自動(dòng)窗簾的設(shè)計(jì)與制作

1、26 / 46遙控窗簾設(shè)計(jì)摘 要隨著電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，生產(chǎn)工藝的飛速發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，家用電器漸漸普及，市場(chǎng)對(duì)于遙控限制系統(tǒng)的需求也越來(lái)越大。高精度、多功能、低功耗，是現(xiàn)代科技發(fā)展的趨勢(shì)。在這種趨勢(shì)下，窗簾的數(shù)字化、智能化已經(jīng)成為現(xiàn)代生產(chǎn)探討的主導(dǎo)設(shè)計(jì)方向。萬(wàn)用遙控器存儲(chǔ)有很多家電遙控器的編碼，最大缺點(diǎn)是敏捷性差，即使是采納同一遙控芯片的遙控器可以選取不同的識(shí)別碼（客戶碼）和吩咐碼（數(shù)據(jù)碼），從而構(gòu)成幾乎多數(shù)種具體的用法。新的遙控碼組合隨新的家電機(jī)型層出不窮，導(dǎo)致采納專用集成電路（ASIC）或掩模型單片機(jī)（MaskROM MPU）制作的萬(wàn)用遙控芯片總會(huì)對(duì)一些設(shè)備，而且是越來(lái)越多

2、的設(shè)備無(wú)法起作用?；跓o(wú)線電的遙控窗簾系統(tǒng)就是在此方向下采納PT2262PT2272作為編碼解碼模塊，設(shè)置多為地址碼，提高了其抗干擾性能；采納F05PJ04P作為放射接收模塊，利用其315MHZ段的高頻無(wú)線電波，實(shí)現(xiàn)了較遠(yuǎn)距離的有效限制，而且還解決了有障礙物以及非直線不能限制的問(wèn)題。關(guān)鍵詞 無(wú)線電遙控限制編碼解碼放射接收REMOTE CURTAINABSTRACTWith the electronics industry restructuring, the rapid development of production technology, improve people's liv

3、ing standard, household appliances became more common, the market demand for remote control system is also growing. High-precision, multi-function, low power consumption, the development trend of modern science and technology. In this trend, the curtains of the digital, intelligent study of modern p

4、roduction has become the dominant design direction. Million with a remote control remote control home appliances store a lot of coding, the biggest disadvantage is that flexibility is poor, even using the same remote control chip remote control can select a different identification number (customer

5、code) and the command code (data code), which constitute almost countless species specific usage. The new combination of remote control codes with the new emerging models of home appliances, leading to use of application specific integrated circuit (ASIC) or a cover model for SCM (MaskROM MPU) chips

6、 produced by the Federation universal remote for some equipment, but more and more devices can not work. Radio-based remote control curtain system is used under the PT2262/PT2272 in this direction as the encoding and decoding modules, set mostly address code and improve its anti-interference perform

7、ance; by F05P/J04P as transmitting and receiving modules, using its high-frequency radio segment 315MHZ wave to achieve a more effective control of distance, but also solve the non-linear obstructions, and can not control. KEY WORDS remote control, encoding and decoding, transmitting and receiving目

8、錄摘 要ABSTRACT1 引言11.1 設(shè)計(jì)目的21.2 設(shè)計(jì)要求22 模塊化方案設(shè)計(jì)22.1 總體模塊設(shè)計(jì)22.2 放射部分32.2.1 限制按鈕32.2.2 編碼芯片PT226232.2.3 放射模塊F05P52.3 接收部分82.3.1 接收模塊J04V8 解碼芯片PT2272112.4 驅(qū)動(dòng)工作部分122.4.1 驅(qū)動(dòng)電橋122.4.2 應(yīng)用電橋162.5 電源部分173 系統(tǒng)制作和實(shí)現(xiàn)214 系統(tǒng)測(cè)試及結(jié)果25總結(jié)27致謝28參考文獻(xiàn)29附錄1 實(shí)物圖30附錄2 系統(tǒng)電路圖34附錄3 元器件清單351 引言隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，人們的生活節(jié)奏也越來(lái)越快，高效便利節(jié)能也越來(lái)越引起人

