多路無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

王祥青　趙江東　王本有

摘 要：本文設(shè)計(jì)了一款結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小的多路無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)，論述了遙控開(kāi)關(guān)各個(gè)單元工作原理。發(fā)射端包括按鍵、編碼和無(wú)線發(fā)射等部分，PT2262編碼芯片對(duì)按鍵信號(hào)進(jìn)行編碼后經(jīng)無(wú)線發(fā)射部分發(fā)射出去。接收端包括無(wú)線接收、解碼和繼電器開(kāi)關(guān)等部分，無(wú)線數(shù)據(jù)接收后由PT2272解碼芯片解碼后控制繼電器開(kāi)關(guān)工作。

關(guān)鍵詞：無(wú)線遙控 編碼 解碼

中圖分類號(hào)：TN8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2012）10（c）-0063-02

隨著現(xiàn)代通信技術(shù)及電子技術(shù)的高速發(fā)展，無(wú)線通信技術(shù)的近距離傳輸有了很大的發(fā)展優(yōu)勢(shì)，因而越來(lái)越多人去關(guān)注和研究。傳統(tǒng)的無(wú)線通信也能實(shí)現(xiàn)這方面的要求，但往往花費(fèi)高，功耗也大，因此我們就需要找到價(jià)格便宜，功耗低，在短距離內(nèi)傳輸?shù)臒o(wú)線通信[1]。無(wú)線傳輸系統(tǒng)應(yīng)用的領(lǐng)域越來(lái)越廣，包括防盜裝置，無(wú)線開(kāi)關(guān)等范圍，其價(jià)值變得重要[2]。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案

1.1 發(fā)射電路設(shè)計(jì)

發(fā)射和編碼電路的按鍵是遙控開(kāi)關(guān)的重要部件，通過(guò)按鍵動(dòng)作使被遙控對(duì)象處于不同的工作狀態(tài)，從而達(dá)到遙控的目的，按鍵還相當(dāng)于PT2262的電源開(kāi)關(guān)。具體電路見(jiàn)圖1。按鍵S1000一端和編碼芯片PT2262數(shù)據(jù)引腳D2相連，另外一端與三極管相連，通過(guò)按鍵動(dòng)作使三極管導(dǎo)通，從而為PT2262提供電，起到控制編碼芯片工作的目的。

1.2 PT2262組成的編碼電路設(shè)計(jì)

編碼芯片PT2262是發(fā)射部分的核心元件，可以通過(guò)不同的編碼來(lái)產(chǎn)生不同的信號(hào)，從而達(dá)到被遙控對(duì)象處于不同的狀態(tài)。

PT2262編碼電路（如圖2），通過(guò)不同的按鍵導(dǎo)通或斷開(kāi)，使得PT2262端口獲得高電平1或低電平0。四個(gè)按鍵S1000—S1003分別對(duì)應(yīng)PT2262的四個(gè)端口D0—D3數(shù)據(jù)輸入，當(dāng)按下鍵S1003時(shí)，按鍵信號(hào)經(jīng)D3進(jìn)入編碼芯片，編碼脈沖輸出，調(diào)制發(fā)射電路的載波，而數(shù)據(jù)碼在無(wú)線開(kāi)關(guān)的系統(tǒng)中就是能起到把不同的開(kāi)關(guān)加以區(qū)分開(kāi)來(lái)的目的

1.3 無(wú)線發(fā)射部分的電路設(shè)計(jì)

由上面的各單元電路組成的發(fā)射系統(tǒng)電路組成圖（如圖3）。該發(fā)射部分包括315 MHz的無(wú)線發(fā)射單元電路與PT2262編碼芯片構(gòu)成的編碼電路兩大部分構(gòu)成。

發(fā)射部分中的按鍵電路沒(méi)有任何一個(gè)按鍵按下，這時(shí)的三極管Q是處于截止?fàn)顟B(tài)的，那么也就是編碼芯片PT2262是沒(méi)有接通電源的，它也就不能工作，那么無(wú)線發(fā)射模塊也就沒(méi)有工作也沒(méi)任何信號(hào)得以發(fā)射。如果這時(shí)我們將S1000-S1003中的按鈕按下，這個(gè)時(shí)候三極管Q也就會(huì)被導(dǎo)通，那么編碼集成PT2262得到電源也就進(jìn)入了工作狀態(tài)，接下來(lái)它就會(huì)按照引腳D0-D3輸入的電平進(jìn)行編碼，然后此信號(hào)被輸入到315 MHz無(wú)線發(fā)射單元電路，經(jīng)過(guò)它的調(diào)制后再發(fā)射出去。

