接收機(jī)形成干擾，在實際中的具體表現(xiàn)是：接收模塊單獨工作時遙控距離很遠(yuǎn)，而一旦與用戶系統(tǒng)相連后即變得很近，甚至完全不能遙控。三、環(huán)境適應(yīng)性由于超再生式接收機(jī)的工作頻率取決于lc回路的諧振頻率，無穩(wěn)頻措施，當(dāng)其天線或諧振回路靠近其它物體時會引起分布電容或分布電感的變化，從而導(dǎo)致工作頻率發(fā)生漂移，遙控距離變近；另一方面，環(huán)境溫度、濕度、電源電壓的變化也會導(dǎo)致頻率漂移、距離變近4超再生應(yīng)性差能靈。綜上所述，在設(shè)計初期采用了超外差接收電路

12、，編碼解碼電路的總體思路。以解決實物的抗干擾能力和環(huán)境適應(yīng)能力。3方案設(shè)計3.1設(shè)計方案1方案1組成系統(tǒng)框圖如圖2所示。編碼采用pt2262作為編碼電路，直接和按鈕相連。經(jīng)過315mhz射頻發(fā)射電路調(diào)制收部分用超再生電路接收解調(diào)后，用pt2272解碼。由于該設(shè)計方案中解碼芯片應(yīng)用廣泛，容易購買。且抗干擾性好，穩(wěn)定性好，容易調(diào)試。圖2方案1原理框圖3.2設(shè)計方案2方案2中的發(fā)射部分設(shè)計與方案1中的設(shè)計思路相同。方案2中接收電路使用了一塊市售的315mhz的無線接收模塊。整形后的串行數(shù)據(jù)送到fy0202a的信號輸入in端。電路中fy0202a工作的時鐘信號通過12mhz的晶體獲得。復(fù)位電路在通電的

13、瞬間,高電平上拉有效復(fù)位。 fy0202a外接一塊eeprom電路，ic型號是at24c02或同類的儲存器。該芯片可以在線擦寫，有100000次的擦寫壽命，掉電后數(shù)據(jù)長期保存，保存時間100年。該儲存器配合fy0202a工作，主要完成工作方式的記憶，學(xué)習(xí)無線發(fā)射器數(shù)據(jù)的儲存。fm腳連接一個放大器推動一個阻抗在幾十歐姆的小發(fā)聲器，每當(dāng)接收到遙控器信號，發(fā)聲器發(fā)出一聲短暫的提示音，即可通過聲音告知遠(yuǎn)離接收器的遙控者，表示本次遙控按鍵遙控成功。在fy0202a的8個輸出端各連接一個光電隔離器，并通過一個三極管推動繼電器工作，繼電器觸點的閉合和打開控制插座的通電與斷電。無線模塊接收無線高頻信號，經(jīng)過放

14、大、解調(diào)、整形后輸出無線串行數(shù)據(jù)（含地址碼、交叉碼、數(shù)據(jù)碼）。圖3方案1系統(tǒng)組成框圖本電路的新穎之處在于它適應(yīng)中心頻率相同，而密碼和數(shù)據(jù)位任意的遙控器，對數(shù)據(jù)脈寬適應(yīng)范圍也較大。只要將某遙控器通過fy0202的學(xué)習(xí)功能學(xué)習(xí)之后，被學(xué)習(xí)的遙控器就能進(jìn)行遙控控制。它的方便之處還有當(dāng)你的遙控器不慎丟失，為防止其他人拾到后，在遙控有效范圍內(nèi)無意按鍵對你的插座誤操作，你可以馬上注銷該遙控器，解決了調(diào)式遙控器可能出現(xiàn)的誤操作問題。當(dāng)你重新購買一只新遙控器后，重新學(xué)習(xí)之后，又可投入使用。在通電狀態(tài)下，按住key1按鍵不放，約2秒鐘后聽到兩聲鳴響，表示進(jìn)入無線發(fā)射器自學(xué)習(xí)狀態(tài)。首先q1端輸出低電平，如果在該輸