9、們的重視。特殊是隨著電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)向集成化智能化轉(zhuǎn)變以后，人們對(duì)居家生活的各方面都要求便利干凈，智能美觀。因此，我所選的設(shè)計(jì)制作就是在我所學(xué)學(xué)問(wèn)的基礎(chǔ)之上，把簡(jiǎn)潔的居家生活中的窗簾用遙控限制出來(lái)，使生活便利的同時(shí)也把所學(xué)學(xué)問(wèn)更好的運(yùn)用在生活中，真正做到學(xué)以致用。本設(shè)計(jì)課題主要是利用無(wú)線電遙控技術(shù)來(lái)限制各種非智能的家用工具（窗簾），運(yùn)用4路遙控限制，通過(guò)編碼轉(zhuǎn)化，無(wú)線電波放射出電磁波，然后接收電磁波、解碼，采納電橋驅(qū)動(dòng)限制電機(jī)工作，從而來(lái)限制家用工具實(shí)現(xiàn)遙控自動(dòng)化，便利人們家居生活。1.1 設(shè)計(jì)目的隨著社會(huì)信息化的加快，人們的工作、生活和通訊、信息的關(guān)系日益緊密。信息化社會(huì)在變更人們生活方式和工作

10、習(xí)慣的同時(shí)，也對(duì)傳統(tǒng)的住宅提出了挑戰(zhàn)，社會(huì)、技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步更使人們的觀念隨之巨變。人們對(duì)家居的要求早已不只是物理空間，更為關(guān)注的是一個(gè)平安、便利、舒適的居家環(huán)境。隨著電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，生產(chǎn)工藝的飛速發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，家用電器漸漸普及，市場(chǎng)對(duì)于遙控自動(dòng)化限制系統(tǒng)的需求也越來(lái)越大。高精度、多功能、低功耗，是現(xiàn)代科技發(fā)展的趨勢(shì)。在這種趨勢(shì)下，窗簾的數(shù)字化、智能化已經(jīng)成為現(xiàn)代生產(chǎn)探討的主導(dǎo)設(shè)計(jì)方向。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的就是把家用窗簾自動(dòng)化限制起來(lái)，實(shí)現(xiàn)家居生活的便利自由，同時(shí)也為了是自己更多的駕馭遙控電路學(xué)問(wèn)，鞏固和提高自己，學(xué)會(huì)分析電路、設(shè)計(jì)電路的方法和步驟，提高理論學(xué)問(wèn)的應(yīng)用實(shí)力。

11、1.2 設(shè)計(jì)要求主要是運(yùn)用遙控限制系統(tǒng)來(lái)限制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)從而操作窗簾的開(kāi)和閉。遙控要做到敏捷快捷、便利自如，達(dá)到使窗簾平安有效地工作的目的。遙控限制部分要做到靈巧便利、平安有效，而且能夠精確限制。窗簾工作部分要能平安有效的工作，實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)距離的限制，便利限制。系統(tǒng)設(shè)計(jì)要做到平安精確，快捷便利，高效節(jié)能。2 模塊化方案設(shè)計(jì)2.1 總體模塊設(shè)計(jì)本系統(tǒng)設(shè)計(jì)可分為四大部分，即:放射部分接收部分驅(qū)動(dòng)工作部分和電源部分。系統(tǒng)模塊圖如圖2-1所示。9V電源放射部分電源部分接收部分驅(qū)動(dòng)工作部分圖2-1 系統(tǒng)模塊圖放射部分主要是遙控限制作用?？赏ㄟ^(guò)按鈕產(chǎn)生脈沖電信號(hào)，然后再經(jīng)編碼轉(zhuǎn)化為放射模塊所能識(shí)別的脈沖信號(hào)，

12、最終由放射模塊放射出315MHZ電磁波將信號(hào)放射出去。接收部分主要是接受放射部分放射的電磁波，并將此信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，再經(jīng)解碼轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的脈沖電信號(hào)，向驅(qū)動(dòng)工作部分供應(yīng)工作信號(hào)。驅(qū)動(dòng)工作部分將接收來(lái)的電信號(hào)經(jīng)驅(qū)動(dòng)電橋來(lái)限制直流電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，從而來(lái)操作窗簾的開(kāi)和閉。電源部分分為放射電源部分、接收和驅(qū)動(dòng)電源部分。放射電源部分由9V干電池為其供應(yīng)電源，便于遙控限制。接收和驅(qū)動(dòng)電源部分由220V的溝通電經(jīng)變壓、整流、濾波、調(diào)壓后變更為3V、4.5V不同壓值的電壓分別為接收部分和驅(qū)動(dòng)工作部分供應(yīng)電源。系統(tǒng)流程圖如圖2-2所示。9V電源電源部分按鍵限制編碼放射接收解碼驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作 圖2-2 系統(tǒng)流程圖2.