1.4 解碼和無(wú)線接收電路設(shè)計(jì)

解碼電路我們采用的是PT2272解碼芯片。芯片A0—A7引腳是該芯片的地址引腳，只有當(dāng)接收芯片處的地址碼與發(fā)射芯片的地址碼被設(shè)定一致的時(shí)候，這時(shí)輸出端口才會(huì)有相應(yīng)的信號(hào)輸出。PT2272解碼芯片的輸入端DIN從先無(wú)線接收模塊那接收到發(fā)送端發(fā)來(lái)的信號(hào)，然后再通過(guò)其內(nèi)部電路的解碼予以辨認(rèn)。只有當(dāng)它所接收到的信號(hào)的地址碼是和發(fā)射部分的編碼芯片編碼相同時(shí)，它的數(shù)據(jù)輸出端D0—D3才有信號(hào)輸出。反之也就并不會(huì)被解碼[7]。

接收部分是由四個(gè)D觸發(fā)器、一個(gè)高頻的信號(hào)接收電路模塊、一個(gè)PT2272，四個(gè)二極管IN4007、四個(gè)繼電器和四個(gè)NPN三極管以及若干個(gè)電阻等組成。

2 發(fā)射和接收仿真電路

首先對(duì)發(fā)射部分單元電路進(jìn)行仿真，由于元件庫(kù)中晶振的最高頻率為80 M，所以在電路的輸入端用80 MHz的信號(hào)源代替輸入信號(hào)，為了觀察比較輸入與輸出信號(hào)的波形采用雙蹤接示波器。示波器測(cè)得輸入與輸出的波形（如圖4），

由圖可知輸出與輸入信號(hào)的波形一致，皆為正弦信號(hào)，頻率為80 MHz。

考慮到元件庫(kù)里元件所限，只對(duì)無(wú)線接收單元電路進(jìn)行仿真，此處對(duì)接收單元電路做了簡(jiǎn)化，由三級(jí)管和一級(jí)運(yùn)放電路對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行放大，在運(yùn)放的輸入端加與發(fā)射端相同頻率為80 MHz的高頻信號(hào)作為接收到的信號(hào)，為了觀察和比較其輸出與輸入的波形采用雙蹤示波器。

仿真波形（如圖4），左邊為輸出信號(hào)的波形，右邊為電路輸入端的波形，由圖可知：輸出與輸入信號(hào)的波形一致，都為正弦信號(hào)，頻率為80 MHz，且輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)放大后幅值增大，符合設(shè)計(jì)要求。

3 結(jié)論

無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)在日常生活中使用越來(lái)越廣泛，無(wú)論是家用電器，還是工業(yè)智能控制都會(huì)用到無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)來(lái)自動(dòng)控制設(shè)備工作，為了更加方便人們的工作，設(shè)計(jì)一款體積小、價(jià)格便宜、功能多的無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)是技術(shù)人員經(jīng)常思考的問(wèn)題。

本文還要改進(jìn)的地方有如下：（1）可以進(jìn)一步提高發(fā)射效率，降低功耗，使其具有更好的使用和推廣價(jià)值。（2）后面的研究我們可以采用單片機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)解碼芯片PT2272對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行軟件解碼。

參考文獻(xiàn)

[1] 周結(jié)華.可編程無(wú)線電遙控多路開(kāi)關(guān)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電子設(shè)計(jì)工程第19（15）：2011.

[2] 張長(zhǎng)林.數(shù)字技術(shù)在無(wú)線電遙控上的發(fā)展與應(yīng)用[J].山西電子技術(shù)，2009（4）：87-92.

[3] 李曉輝.四路無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，12，2007.

[4] 顧桂梅.列車自動(dòng)上水系統(tǒng)無(wú)線電遙控多路開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)[J].科技資訊，2009（29）.

[5] 周慶華.無(wú)線電遙控多路開(kāi)關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].無(wú)線電工程，2003，33（11）.

[6] 孫華波.基于遙控電器開(kāi)關(guān)解碼芯片的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].合肥工業(yè)大學(xué)碩士論文，2006.

[7] 余烈.基于PT2262／2272的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸[D].武漢科技大學(xué)碩士論文，2011.

[8] 房明明.四路無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)[J].電子測(cè)試5，2009.