15、出端接有發(fā)光二極管的話，該發(fā)光二極管被點亮。表示開始學(xué)習(xí)控制第一路的遙控器按鍵，此時q7如果接有發(fā)光二極管的話，q7點亮表示該路已經(jīng)學(xué)習(xí)過，如果不點亮表示該路尚未學(xué)習(xí)過。 按一下控制該路的遙控器對應(yīng)按鍵，q1對應(yīng)路重新學(xué)習(xí)被更新數(shù)據(jù)，也可以按key3按鍵跳過該路學(xué)習(xí)。每學(xué)習(xí)或者跳過一路的學(xué)習(xí)之后，下一個q腳輸出低電平。q7腳的輸出,指示“當(dāng)前路”是否曾經(jīng)學(xué)習(xí)過的狀態(tài)。直到通過學(xué)習(xí)和“跳過”操作將8路處理完畢，聽到長鳴一聲，遙控器按鍵自學(xué)習(xí)結(jié)束，進(jìn)入正常的工作狀態(tài)。3.3方案比較與選擇方案2的電路的中心頻率相同，而密碼和數(shù)據(jù)位任意的遙控器，對數(shù)據(jù)脈寬適應(yīng)范圍也較大。只要將遙控器通過fy0202的

16、學(xué)習(xí)功能學(xué)習(xí)之后，被學(xué)習(xí)的遙控器就能進(jìn)行遙控控制。如果遙控器丟失，在進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)之后，在顯示丟失遙控器對應(yīng)路的時候，按key2按鍵，即可將本路對應(yīng)的遙控器5按鍵注銷，直到將本遙控器的所有按鍵注銷。當(dāng)你重新購買一只新遙控器后，重新學(xué)習(xí)之后，又可投入使用。由于方案2芯片fy0202a購買困難。方案1抗干擾性和穩(wěn)定性也很好，而且芯片購買容易，電路制作簡單，成功率大，采用設(shè)計方案1。4無線遙控接收機(jī)4.1無線遙控接收機(jī)的作用選擇接收發(fā)射電路發(fā)出的載波信號放大后，恢復(fù)成遙控命令信號（即調(diào)制信號），并進(jìn)行相應(yīng)的譯碼得到控制信號然后去驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。接收頭部分的任務(wù)是從天線上感應(yīng)的各種頻率信號中選擇出需要的遙

17、控信號，并對天線上感應(yīng)出的微弱信號進(jìn)行放大，將遙控命令信號（調(diào)制信號）從載體上分離出來，對調(diào)制了的載波進(jìn)行解調(diào)，解碼，輸出到控制電路。4.2無線遙控接收機(jī)的技術(shù)指標(biāo)4.2.1選擇性遙控電路的選擇性表示接收電路選擇遙控信號及抑制其他干擾信號的能力。和收音機(jī)一樣，如果選擇電臺的能力差，就會出現(xiàn)串臺現(xiàn)象，特別在晚間。要想讓遙控接收機(jī)從許許多多的高頻信號中選出所需要的信號，就必須具有選擇出所需遙控信號的頻率，而抑制其他頻率信號的能力。如果遙控接收機(jī)的選擇性差，就會有別的發(fā)射裝置發(fā)射的高頻信號侵入，從而干擾接收裝置正常工作，甚至導(dǎo)致遙控器失靈或誤動作。4.2.2靈敏度靈敏度表示接收器接收微弱信號的能力，