13、2 放射部分 限制按鈕限制按鈕總共有四個(gè)，分左開(kāi)、左合，右開(kāi)、右合。 編碼芯片PT2262 PT2262PT2272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)位通用編碼器電路，PT2262PT2272最多可有12位（A0A11）三態(tài)地址端管腳（懸空，接高電平，接低電平），隨意組合可供應(yīng)531441個(gè)地址碼，PT2262最多可有6位（D0D5）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)線遙控放射電路。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，從17腳輸出到射頻放射模塊的數(shù)據(jù)輸入端然后放射出去。射頻接收模塊接收后送到解碼芯片PT2272，

14、其地址碼經(jīng)過(guò)兩次比較核對(duì)后，VT腳才輸出高電平，和此同時(shí)和PT2262相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平，假如發(fā)送端始終按住按鍵，編碼芯片也會(huì)連續(xù)編碼，使放射模塊連續(xù)放射信號(hào)。當(dāng)限制按鈕沒(méi)有按鍵按下時(shí)，PT2262不接通電源，其17腳為低電平，所以315MHZ的高頻放射電路不工作，當(dāng)有按鍵按下時(shí)，PT2262得電而進(jìn)行編碼，其第17腳輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號(hào)，當(dāng)17腳為高電平期間315MHZ的高頻放射電路起振并放射等幅高頻信號(hào)，當(dāng)17腳為低電平期間315MHZ的高頻放射電路停止震蕩，所以放射電路完全受控于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（ASK調(diào)制）相當(dāng)于調(diào)制度為100%的

15、調(diào)幅。（1） PT2262PT2272的特點(diǎn)：l CMOS工藝制造，低功耗；l 外部元器件少；l RC振蕩電阻；l 工作電壓范圍寬：2.615V；l 數(shù)據(jù)最多可達(dá)6位；l 地址碼最多可達(dá)531441種。（2） 應(yīng)用范圍：l 車輛防盜系統(tǒng)；l 家庭防盜系統(tǒng)；l 遙控玩具；l 其他電器遙控。（3） PT2262引腳圖如圖2-3所示。（a）外形圖 （b）引腳圖圖2-3 PT2262管腳圖PT2262管腳說(shuō)明：A0A11（181013） 地址管腳，用于進(jìn)行地址編碼，可置為“0”，“1”，“f”（懸空）。D0D5（781013） 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。Vcc（18） 電源正極

16、（+）。Vss（9） 電源負(fù)極（-）。TE（14） 編碼啟動(dòng)端，用于多數(shù)據(jù)的編碼放射，低電平有效。OSC1（16） 振蕩電阻輸入端，和OSC2所接電阻確定振蕩頻率。OSC2（15） 振蕩電阻振蕩器輸入端。DOUT（17） 編碼輸出端（正常時(shí)為低電平）。 放射模塊F05P（1） F05P簡(jiǎn)介無(wú)線放射模塊F05P是一款低成本小體積低功耗ASK無(wú)線放射模塊；采納SMT工藝，聲表穩(wěn)頻，內(nèi)部具有一級(jí)調(diào)制電路及限流電阻；多數(shù)據(jù)時(shí)休眠，并具有較寬的工作電壓范圍。適合短距離無(wú)線遙控報(bào)警及單片機(jī)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸。F05P在無(wú)線數(shù)據(jù)輸入時(shí)單片機(jī)必需為低電平狀態(tài)（對(duì)應(yīng)的接收電路J04V為第2引腳）。（2） 性能參數(shù)：l

17、 放射頻率:315MHZ 433MHZ；l 工作電壓:DC+3V12V；l 放射電流:210mA；l 放射功率:10mW；l 傳輸速率:<10kbps；l 頻率穩(wěn)定度:10-5【聲表穩(wěn)頻】；l 調(diào)制方式:ASK；l 工作溫度:-40+60；l 外形尺寸:9×21×5。（3） 引腳功能：1腳為正電源312V；2腳為地；3腳為數(shù)據(jù)信號(hào)輸入（平常為低電平）；4腳為外接天線。（a） F05P外形圖（正）（b） F05P外形圖（反）圖2-4 F05P外形圖（4） 型號(hào)定義：圖2-5 F05P定義定義:F05P-315M為無(wú)線放射模塊F05P；放射頻率為315MHZ。 F05P-

18、433M為無(wú)線放射模塊F05P；放射頻率為433.92MHZ。（5） 應(yīng)用說(shuō)明l F05P采納SMT工藝，樹(shù)脂封裝，小體積，聲表穩(wěn)頻，內(nèi)部具有一級(jí)調(diào)制電路及限流電阻，適合短距離無(wú)線遙控報(bào)警及單片機(jī)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸。F05P具有較寬的工作電壓范圍極低功耗特性，ASK方式調(diào)制。F05P不能隨意調(diào)整放射電流，單片機(jī)的數(shù)據(jù)可干脆通過(guò)串口進(jìn)入F05P的數(shù)據(jù)輸入端。F05P在多數(shù)據(jù)輸入時(shí)單片機(jī)必需為低電平狀態(tài)（對(duì)應(yīng)的接收電路 J04V）；F05P 須要輸入數(shù)據(jù)才能放射，數(shù)據(jù)信號(hào)停止，放射電流為零。F05P對(duì)0.1-1ms的數(shù)據(jù)脈沖放射效果較志向，過(guò)寬過(guò)窄的脈沖會(huì)引起調(diào)制效率下降，過(guò)調(diào)制或調(diào)制不足使收發(fā)距離變近

