315無(wú)線遙控學(xué)習(xí)報(bào)告

1、315無(wú)線遙控學(xué)習(xí)報(bào)告一、ism頻段ism頻段即工業(yè)，科學(xué)和醫(yī)用頻段。一般來(lái)說(shuō)世界各國(guó)均保留了一些無(wú)線頻段，以用于工業(yè)，科學(xué)研究，和微波醫(yī)療方面的應(yīng)用。應(yīng)用這些頻段無(wú)需許可證，只需要遵守一定的發(fā)射功率（一般低于1w），并且不要對(duì)其它頻段造成干擾即可。ism頻段在各國(guó)的規(guī)定并不統(tǒng)一。如在美國(guó)有三個(gè)頻段902-928 mhz、2400-2484.5 mhz及5725-5850 mhz，而在歐洲900mhz的頻段則有部份用于gsm通信。而2.4ghz為各國(guó)共同的ism頻段。因此無(wú)線局域網(wǎng)（ieee 802.11b/ieee 802.11g），藍(lán)牙，zigbee等無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，均可工作在2.4ghz頻段上

2、。itu-r 指定的ism頻段如下：頻率范圍中心頻率 可用性6.7656.795 mhz6.780 mhz13.55313.567 mhz13.560 mhz26.95727.283 mhz27.120 mhz40.6640.70 mhz40.68 mhz433.05434.79 mhz433.92 mhz僅限itu region 1902928 mhz915 mhz僅限itu region 22.4002.500 ghz2.450 ghz5.7255.875 ghz5.800 ghz2424.25 ghz24.125 ghz6161.5 ghz61.25 ghz122123 ghz122.5

3、 ghz其實(shí)在無(wú)線產(chǎn)品頻段管理方面這方面法規(guī)還不健全。其中2.4g在不同國(guó)家中都是免授權(quán)頻段，而下面是其他不同的免費(fèi)頻段:l 北美地區(qū)： 315mhz和 915mhz，902928mhz l 歐盟地區(qū)： 433mhz和 868mhz其他還有日本和澳大利亞的一些頻段。而目前在我國(guó)800m 和900m 頻段目前已經(jīng)被gsm 的蜂窩移動(dòng)網(wǎng)所占用，絕大部分的產(chǎn)品都工作在433mhz左右，315m頻段是早期的無(wú)線遙控的產(chǎn)品的主要頻段，因此在該段的無(wú)線電磁環(huán)境相當(dāng)?shù)膹?fù)雜，進(jìn)行無(wú)線的數(shù)據(jù)傳輸是不太可靠的，433m頻段目前由于很多新的汽車的遙控器目前也逐步使用該頻段，因此也正在變得越來(lái)越復(fù)雜。所以這兩個(gè)頻段更

4、多的使用在傳輸簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)的無(wú)線遙控上。而對(duì)于水、電、氣等公用事業(yè)的計(jì)量數(shù)據(jù)采集，國(guó)家無(wú)線電管理部門釋放了兩個(gè)免申請(qǐng)的無(wú)線計(jì)量頻段（470-510m），專門用于民用計(jì)量設(shè)備的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸。2、 pt226pt22272編解碼集成電路簡(jiǎn)介pt2262/2272是臺(tái)灣普城公司生產(chǎn)的一種cmos工藝制造的低功耗低價(jià)位通用編解碼電路，pt2262/2272最多可有12位(a0-a11)三態(tài)地址端管腳(懸空,接高電平,接低電平),任意組合可提供531441地址碼,pt2262最多可有6位(d0-d5)數(shù)據(jù)端管腳,設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從17腳串行輸出，可用于無(wú)線遙控發(fā)射電路。1.pt2262編碼芯片圖1sc2