18、靈敏度高，遙控的距離越遠(yuǎn)。從天線上所得到的感應(yīng)電動勢，通常的幾微伏左右，這就要求接收電路應(yīng)具備足夠的放大倍數(shù)。但放大倍數(shù)大了，噪聲很可能把有用信號埋沒掉，使接收機(jī)不能正常工作，所以又要求接收機(jī)有一定的信噪比，也就是輸出的有用信號必須比噪聲信號大一定的倍數(shù)。接收機(jī)靈敏度的極限值受噪聲電平限制。要提高接收機(jī)的靈敏度，必須盡力減小進(jìn)入接收機(jī)的噪聲功率。超外差接收機(jī)的靈敏度psmin在90到110dbm之間，接收機(jī)的放大量為106到108倍。這里要強(qiáng)調(diào)，接收機(jī)靈敏度與接收機(jī)放大量無關(guān)。4.2.3穩(wěn)定性頻率穩(wěn)定度是為了衡量實際振蕩頻率f相對于標(biāo)稱振蕩頻率f0變化的程度。在各種外界條件發(fā)生變化的情況下，要

19、求振蕩器的實際工作頻率與標(biāo)稱頻率間的偏差及偏差的變化最小。頻率穩(wěn)定性又分為長期穩(wěn)定度，短期穩(wěn)定度和瞬間穩(wěn)定度等幾種。長期頻率穩(wěn)定度：一般指一天以上乃至幾個月的相對頻率變化的最大值。它主要用來評價天文臺或者計量單位的高精度頻率標(biāo)準(zhǔn)和計時設(shè)備的穩(wěn)定指標(biāo)。主要取決于有源元器件和電路元件及石英晶體和老化特性，與頻率的瞬間變化無關(guān)。短期頻率穩(wěn)定度：一般指一天以內(nèi)頻率的相對變化最大值。外界因素引起的頻率變化大都屬于這一類，通常稱之為頻率漂移。它一般用于評價測量儀器和通信設(shè)備中主振器的頻率穩(wěn)定指標(biāo)。它主要與溫度變化，電源電壓變化和電路參數(shù)不穩(wěn)定性等因素有關(guān)。瞬間頻率穩(wěn)定度：指秒或毫秒內(nèi)隨機(jī)頻率變化，即頻率的

20、瞬間無規(guī)則變化，通常稱為振蕩器的相對抖動或相位噪聲。它是由頻率源內(nèi)部噪聲而引起的頻率起伏，與外界條件和長期頻率穩(wěn)定度無關(guān)。4.2.4可靠性接收機(jī)的可靠性是指它的有效工作壽命，即指它能完成某一特定功能的時間。時間越長，則可靠性越高。反之，經(jīng)常損壞，不能正常工作，則可靠性差。影響可靠性的因素有溫度變化、振動、灰塵、酸堿腐蝕等。在研究設(shè)備的可靠性時，對不同的電子產(chǎn)品均可用無故障率、可靠度、失效率來表示可靠性的度量指標(biāo)6。4.3解調(diào)電路4.3.1無線接收模塊tx315-r01無線接收模塊如圖10所示，模塊內(nèi)含有一整套超外差晶振接收和數(shù)據(jù)處理電路，輸出可直接傳送給pt2272，模塊天線應(yīng)展開并盡量豎直且

21、遠(yuǎn)離金屬體。 工作電壓：5v（4v-5.5v） 工作電流：2.5 ma 頻率穩(wěn)定度：10-5工作溫度：-30-+70。 tx315a的有效距離與發(fā)射功率有關(guān)，當(dāng)發(fā)射電壓5v時為40米左右，6-12v供電時達(dá)60米。圖4無線接收模塊 圖5tx315內(nèi)部組成框圖4.3.2解調(diào)過程tx315接收到信號后進(jìn)行一系列的整理后解調(diào)。由于從信號變換來的原始信號具有頻率較低的頻譜分量，這種信號在許多信道中不適宜直接進(jìn)行傳輸。因此，發(fā)送端通常需要有調(diào)制過程，而在接收端則需要有反調(diào)制過程解調(diào)過程。ook信號有兩種基本的解調(diào)方法：非相干解調(diào)（包絡(luò)檢波法）和相干解調(diào)（同步檢測法）。包絡(luò)檢波法的原理方框圖如圖6所示。帶