19、。 F05P對(duì)直流電平及模擬信號(hào)不能放射。如在數(shù)據(jù)位前加一些亂碼可以抑制接收機(jī)的零電平燥聲干擾。若采納通用編碼器PT2262，放射效果比單片機(jī)好，因?yàn)镻T2262的數(shù)據(jù)無(wú)論怎么變但脈寬是不變的，即使出現(xiàn)一點(diǎn)突發(fā)性的外界干擾，解碼器的寬容性也會(huì)解碼輸出高電平。而單片機(jī)則會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。所以單片機(jī)必須要工作在牢靠的收發(fā)區(qū)域才能保證較低的誤碼率。l F05P有4個(gè)功能引腳，因?yàn)轶w積小，功耗低無(wú)天線只能滿意短距離運(yùn)用，而天線對(duì)距離起著很大的作用，天線能否匹配也是很關(guān)鍵的，匹配良好的天線能增加幾倍的距離，匹配不好的天線效果很差甚至?xí)痤l率漂移。天線的長(zhǎng)度應(yīng)取放射頻率的1/4波長(zhǎng)，可以用一根直徑0.5-

20、1毫米，長(zhǎng)度（433M）18；（315M）24的漆包線代替。但天線必需拉直，指向無(wú)所謂。短于1/4波長(zhǎng)或彎曲的天線效果會(huì)很差。l F05P應(yīng)垂直安裝在印板邊部，應(yīng)離開(kāi)四周器件5mm以上，以免受分布參數(shù)影晌而停振。F05P放射距離和輸入信號(hào)放射電壓電池容量放射天線及放射環(huán)境有關(guān)。在障礙區(qū)由于折射反射會(huì)形成一些死區(qū)及不穩(wěn)定區(qū)域，不同的收發(fā)環(huán)境會(huì)有不同的收發(fā)距離，F(xiàn)05P最佳有效工作距離為100m左右。2.3 接收部分 接收模塊J04VJ04V是一款低功耗小體積超再生接收模塊，采納SMT工藝，性能穩(wěn)定具有較好的靈敏度及性價(jià)比，是電池供電產(chǎn)品的志向選擇，可以廣泛應(yīng)用于須要長(zhǎng)期處于接收狀態(tài)的遙控報(bào)警及單

21、片機(jī)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。（1） 主要特點(diǎn)：l 輸出無(wú)噪聲干擾（零電平）l 極低功耗（工作狀態(tài)3V0.2mA）l 特小體積（不須要外接天線）（2） 性能參數(shù)：l 接收頻率：315MHZ 433MHZl 工作電壓：DC3V（2.63.5V）l 工作電流：0.150.3mAl 調(diào)制寬帶：10Kl 輸出電平：TTL電平l 接收靈敏度：-90dBl 電路結(jié)構(gòu)：超再生l 外形尺寸：10×23×5mm（寬×長(zhǎng)×厚）l 工作溫度：-40+60（a） J04V外形圖（反）（b） J04V外形圖（正） 圖2-6 J04V外形圖（3） 引腳定義：1腳為外接天線；2腳為數(shù)據(jù)輸出端；3

22、腳為數(shù)據(jù)反向輸出端；4腳為工廠測(cè)試端懸空；5腳為地；6腳為正電源（DC+3V）。（4） 型號(hào)定義：定義：J04V-315MHZ為無(wú)線接收模塊J04V，接收頻率為315MHZ；J04V-433MHZ為無(wú)線接收模塊J04V，接收頻率為433.92MHZ。圖2-7 J04V定義（5） 應(yīng)用說(shuō)明l J04V性能和J04P及J04E基本相同，是J04P及J04E的改進(jìn)型低功耗產(chǎn)品，但引腳不兼容。J04V和J04T性能有區(qū)分但引腳兼容可干脆替換。為便利后級(jí)電路的電平接口J04V、J04T增加了數(shù)據(jù)反相輸出端，多數(shù)據(jù)時(shí)2腳輸出為零電平，3腳為高電平，J04V工作電壓范圍：2.63.5V；2.6V時(shí)工作電流在