5、262發(fā)射電路圖圖2sc2262與聲表面諧振器r315a電路圖名稱管腳說(shuō) 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),d0-d57-8、10-13數(shù)據(jù)輸入端，有一個(gè)為“1”即有編碼發(fā)出，內(nèi)部下拉vcc18電源正端（）vss9電源負(fù)端（）te14編碼啟動(dòng)端，用于多數(shù)據(jù)的編碼發(fā)射，低電平有效；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；dout17編碼輸出端（正常時(shí)為低電平）編碼芯片pt2262發(fā)出的編碼信號(hào)由：地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個(gè)完整的碼字，解碼芯片pt2272接收到信號(hào)后，其地址碼

6、經(jīng)過(guò)兩次比較核對(duì)后，vt腳才輸出高電平，與此同時(shí)相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平，如果發(fā)送端一直按住按鍵，編碼芯片也會(huì)連續(xù)發(fā)射。當(dāng)發(fā)射機(jī)沒(méi)有按鍵按下時(shí)，pt2262不接通電源，其17腳為低電平，所以315mhz的高頻發(fā)射電路不工作，當(dāng)有按鍵按下時(shí)，pt2262得電工作，其第17腳輸出經(jīng)編碼調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號(hào)。如圖1當(dāng)17腳為高電平期間315mhz的高頻發(fā)射電路起振并發(fā)射等幅高頻信號(hào)，當(dāng)17腳為低平期間315mhz的高頻發(fā)射電路停止振蕩，所以高頻發(fā)射電路完全受控于pt2262的17腳輸出的數(shù)字信號(hào)，從而對(duì)高頻電路完成幅度鍵控（ook調(diào)制）相當(dāng)于調(diào)制度為100的調(diào)幅。實(shí)際引用中跟多的是使用聲表面諧振器r3

7、15a來(lái)產(chǎn)生載波（如圖2），這樣能產(chǎn)生更穩(wěn)定的載波。與紅外遙控類似，在pt2262所發(fā)出的地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼都是會(huì)先經(jīng)過(guò)編碼調(diào)制的。如下圖是數(shù)據(jù)位的時(shí)序圖，其中地址碼有位“0”，“1”和“f”，數(shù)據(jù)碼部分只有“0”和“1”，同步碼只有一個(gè)同步位。地址碼和數(shù)據(jù)碼都用寬度不同的脈沖來(lái)表示，兩個(gè)窄脈沖表示“0”；兩個(gè)寬脈沖表示“1”；一個(gè)窄脈沖和一個(gè)寬脈沖表示“f”也就是地址碼的“懸空”。 上面是從超再生接收模塊信號(hào)輸出腳上截獲的一段波形，可以明顯看到，圖上半部分是一組一組的字碼，每組字碼之間有同步碼隔開(kāi)，所以我們?nèi)绻脝纹瑱C(jī)軟件解碼時(shí)，程序只要判斷出同步碼，然后對(duì)后面的字碼進(jìn)行脈沖寬度識(shí)別即可

8、。圖下部分是放大的一組字碼：一個(gè)字碼由12位ad（address & data）碼（地址碼加數(shù)據(jù)碼，比如8位地址碼加4位數(shù)據(jù)碼）組成，每個(gè)ad位用兩個(gè)脈沖來(lái)代表：兩個(gè)窄脈沖表示“0”；兩個(gè)寬脈沖表示“1”；一個(gè)窄脈沖和一個(gè)寬脈沖表示“f”也就是地址碼的“懸空”2262每次發(fā)射時(shí)至少發(fā)射4組字碼，2272只有在連續(xù)兩次檢測(cè)到相同的地址碼加數(shù)據(jù)碼才會(huì)把數(shù)據(jù)碼中的“1”驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出端為高電平和驅(qū)動(dòng)vt端同步為高電平。因?yàn)闊o(wú)線發(fā)射的特點(diǎn)，第一組字碼非常容易受零電平干擾，往往會(huì)產(chǎn)生誤碼，所以程序可以丟棄處理。 2.pt2272解碼芯片上面說(shuō)到2272只有在連續(xù)兩次檢測(cè)到相同的地址碼加數(shù)據(jù)碼才會(huì)有相