22、通濾波器（bpf）恰好使ook信號完整地通過，經(jīng)包絡(luò)檢測后，輸出其包絡(luò)。低通濾波器（lpf）的作用是濾除高頻雜波，使基帶信號（包絡(luò)）通過。抽樣判決器包括抽樣、判決及碼元形成器。定時抽樣脈沖（位同步信號）是很窄的脈沖，通常位于每個碼元的中央位置，其重復(fù)周期等于碼元的寬度。不計噪聲影響時，帶通濾波器輸出為ook信號，即，包絡(luò)檢波器輸出為。經(jīng)抽樣、判決后將碼元再生，即可恢復(fù)出數(shù)字序列。圖6包絡(luò)檢波法的原理方框圖相干檢測法原理方框圖如圖7所示。相干檢測就是同步解調(diào)，要求接收機(jī)產(chǎn)生一個與發(fā)送載波同頻同相的本地載波信號，稱其為同步載波或相干載波。利用此載波與收到的已調(diào)信號相乘，輸出為 圖7相干檢測法原理方

23、框圖經(jīng)低通濾波濾除第二項高頻分量后，即可輸出信號。低通濾波器的截止頻率與基帶數(shù)字信號的最高頻率相等。由于噪聲影響及傳輸特性的不理想，低通濾波器輸出波形有失真，經(jīng)抽樣判決、整形后再生數(shù)字基帶脈沖7。雖然ook信號中確實存在著載波分量，可以通過窄帶濾波器或鎖相環(huán)來提取同步載波，這會給接收設(shè)備增加復(fù)雜性。實際中很少采用相干解調(diào)法來解調(diào)ook信號。4.4 解碼芯片pt2272的功用及解碼電路4.4.1pt2272的引腳功能及內(nèi)部框圖 圖8pt2272 引腳圖 圖9pt2272內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖無線遙控系統(tǒng)中，編碼和解碼電路是系統(tǒng)的關(guān)鍵。pt2272解碼芯片有不同的后綴，表示不同的功能，有l(wèi)4/m4/l6/m

24、6之分，其中l(wèi)表示鎖存輸出，數(shù)據(jù)只要成功接收就能一直保持對應(yīng)的電平狀態(tài)，直到下次遙控數(shù)據(jù)發(fā)生變化時改變。m表示非鎖存輸出，數(shù)據(jù)腳輸出的電平是瞬時的而且和發(fā)射端是否發(fā)射相對應(yīng)，可以用于類似點動的控制。后綴的6和4表示有幾路并行的控制通道，當(dāng)采用4路并行數(shù)據(jù)時（pt2272-m4），對應(yīng)的地址編碼應(yīng)該是8位，如果采用6路的并行數(shù)據(jù)時(pt2272-m6)，對應(yīng)的地址編碼應(yīng)該是6位。pt2272的數(shù)據(jù)輸出有“暫存”和“鎖存”兩種，“暫存”是當(dāng)輸入端信號消失時，pt2272對應(yīng)的數(shù)據(jù)位輸出變成低電平；“鎖存”是當(dāng)輸入端信號消失時，pt2272的數(shù)據(jù)8-9位輸出保持原有狀態(tài)，直到接收到地址碼相同的新輸入

25、。pt2272各引腳功能圖10中有詳細(xì)記錄。名稱管腳說 明a0-a111-8、10-13地址管腳,用于進(jìn)行地址編碼,可置為“0”,“1”,“f”(懸空),必須與2262一致,否則不解碼d0-d57-8、10-13地址或數(shù)據(jù)管腳鎖存型只有在接收到下一數(shù)據(jù)才能轉(zhuǎn)換vcc18電源正端（）vss9電源負(fù)端（）din14數(shù)據(jù)信號輸入端，來自接收模塊輸出端osc116振蕩電阻輸入端，與osc2所接電阻決定振蕩頻率；osc215振蕩電阻振蕩器輸出端；vt17解碼有效確認(rèn) 輸出端（常低）解碼有效變成高電平表1pt2272管腳說明4.4.2pt2272-l4的ad碼波形和振蕩電阻一組編碼由12位ad碼（8位地址