23、0.15mA；3V時(shí)約0.2mA；3.5V時(shí)約在0.3mA。l J04V適合電池或線性電源，可采納3.7K、4.7K電阻從5V取得3.5V，再加220uF電解電容濾波，電解電容的接地點(diǎn)必需靠近J04V的地，J04V輸出實(shí)力可驅(qū)動(dòng)一支發(fā)光二極管。假如從6V以上的電壓用電阻降壓會(huì)引起工作電壓的不穩(wěn)定。也可以從220V用電容降壓濾波后用7805取得5V再用3.7K、4.7K電阻降壓濾波取得3.3V。不適合用穩(wěn)壓管串聯(lián)分壓。接收模塊的電源干脆影響到接收電路的穩(wěn)定性，也是接收電路的主要干擾源，J04V不適合開(kāi)關(guān)電源也不適合用試驗(yàn)室大整流電源試驗(yàn)。J04V不適合和放射用同一電源做試驗(yàn)。l J04V頂部鍍銀

24、電感不要碰壓，否則會(huì)引起頻率偏移距離變近。l J04V內(nèi)部具有放大整形電路，只適合數(shù)據(jù)信號(hào)的接收而不適合模擬信號(hào)。l J04V在A處點(diǎn)可依據(jù)須要接一支470K、1M的電阻可使J04V輸出更干凈，但接收靈敏度會(huì)降低。l J04V應(yīng)安裝在印板邊部并離開(kāi)四周器件5mm以上，要垂直于線路板，否則會(huì)引起頻率偏移。假如器件較多還必需留意地線布局合理，假如有晶振或其他信號(hào)源必需遠(yuǎn)離J04V，否則會(huì)引起很多無(wú)法解除的干擾，致使接收電路無(wú)法正常工作。l J04V可外接天線提高接收靈敏度，天線長(zhǎng)度不限。 解碼芯片PT2272 PT2272引腳圖如圖28所示：（a） 外形圖 （b） 引腳圖圖2-8 PT2267管腳

25、圖（1） PT2272管腳說(shuō)明： l A0A11（18、1013）地址管腳，用于進(jìn)行地址編碼，可置為“0”，“1”，“f”（懸空），必需和PT2262一樣，否則不能解碼；l D0D5（78、1013）地址或數(shù)據(jù)管腳，當(dāng)作為數(shù)據(jù)管腳時(shí)，只有在地址碼和PT2262一樣，數(shù)據(jù)管腳才能輸出和PT2262數(shù)據(jù)端對(duì)應(yīng)的高電平，否則輸出為低電平，鎖存性只有在接收到下一數(shù)據(jù)才能轉(zhuǎn)換；l Vcc（18）電源正極（+）；l Vss（9）電源負(fù)極（-）；l DIN（14）數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端，來(lái)自接收模塊輸入端；l OSC1（15）振蕩電阻輸入端，和OSC2所接電阻確定振蕩頻率；l OSC2（16）振蕩電阻振蕩器輸入端；

26、l VT（17）解碼有效確認(rèn)輸出端（常低），解碼有效變?yōu)楦唠娖剑ㄋ矐B(tài)）。（2） PT2272應(yīng)用說(shuō)明：PT2272解碼芯片有不同的后綴，表示不同的功能，有L4M4L6M6之分，其中L表示鎖存輸出，數(shù)據(jù)只要?jiǎng)倮邮站湍苁冀K保持對(duì)應(yīng)的電平狀態(tài)，直到下次遙控?cái)?shù)據(jù)發(fā)生變更時(shí)變更。M表示非鎖存輸出，數(shù)據(jù)腳輸出的電平是瞬時(shí)的而且和放射端是否放射相對(duì)應(yīng)，可以用于類似點(diǎn)動(dòng)的限制。后綴的6和4表示有幾路并行的限制通道，當(dāng)采納4路并行數(shù)據(jù)時(shí)（PT2272M4），對(duì)應(yīng)的地址編碼應(yīng)當(dāng)是8位，假如采納6路的并行數(shù)據(jù)時(shí)（PT2272M6），對(duì)應(yīng)的地址碼應(yīng)當(dāng)是6位。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)采納非鎖存四路并行數(shù)據(jù)輸出，即采納PT2272M