9、應(yīng)的轉(zhuǎn)換?？梢詮南聢D中看到，當(dāng)輸入引腳din連續(xù)接收到兩個(gè)碼字相應(yīng)的數(shù)據(jù)引腳才會(huì)置高（中間的時(shí)序圖）。 pt2272解碼芯片有不同的后綴，表示不同的功能，有l(wèi)4/m4/l6/m6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(duì)應(yīng)的電平狀態(tài)，直到下次遙控?cái)?shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)改變。m表示非鎖存輸出，數(shù)據(jù)腳輸出的電平是瞬時(shí)的而且和發(fā)射端是否發(fā)射相對(duì)應(yīng)，可以用于類似點(diǎn)動(dòng)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(shí)（pt2272-m4)，對(duì)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(shí)(pt2272-m6)，對(duì)應(yīng)的地址編碼應(yīng)該是6位。pt2262和pt2272除地址編碼必須完全

10、一致外，振蕩電阻還必須匹配，否則接收距離會(huì)變近甚至無(wú)法接收。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，編碼的寬度越大，發(fā)碼一幀的時(shí)間越長(zhǎng)。網(wǎng)站上大部分產(chǎn)品都是用2262/1.2m2272/200k組合的，少量產(chǎn)品用2262/4.7m2272/820k。3、 超再生與超外差接收器1. 超再生接收器普通的再生式電路，是利用正反饋來(lái)加強(qiáng)輸入信號(hào)，而超再生電路確實(shí)用輸入信號(hào)來(lái)影響本地振蕩信號(hào)，因此得名。下圖是最經(jīng)典的超再生電路： 超再生電路本質(zhì)上是一個(gè)電容三點(diǎn)振蕩器，我們先來(lái)分析它。電路是典型的共基電路，晶體管的 b 和 c 之間通過(guò)交流連接 l3 和 c12，電容

11、c9 和 be 之間的結(jié)電容構(gòu)成分壓反饋，形成三點(diǎn)式。振蕩器。 l4 用來(lái)隔絕振蕩頻率與地之間的連通。振蕩器工作時(shí)，隨著振蕩幅度增加，晶體管電流 ice增加，這個(gè) ice流過(guò) r12，會(huì)使 r12兩端電壓成增長(zhǎng)趨勢(shì)，而 c11 兩端電壓已經(jīng)建立（靜態(tài)工作點(diǎn)建立時(shí)建立的），無(wú)法突變，因此改電流對(duì) c11充電，使其兩端電壓升高，晶體管 be電壓下降，工作點(diǎn)開(kāi)始降低，當(dāng)降低到一定程度，電路開(kāi)始停振，ice隨振蕩逐漸停止而減小，這使得r12兩端電壓成減小趨勢(shì)，c11 開(kāi)始通過(guò)r12放電，c11 兩端電壓降低，晶體管工作電提升，振蕩幅度開(kāi)始回升，重復(fù)前面的過(guò)程，因此振蕩器工作在一個(gè)間歇振蕩狀態(tài)，振蕩的波

12、形類似有三角波或類似方波包絡(luò)線的調(diào)幅信號(hào)，間歇頻率由 c11 和 r12 決定，約為它們乘積的倒數(shù)。c11 和 r12 兩端的電壓為類似類似方波或三角波（這個(gè)與原始靜態(tài)工作點(diǎn)有關(guān)，原始靜態(tài)工作點(diǎn)高，振蕩建立快，c11 很快沖點(diǎn)飽和，此時(shí)電路為平衡狀態(tài)，振幅不便，一段時(shí)間后振幅開(kāi)始跌落，如果振蕩建立慢，則未到最大振幅就開(kāi)始跌落，此時(shí)為三角波形），經(jīng)過(guò)后面的電感電容網(wǎng)絡(luò)濾波后，理論上為直流電壓，以下簡(jiǎn)稱r12c11 為 rc，l2c12 為 lc。此電路為自熄式，間歇頻率由自身提供，與振蕩頻率牽連比較大，較難調(diào)整，如果間歇頻率由外部輸入，則稱他熄式，這種電路的間歇頻率波形可以用標(biāo)準(zhǔn)方波，效果更好。