26、碼，4位數(shù)據(jù)碼），如圖11所示，每個ad位用2個脈沖來代表：2個窄脈沖代表“0”；2個寬脈沖“1”；1個窄脈沖和1個寬脈沖表示“f”，也就是地址碼的“懸空”。地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個完整的編碼,解碼芯片pt2272 接收到信號后,與其設(shè)定的地址碼經(jīng)過2 次比較核對后,vt 腳才輸出高電平,與此同時相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平,即被選通。在具體的應(yīng)用中,外接振蕩電阻可根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié),阻值越大振蕩頻率越慢,如圖11 所示。若由單片機(jī)與pt2272 組成編碼解碼器,且由單片機(jī)編碼、發(fā)碼,則pt2272 振蕩電阻的選擇應(yīng)與單片機(jī)的晶振頻率匹配。 圖10地址數(shù)據(jù)位波形圖 圖11外接振蕩電阻和振

27、蕩頻率4.5無線遙控接收機(jī)電路超再生電路和超外差電路不僅在收音機(jī)、電視機(jī)電路中被普遍應(yīng)用，而且在無線電遙控接收電路中也常采用這兩種結(jié)構(gòu)形式。4.5.1超再生接收電路再生是指把高頻放大輸出信號的一部分以正反饋的方式送到輸入端，使放大器的靈敏度和選擇性都得到提高。超再生電路是指振蕩電路自身產(chǎn)生的振蕩電壓比再生正反饋的作用還強(qiáng)，所以叫做超再生電路。超再生接收電路也稱超再生檢波電路，它實際上是工作在間歇振蕩狀態(tài)下的再生檢波電路。通常再生接收電路由檢波、低頻放大、整形、解碼等環(huán)節(jié)組成。而采用超再生接收電路，僅用一級“超再生檢波”就能完成信號選擇、放大和解調(diào)功能。使超再生電路工作的關(guān)鍵問題是讓電路產(chǎn)生間歇

28、式的高頻振蕩，而產(chǎn)生高頻振蕩的條件必須具備有間歇式的控制電壓，這個電壓通常叫熄滅電壓，振蕩頻率約為20-60khz，能影響高頻振蕩器的工作，使其振蕩不是連續(xù)而是間歇的。這種間歇的振蕩器振蕩幅度受電路中的電壓波動影響很大，反映敏感。當(dāng)超再生電路沒有收到外來信號時，其輸出是連續(xù)不斷的“沙沙”的噪聲電壓。而收到外來信號時，其輸出的是調(diào)制信號。需要指出的是，超再生電路所檢波的不是所接收到的載波信號，而是由載波信號控制的振蕩電路自身產(chǎn)生的振蕩電壓，該電壓幅度越大，超再生接收電路的靈敏度越高。超再生接收電路按照熄滅電壓來源不同，可分為“他熄式”和“自熄式”兩種。他熄式超再生接收電路由高頻振蕩和熄滅電壓振蕩

29、兩級組成。而在“自熄式”超再生接收電路。高頻振蕩和熄滅電壓振蕩同由一個晶體管完成。圖12是一個實用的自熄式超再生接收電路。高頻振蕩由c1的正反饋形成，電路工作于間歇振蕩形式。c3、l是確定高頻振蕩頻率的諧振回路，當(dāng)從天線收到的外來載波與其諧振或接近諧振時，在回路兩端能產(chǎn)生較高的電壓，而高頻振蕩的幅度受這個電壓控制，因此c3、l的諧振頻率便是超再生接收頻率。l是在8mm帶磁心骨架上用0.5mm漆包線繞制而成，初級9匝，次級2匝。其余元件如圖所示，電路工作于28mhz。圖12“自熄式”超再生接收電路一般再生檢波電路在中波段工作時靈敏度很高，所以常用來制作簡易晶體管收音機(jī)。對于工作于短波段的無線遙控