27、4型號(hào)。在通常運(yùn)用中，我們一般采納8位地址碼和4位數(shù)據(jù)碼，這時(shí)編碼電路PT2262和解碼電路PT2272的第1-8腳為地址設(shè)定腳，有三種狀態(tài)可供選擇：懸空、接正電源、接地三種狀態(tài)，38為6561，所以地址碼不重復(fù)度為6561組，只有放射端PT2262和接收端PT2272的地址編碼完全相同，才能配對(duì)運(yùn)用，遙控模塊的生產(chǎn)廠家為了便于生產(chǎn)管理，出廠時(shí)遙控模塊的PT2262和PT2272的八位地址編碼端全部懸空，這樣用戶可以很便利選擇各種編碼狀態(tài)，用戶假如想變更地址編碼，只要將PT2262和PT2272的第1-8腳設(shè)置相同即可，例如將放射機(jī)的PT2262的第1腳接地第5腳接正電源，其它引腳懸空，那么接

28、收機(jī)的PT2272只要也第1腳接地第5腳接正電源，其它引腳懸空就能實(shí)現(xiàn)配對(duì)接收。當(dāng)兩者地址編碼完全一樣時(shí)，接收機(jī)對(duì)應(yīng)的D1-D4端輸出約4V互鎖高電平限制信號(hào)，同時(shí)VT端也輸出解碼有效高電平信號(hào)。用戶可將這些信號(hào)加一級(jí)放大，便可驅(qū)動(dòng)繼電器、功率三極管等進(jìn)行負(fù)載遙控開(kāi)關(guān)操作。2.4 驅(qū)動(dòng)工作部分驅(qū)動(dòng)工作部分主要是把解碼后的信號(hào)運(yùn)用于工作裝置中，起到對(duì)信號(hào)的放大和對(duì)工作方向的選擇。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)采納H橋的驅(qū)動(dòng)電橋，把解碼后的信號(hào)通過(guò)用這種電橋來(lái)限制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的功能。該電橋主要采納兩種晶體三極管來(lái)實(shí)現(xiàn)，即PNP型（8550）和NPN型（8050）。2.4.1 驅(qū)動(dòng)電橋本系統(tǒng)中的H驅(qū)動(dòng)

29、電橋主要采納8550（PNP型）和8050（NPN型）。三極管管腳圖如圖2-9所示。圖2-9 三極管管腳圖（1） 管腳說(shuō)明：1. 放射極 2.基極 3.集電極（2） 8550參數(shù)： 極性：PNP 集電極-基極電壓Vcbo:-40V 工作溫度：-55+150（3） 8050參數(shù)： 類型：開(kāi)關(guān)型 極性：NPN 材料：硅 最大集存器電流（A）：0.5A 直流電增益：1060dB 功耗：625mW 最大集存器放射電壓（VCEO）：25V 頻率：150KHZ8050型晶體三極管管腳和8550型相反，外形相同。（4） H驅(qū)動(dòng)電橋有兩個(gè)三極管，一個(gè)可以對(duì)正極導(dǎo)通實(shí)現(xiàn)上拉，另一個(gè)可以對(duì)負(fù)極導(dǎo)通實(shí)現(xiàn)下拉。在同一

30、個(gè)電路中同時(shí)有兩套這樣的電路，一個(gè)上拉，另一個(gè)下拉，這樣兩者總是保持相反的輸出，在單電源兩個(gè)相反輸入的狀況下就使負(fù)載極性倒過(guò)來(lái)。如圖2-10所示。圖2-10 H電橋圖2-10中所示為一個(gè)典型的直流電機(jī)限制電路。電路得名于“H橋驅(qū)動(dòng)電路”是因?yàn)樗螒B(tài)酷似字母H。4個(gè)三極管組成H的4條垂直腿，而電機(jī)就是H中的橫杠。該圖中Q3和Q1為一對(duì)，Q2和Q5為一對(duì)，Q3（或Q5）就是上述所說(shuō)的對(duì)正極導(dǎo)通實(shí)現(xiàn)上拉作用的三極管，Q1（或Q2）就是上述所說(shuō)的對(duì)負(fù)極導(dǎo)通實(shí)現(xiàn)下拉作用的三極管。如圖2-11所示，H橋驅(qū)動(dòng)電路包括4個(gè)三極管和一個(gè)電機(jī)。要使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，必需導(dǎo)通對(duì)角線上的一對(duì)三極管（Q2和Q5、Q1和Q3），

31、依據(jù)不同三極管對(duì)的導(dǎo)通狀況，電流可能會(huì)從左至右或從右至左的流過(guò)電機(jī)，從而限制電機(jī)的轉(zhuǎn)向。圖2-11 H橋電路驅(qū)動(dòng)電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)圖2-12 H橋電路驅(qū)動(dòng)電機(jī)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)要使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，必需使對(duì)角線上的一對(duì)三極管導(dǎo)通。例如，如圖2-12所示，當(dāng)Q1管和Q4管導(dǎo)通時(shí)，電流就從電源正極經(jīng)Q1從左至右穿過(guò)電機(jī)，然后再經(jīng)Q4回到電源負(fù)極。按圖中電流箭頭所示，該流向的電流將驅(qū)動(dòng)電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。（電機(jī)四周的箭頭指示為順時(shí)針?lè)较颍?。需留意的是要使電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)即要求Q1、Q4同時(shí)導(dǎo)通，而Q2和Q3必需不導(dǎo)通，因此，必需保證H電橋上對(duì)角的兩個(gè)三極管同時(shí)導(dǎo)通，另外對(duì)角上的三極管不導(dǎo)通才能實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正常工作。如圖2-12