13、lc 構(gòu)成的回路由選頻作用，當(dāng)天線輸入的信號(hào)頻率與電路振蕩頻率相同時(shí)，對(duì)電路的振蕩幅度有加強(qiáng)作用，類似于正反饋，此時(shí)電路正式進(jìn)入超再生狀態(tài)。通過(guò)前面的分析知道，電路振蕩建立的速度與工作點(diǎn)有關(guān)，而振蕩幅度受到改變時(shí)工作點(diǎn)也會(huì)相應(yīng)變化，因此外部調(diào)幅信號(hào)使晶體管工作點(diǎn)隨輸入信號(hào)幅度變化而變化，而工作點(diǎn)的變化，又影響振蕩的建立時(shí)間。因此就形成了這樣的現(xiàn)象，輸入信號(hào)幅度大，間歇振蕩建立快，間歇振蕩能達(dá)到的最大振幅就大（或者越早達(dá)到最大振幅），反之同理。因此高頻間歇振蕩在每個(gè)間隙之間能達(dá)到的最大振蕩幅度（或持續(xù)最大幅度的時(shí)間）是隨外部輸入信號(hào)的幅度而變化的，而間歇振蕩的包絡(luò)線就是rc兩端的電壓，這個(gè)電壓中

14、包含一個(gè)直流分量，這個(gè)直流分量就是隨外部信號(hào)幅度而變化的（類似 pwm 原理），也就是輸入信號(hào)的包絡(luò)線，因此達(dá)到解調(diào)制的目的，具體見(jiàn)下圖。2. 超再生接收器超外差原理如圖1。本地振蕩器產(chǎn)生頻率為f1的等幅正弦信號(hào)，輸入信號(hào)是一中心頻率為fc的已調(diào)制頻帶有限信號(hào),通常f1fc。這兩個(gè)信號(hào)在混頻器中變頻,輸出為差頻分量,稱為中頻信號(hào),fi=f1-fc為中頻頻率。圖2表示輸入為調(diào)幅信號(hào)的頻譜和波形圖。輸出的中頻信號(hào)除中心頻率由fc變換到fi外，其頻譜結(jié)構(gòu)與輸入信號(hào)相同。因此，中頻信號(hào)保留了輸入信號(hào)的全部有用信息。超外差 超外差超外差原理的典型應(yīng)用是超外差接收機(jī)（圖3）。從天線接收的信號(hào)經(jīng)高頻放大器放

15、大，與本地振蕩器產(chǎn)生的信號(hào)一起加入混頻器變頻，得到中頻信號(hào)，再經(jīng)中頻放大、檢波和低頻放大，然后送給用戶。接收機(jī)的工作頻率范圍往往很寬，在接收不同頻率的輸入信號(hào)時(shí)，可以用改變本地振蕩頻率f1的方法使混頻后的中頻fi保持為固定的數(shù)值。超外差接收機(jī)的輸入信號(hào)uc往往十分微弱（一般為幾微伏至幾百微伏），而檢波器需要有足夠大的輸入信號(hào)才能正常工作。因此需要有足夠大的高頻增益把uc放大。早期的接收機(jī)采用多級(jí)高頻放大器來(lái)放大接收信號(hào)，稱為高頻放大式接收機(jī)。后來(lái)廣泛采用的是超外差接收機(jī),主要依靠頻率固定的中頻放大器放大信號(hào)。 和高頻放大式接收機(jī)相比，超外差接收機(jī)具有一些突出的優(yōu)點(diǎn)。 容易得到足夠大而且比較穩(wěn)定的放大量。具有較高的選擇性和較好的頻率特性。這是因?yàn)橹蓄l頻率fi是固定的，所以中頻放大器的負(fù)載可以采用比較復(fù)雜、但性能較好的有源或無(wú)源網(wǎng)絡(luò)，也可以采用固體濾波器，如陶瓷濾波器、聲表面波濾波器等。 容易調(diào)整。除了混頻器之前的天線回路和高頻放大器的調(diào)諧回路需要與本地振