30、設(shè)備，再生檢波的靈敏度及穩(wěn)定性都不符合要求。超再生檢波在短波段卻具有很高的靈敏度，對接收的微弱信號可放大幾十萬倍。因此，對于希望電路簡單、靈敏度高，而對選擇性和信噪比要求不高的簡單無線遙控通信設(shè)備（如防盜器等產(chǎn)品），超再生檢波電路還是很有實用價值的10。4.5.2超外差式接收機(jī)“超外差”是指本級振蕩信號與外來輸入信號之間產(chǎn)生一個固定的差額，這個差額就是中頻信號頻率465khz。超外差式接收電路在檢波，低放之前，其結(jié)構(gòu)和功能與普通的收音機(jī)完全相同，它由本機(jī)振蕩電路產(chǎn)生振蕩信號，與接收到的載頻信號混頻后，得到中頻（一般為465khz）信號，經(jīng)中頻放大和檢波，解調(diào)出數(shù)據(jù)信號。由于載頻頻率是固定的，所

31、以遙控接收機(jī)電路要比收音機(jī)簡單一些。遙控接收機(jī)與收音機(jī)相比，調(diào)幅收音機(jī)一般沒有高級，而遙控電路為增加靈敏度而增加了一級高頻放大；另一個主要區(qū)別是普通收音機(jī)輸入諧振回路的電容（或電感）是可調(diào)可變的，而且要求本振頻率必須始終高于接收頻率一個“中頻”（465khz），而遙控接收電路載頻頻率是固定的。如采用調(diào)頻超外差接收機(jī)，只須在鑒頻之前增加了限幅放大，所采用的解調(diào)電路是鑒頻電路而不是檢波電路，其余部分基本相同。超外差接收機(jī)靈敏度可達(dá)100-104dbm，而且外圍元件少，集成化程度高，適合大規(guī)模生產(chǎn)。超外差接收機(jī)有聲表穩(wěn)頻和lc穩(wěn)頻的兩種，采用lc穩(wěn)頻的靈敏度高，可達(dá)104dbm，但是穩(wěn)定性稍差，而聲

32、表穩(wěn)頻的靈敏度約100dbm，穩(wěn)定性好。 圖13超外差接收機(jī)框圖超外差接收機(jī)對天線的阻抗匹配要求較高，要求外接天線的阻抗必須是50的，否則對接收靈敏度有很大的影響，要盡可能減少11天線根部到發(fā)射模塊天線焊接處的引線長度，如果無法減小，則可用特性阻抗50的射頻同軸電纜連接。4.5.3本設(shè)計的接收電路論證后此次設(shè)計采用來超外差接受電路，具體設(shè)計電路如圖14。接收電路接12v電源，當(dāng)電路通電，收到來自發(fā)射端的編碼信號時，先到達(dá)接收模塊tx315。信號和tx315自行產(chǎn)生的振蕩信號混頻，獲得中頻信號（465khz），此信號經(jīng)過中頻放大和檢波，解調(diào)出數(shù)據(jù)信號。數(shù)據(jù)信號經(jīng)tx315輸出后到達(dá)pt2272，

33、在pt2272進(jìn)行有效的解碼，解碼有效時17腳外接電路的二極管會亮一下，表示pt2272正常工作。解碼12后有效數(shù)據(jù)通過d0，d1，d2，d3輸出，經(jīng)過保護(hù)電阻到達(dá)繼電器，控制繼電器工作。圖14接收電路6整機(jī)系統(tǒng)分析先在直流穩(wěn)壓源上接上12v電壓,分別按下四個開關(guān)，看發(fā)光二極管是否亮（如微亮，有可能是穩(wěn)壓二極管的極性接反了）。 用示波器測試pt2262的18引腳，看電壓是否為+12v,如不是，重新檢查電路看是否電源線接反，或者電壓線虛焊（再檢查電源線是否存在斷線現(xiàn)象）。 用示波器分別測試pt2262的a0a7這8個地址碼的波形。測試波形如下：見圖15。圖15pt2262的a0a7這8個地址碼的