32、所示為H橋電路驅(qū)動(dòng)電機(jī)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)要求Q2、Q3同時(shí)導(dǎo)通，Q1、Q4不導(dǎo)通。正好和圖2-11所示相反才能正確驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。2.4.2 應(yīng)用電橋在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，考慮到上述所述狀況，我們對(duì)電路做了以下設(shè)計(jì)。H驅(qū)動(dòng)電橋如圖2-13所示。圖2-13 H驅(qū)動(dòng)電橋?yàn)楸ＷC電機(jī)正常工作，驅(qū)動(dòng)電機(jī)時(shí)必需保證H電橋上兩個(gè)同側(cè)的兩個(gè)三極管不會(huì)同時(shí)導(dǎo)通特別重要。假如三極管Q1和Q2同時(shí)導(dǎo)通，那么電流就會(huì)從正極穿過(guò)Q1、Q2干脆回到負(fù)極。此時(shí)，電路中除了三極管外沒(méi)有其他任何負(fù)載，因此電路上的電流就可能到達(dá)最大值（該電流僅受電源性能限制），甚至?xí)龤龢O管?；谏鲜鼍売?，在實(shí)際驅(qū)動(dòng)電路中通常要用硬件電路便利的限制

33、三極管的開(kāi)關(guān)。設(shè)計(jì)中采納PT2272M4解碼芯片，此芯片為四路并行輸出，其中前兩路為一組，限制一個(gè)電機(jī)，后兩路為一組，每一組限制一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路。如圖2-13所示，其中一組分別接圖中的Q4、Q6的基極，此兩路信號(hào)分別為一個(gè)高電平，一個(gè)低電平，若Q4基極所接為高電平，Q6基極所接為低電平，那么三極管Q4導(dǎo)通、Q6不導(dǎo)通，由于解碼所得的電壓遠(yuǎn)小于Vcc的電壓，故Q5、Q2都導(dǎo)通，Q1、Q3不導(dǎo)通所以電流從電源正極經(jīng)Q5、電機(jī)、Q2到電源負(fù)極，使電機(jī)逆時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)。反之，若Q4基極所接為低電平，Q6基極所接為高電平，此時(shí)三極管Q6導(dǎo)通，Q4不導(dǎo)通，致使Q1、Q3導(dǎo)通，Q2、Q5不導(dǎo)通，電機(jī)順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)。以此驅(qū)

34、動(dòng)來(lái)限制電機(jī)的轉(zhuǎn)向，達(dá)到遙控設(shè)計(jì)限制的目的。2.5 電源部分 電源部分分為放射電源部分、接收和驅(qū)動(dòng)電源部分。放射電源部分由9V干電池為其供應(yīng)電源，便于遙控限制。電子電路工作時(shí)都須要直流電源供應(yīng)能量，電池因運(yùn)用費(fèi)用高，一般只用于低功耗便攜式的儀器設(shè)備中。由于接收和驅(qū)動(dòng)部分須要長(zhǎng)期隨時(shí)的工作，而且安裝位置的緣由，因此接收和驅(qū)動(dòng)電源部分由220V的溝通電經(jīng)變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓、調(diào)壓后變更為3V、4.5V不同壓值的電壓分別為接收部分和驅(qū)動(dòng)工作部分供應(yīng)電源。這樣以來(lái)就可以長(zhǎng)期有效地接收信號(hào)用于工作，而且節(jié)能高效、便利牢靠。下圖為低壓直流穩(wěn)壓電源穩(wěn)壓過(guò)程。本系統(tǒng)的接收和驅(qū)動(dòng)部分電源即采納此種穩(wěn)壓直流電源

