無線遙控系統(tǒng)的構(gòu)建模式

無線遙控系統(tǒng)的構(gòu)建模式

近年來，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，無線控制技術(shù)在門禁系統(tǒng)（汽車、家庭、車庫等開口系統(tǒng)）、控制系統(tǒng)（報警系統(tǒng)、控制誤差等）以及數(shù)據(jù)傳輸（公交、鐵路運輸規(guī)劃、倉庫管理等領(lǐng)域的應(yīng)用日益完善。temic在傳輸芯片u2741b和容器芯片u7741bm方面的無線傳感器系統(tǒng)是該技術(shù)領(lǐng)域的集中體現(xiàn)。本文論述了無線傳感器系統(tǒng)的構(gòu)建模式及其基本設(shè)計理念。電路組成及工作原理電路原理框圖如圖1所示。U2741B是一鎖相式低成本RF發(fā)射模塊,數(shù)據(jù)率可達(dá)20kbps。射頻范圍在300MHz至450MHz,它具有ASK(幅度鍵控調(diào)制)和FSK(頻率鍵控調(diào)制)兩種模式。U3741BM則是一鎖相式低成本多芯片的RF接收模塊,其數(shù)據(jù)率為1k至10kbps,編碼采用MANCHESTER或BI-PHASE碼,它非常適合與U2741B配對使用,其射頻范圍也在300MHz至450MHz,同樣具有ASK和FSK兩種模式。系統(tǒng)典型應(yīng)用頻率為315MHz(美國)和433.92MHz(歐洲)。U2741B和U3741BM收發(fā)芯片內(nèi)包含有發(fā)射功率放大器(PA)、晶體振蕩器(XTO)、鎖相環(huán)(PLL)、壓控振蕩器(VCO)、低噪聲接收放大器(LNA)、混頻器(MIXER)、中頻放大器(IFA)、解調(diào)器(DEM)等電路。由于采用了晶體振蕩器和PLL合成技術(shù),頻率穩(wěn)定性極好;采用超外差接收模式,接收靈敏度高且抗干擾能力強。U2741B發(fā)射模塊將輸入的數(shù)字信號(編碼信號)經(jīng)鎖相環(huán)和壓控振蕩器處理后送入到發(fā)射功率放大器經(jīng)天線射頻輸出。U3741BM接收模塊配置為超外差接收模式,所接收的射頻調(diào)制的數(shù)字信號被低噪聲接收放大器放大,經(jīng)混頻器變換成中頻,放大濾波后送入解調(diào)器,解調(diào)后變換成數(shù)字信號輸出(DATA端)至微控制器(μC),經(jīng)判斷處理后再輸出控制信號以驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)。系統(tǒng)調(diào)制方式有ASK和FSK兩種,FSK抗干擾性能優(yōu)于ASK,可根據(jù)不同的工況和要求進(jìn)行選擇。U2741B和U3741BM兩端均需設(shè)置有相互匹配的喚醒模式(包括喚醒脈沖及位檢測數(shù)據(jù),它們通過與單片機或編碼器通信獲得),用以檢測和判斷發(fā)射信號的合法性,若發(fā)射信號合法,接收模塊則處于接收狀態(tài),準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù),反之,接收模塊處于休眠狀態(tài)。收發(fā)模塊這種工作模式足以確保整個系統(tǒng)的安全性和低功耗性。具體工作流程如圖2所示。典型應(yīng)用電路發(fā)射器U2741B的16個引腳可與各種編碼器或單片機連接,典型應(yīng)用電路(發(fā)射頻率433.92MHz)如圖3所示。發(fā)射器的設(shè)計要點應(yīng)首先確定調(diào)制模式:由引腳1和2來控制,具體過程如下:ASK模式:先將FSK置為高電平,ASK端保持5ms的低電平,然后調(diào)制信號就可以從ASK端輸入。在調(diào)制期間,FSK一直保持高電平(6.8pF電容不安裝);FSK模式:先將FSK置為高電平,ASK端保持5ms“0”后置為“1”,然后調(diào)制信號就可以從FSK端輸入。FSK調(diào)制是由與負(fù)載電容3.9pF并聯(lián)的電容6.8pF來完成。DIVIC接低和接高電平?jīng)Q定了晶體頻率的選擇,DIVIC=“0”采用高的晶體頻率(歐洲:13.56MHz;美國:9.844MHz),DIVIC=“1”采用低的晶體頻率(歐洲:6.78MHz;美國:4.9219MHz),歐洲和美國晶體頻率的選擇決定了基本發(fā)射頻率:典型應(yīng)用頻率為315MHz(美國)和433.92MHz(歐洲);CLK輸出時鐘頻率由fXTO和DIVIC電平?jīng)Q定(DIVIC=“0”時fCLK=fXTO/4;DIVIC=“1”時fCLK=fXTO/2),輸出時鐘可用于編碼器或單片機;ANT天線可使用λ/4鞭狀天線和環(huán)形天線,在應(yīng)用空間有限的情況下,推薦使用環(huán)形天線;環(huán)形天線包圍的面積盡可能大,大面積接地不要鋪在天線環(huán)內(nèi),形狀近似矩形;電感Lfeed是為天線提供直流電源,典型值=220nH,可直接蝕刻在PCB上,可根據(jù)公式L≈49.2*N2*RAV來確定電感值的大小。其中N為圈數(shù),RAV是平均半徑。接收器U3741BM有20根引腳,大部分引腳與U2741B引腳相似,同時還有模擬和數(shù)字電源(均為+4.5V~5.5VDC),模擬和數(shù)字接地,典型應(yīng)用電路(接收頻率433.92MHz)如圖4所示。接收器的設(shè)計要點SENS(引腳1)與POUT(引腳17)直接通過電阻相連,使接收靈敏度可程控;FSK/ASK(引腳2)用于選擇調(diào)制模式,FSK/ASK=“0”為FSK模式,FSK/ASK=“1”為ASK模式;MODE(引腳16)為頻率模式選擇端,與晶體頻率f共同決定數(shù)字電路基本時鐘周期及工作接收頻率;TEST(引腳18)為測試端,正常工作模式時該端口務(wù)必可靠接地,否則會引起干擾;ENABLE(引腳19)和DATA(引腳20)直接同單片機連接,DATA端用于同單片機雙向通訊,進(jìn)行寄存器模式設(shè)置,ENABLE端用以休眠控制,低電平為休眠狀態(tài),高電平為激活狀態(tài)。結(jié)語通過以上技術(shù)環(huán)節(jié)的實踐而構(gòu)建的汽車門鎖RKE系統(tǒng)(無鑰輸入系統(tǒng))具有智能化程