34、波形 用示波器測試13引腳是否出現(xiàn)穩(wěn)定的方波調(diào)制波形。測試波形結(jié)果如下：見圖16。圖16pt2262的17引腳波形圖 在按下開關(guān)以前，用示波器測試pt2262的10-13引腳的電平（把波形調(diào)到示波器的x軸水平線，方便以下的測試工作），見圖17。 圖17pt2262的10-13引腳的電平（未按開關(guān)） 按下開關(guān)，用示波器測試pt2262的10-13引腳的電平變化。測試結(jié)果圖18。圖18pt2262的13引腳的電平（按下開關(guān)）其他引腳無變化，保持原來的狀態(tài)。 再用示波器測試pt2262的10-13引腳的電平變化，是否符號接通時是高電平。按下其中的任意的三個，測試pt2262的10-13引腳的電平變化

35、，是否也出現(xiàn)上述的規(guī)律。最后四個同按，看電平變化。全符合證明發(fā)射器現(xiàn)在基本是成功的。 按下s1和s2時pt2262的12，13引腳電平變化測試如下，見圖19。圖19pt2262的12、13引腳電平（按下s1、s2）其他引腳無變化，保持原來的狀態(tài)。其它組合的波形不再重復(fù)，完全符合那個鍵按下，那個對應(yīng)的pt2262對應(yīng)的引腳電平是高電平。b.接收部分調(diào)試 調(diào)試時，不接負(fù)載。在直流穩(wěn)壓源上，接收器接收5v電壓，用示波器測試pt2272的a0a7這8個地址碼的波形。測試得到8個地址碼的波形，見圖20。圖20pt2272的a0a7這11個地址碼的波形 按下發(fā)射器的某個鍵（s1），看其中的指示燈（l1）會

36、不會亮。會亮了，再按幾個組合鍵，看電路是否有什么異常，沒有的，證明接收pt2272到數(shù)碼顯示管led的電路是沒什么問題了13。7pcb工藝電子領(lǐng)域的兩大難點在于高頻信號和微弱信號的處理,在這方面pcb制作水平就顯得尤其重要,同樣的原理設(shè)計,同樣的元器件,不同的人設(shè)計出來的pcb就具有不同的結(jié)果。7.1pcb所具有的特點過去、現(xiàn)在和未來pcb之所以能得到越來越廣泛地應(yīng)用，因為它有很多的獨特優(yōu)點，概栝如下。 (1) 可高密度化。100多年來，印制板的高密度能夠隨著集成電路集成度提高和安裝技術(shù)進(jìn)步而發(fā)展著。 (2) 高可靠性。通過一系列檢查、測試和老化試驗等可保證pcb長期（使用期，一般為20年）而

37、可靠地工作著。 (3) 可設(shè)計性。對pcb的各種性能（電氣、物理、化學(xué)、機(jī)械等）的要求，可以通過設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化等來實現(xiàn)印制板設(shè)計，時間短、效率高。 (4) 可生產(chǎn)性。采用現(xiàn)代化管理，可進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模（量）化、自動化等生產(chǎn)、保證產(chǎn)品質(zhì)量一致性。 (5) 可測試性。建立了比較完整的測試方法、測試標(biāo)準(zhǔn)、各種測試設(shè)備與儀器等來檢測并鑒定pcb產(chǎn)品的合格性和使用壽命。 (6) 可組裝性。pcb產(chǎn)品既便于各種元件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化組裝，又可以進(jìn)行自動化、規(guī)?；呐可a(chǎn)。 (7) 可維護(hù)性。由于pcb產(chǎn)品和各種元件組裝的部件是以標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計與規(guī)模化生產(chǎn)的，因而，這些部件也是標(biāo)準(zhǔn)化的。所以，一旦系統(tǒng)發(fā)生故障，可

38、以快速、方便、靈活地進(jìn)行更換，迅速恢復(fù)系統(tǒng)工作。7.2元器件之間的合理布置元件布置合理是設(shè)計出優(yōu)質(zhì)的pcb圖的基本前提。關(guān)于元件布置的要求主要有安裝、受力、受熱、信號、美觀五方面的要求。 (1) 安裝為了將電路板順利安裝進(jìn)機(jī)箱、外殼、插槽，不致發(fā)生空間干涉、短路等事故，并使指定接插件處于機(jī)箱或外殼上的指定位置 (2) 受力電路板應(yīng)能承受安裝和工作中所受的各種外力和震動。一般孔與板邊距離至少要大于孔的直徑。同時還要注意異型孔造成的板的最薄弱截面也應(yīng)具有足夠的抗彎強(qiáng)度。板上直接伸出設(shè)備外殼的接插件尤其要合理固定，保證長期使用的可靠性。 (3) 受熱對于大功率的、發(fā)熱嚴(yán)重的器件，除保證散熱條件外，還

39、要注意放置在適當(dāng)?shù)奈恢?。一般功率非常大的部分單獨做成一個模塊，并與信號處理電路間采取熱隔離措施。 (4) 信號弱信號電路與強(qiáng)信號電路分開甚至隔離；交流部分與直流部分分開；高頻部分與低頻部分分開；注意信號線的走向；地線的布置；適當(dāng)?shù)钠帘巍V波等措施。 (5).美觀不僅要考慮元件放置的整齊有序，更要考慮走線的優(yōu)美流暢。7.3對布線的考慮(1) 所有平行信號線之間要盡量留有較大的間隔，以減少串?dāng)_。如果有兩條相距較近的信號線，最好在兩線之間走一條接地線，這樣可以起到屏蔽作用。(2) 設(shè)計信號傳輸線時要避免急拐彎，以防傳輸線特性阻抗的突變而產(chǎn)生反射，要盡量設(shè)計成具有一定尺寸的均勻的圓弧線。(3) 印制線

40、的寬度可根據(jù)上述微帶線和帶狀線的特性阻抗計算公式計算。一般選擇68左右的阻抗值比較合適。(4) 對于雙面板（或六層板中走四層線）電路板兩面的線要互相垂直，以防止互相感應(yīng)產(chǎn)主串?dāng)_。(5) 印制板上若裝有大電流器件，它們的地線最好要分開單獨走，以減少地線上的噪聲，這些大電流器件的地線應(yīng)連到插件板和背板上的一個獨立的地總線上去，而且這些獨立的地線還應(yīng)該與整個系統(tǒng)的接地點相連接。(6) 如果板上有小信號放大器，則放大前的弱信號線要遠(yuǎn)離強(qiáng)信號線，而且走線要盡可能地短，如有可能還要用地線對其進(jìn)行屏蔽。8結(jié)束語此次課題在普通插座的基礎(chǔ)上，理論和功能上實現(xiàn)了遙控插座的設(shè)計，實現(xiàn)了遠(yuǎn)距離控插座，可實現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制至少4路供電線路的工作，提高人民的生活質(zhì)量，更加的體現(xiàn)出了科技應(yīng)以人為本的設(shè)計思想。本設(shè)計的點在插座的無線控制。以完成的工作主要體現(xiàn)在以下幾個方面：1.在參考市場上遙控插座的基礎(chǔ)上，收集國內(nèi)外的相關(guān)信息，提出了遙控插座的設(shè)計思想和方案。2.深入了解遙控插座的結(jié)構(gòu)，完成遙控插座的基本設(shè)計，對實現(xiàn)遙控的控制部件進(jìn)行選取，并對關(guān)鍵的零件進(jìn)行設(shè)計加