35、。如圖2-14所示。圖2-14 直流電源穩(wěn)壓過(guò)程電壓變壓器是利用電磁感應(yīng)原理來(lái)變更溝通電壓的裝置，主要構(gòu)件有初級(jí)線圈、次級(jí)線圈、鐵芯，在電器裝置和無(wú)線電路中常用作升降電壓，匹配阻抗，平安隔離等。當(dāng)一溝通電流（具有某一已知頻率）流于其中之一組線圈時(shí)，于另一組線圈中將感應(yīng)出具有相同頻率的溝通電壓，而感應(yīng)的電壓大小取決于兩線圈耦合及磁交鏈的程度。在本設(shè)計(jì)模塊中此變壓器的作用就是把220V的溝通市電降壓為28V左右的溝通電，由于電壓和線圈成正比，所以初級(jí)線圈和次級(jí)線圈之比為8:1，此為降壓變壓器。整流圖圖2-15所示。 圖2-15 整流圖整流電路是將工頻溝通電轉(zhuǎn)為具有直流電成分的脈動(dòng)直流電。當(dāng)正半周時(shí)

36、二極管D1、D3導(dǎo)通，在負(fù)載電阻上得到正弦波的正半周，當(dāng)負(fù)半周時(shí)二極管D2、D4導(dǎo)通，在負(fù)載電阻上得到正弦波的負(fù)半周，在負(fù)載電阻上正負(fù)半周經(jīng)過(guò)合成，得到的是同一個(gè)方向的單向脈動(dòng)電壓。輸出電壓是單相脈動(dòng)電壓。通常用它的平均值和直流電壓等效。輸出平均電壓為： (2-1) 流過(guò)負(fù)載的平均電流為： （2-2）流過(guò)二極管的平均電流為： （2-3） 二極管所承受的最大反向電壓： （2-4）圖2-16 整流導(dǎo)通電壓濾波電路是將脈動(dòng)直流中的溝通成分濾除，削減溝通成分，增加直流成分。通常是利用電抗性元件對(duì)交、直流阻抗的不同，實(shí)現(xiàn)濾波?？煞譃殡娙轂V波和電感濾波兩種，電容器C對(duì)直流開(kāi)路，對(duì)溝通阻抗小，所以C應(yīng)當(dāng)并聯(lián)

37、在負(fù)載兩端；電感器L對(duì)直流阻抗小，對(duì)溝通阻抗大，因此L 應(yīng)和負(fù)載串聯(lián)。本設(shè)計(jì)采納電容濾波，如圖2-17所示，此電路為單相橋式電容濾波整流電路。 圖2-17 濾波電路在負(fù)載電阻上并聯(lián)了一個(gè)濾波電容C。經(jīng)過(guò)濾波電路后，既可保留直流重量、又可濾掉一部分溝通重量，變更了交直流成分的比例，減小了電路的脈動(dòng)系數(shù)，改善了直流電壓的質(zhì)量。電容濾波的計(jì)算比較麻煩，因?yàn)榇_定輸出電壓的因素較多。工程上有具體的曲線可供查閱。一般常采納以下近似估算法：一種是用鋸齒波近似表示，即： （2-5）另一種是在RLC=(35)T/ 2的條件下，近似認(rèn)為VL=VO=1.2V2。電容濾波要獲得較好的效果，工程上也通常應(yīng)滿意RLC61

38、0。穩(wěn)壓電路對(duì)整流后的直流電壓采納負(fù)反饋技術(shù)進(jìn)一步穩(wěn)定直流電壓。引起輸出電壓變更的緣由是負(fù)載電流的變更和輸入電壓的變更。負(fù)載電流的變更會(huì)在整流電源的內(nèi)阻上產(chǎn)生電壓降，從而使輸入電壓發(fā)生變更。 穩(wěn)壓二極管在運(yùn)用時(shí)確定要串入限流電阻，不能使它的功耗超過(guò)規(guī)定值，否則會(huì)造成損壞。由于穩(wěn)壓二極管工作電流較小，穩(wěn)定電壓值不能連續(xù)調(diào)整，而且穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓值不穩(wěn)定，所以我們現(xiàn)在一般運(yùn)用串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電源，這種線性串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的工作電流較大，輸出電壓一般可連續(xù)調(diào)整，穩(wěn)壓性能優(yōu)越。目前這種穩(wěn)壓電源已經(jīng)制成單片集成電路，廣泛應(yīng)用在各種電子儀器和電子電路之中。本設(shè)計(jì)中我們運(yùn)用LM317三端直流穩(wěn)壓器，如圖2-18所

39、示。圖2-18 LM317下圖為三端可調(diào)輸出集成穩(wěn)壓器的典型應(yīng)用電路。可調(diào)輸出三端集成穩(wěn)壓器的內(nèi)部，在輸出端和公共端之間是1.25 V的參考源，因此輸出電壓可通過(guò)電位器調(diào)整，如圖2-18所示。圖2-18 應(yīng)用電路輸出電壓計(jì)算公式為： （2-6）3 系統(tǒng)制作和實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)包括：四個(gè)無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)、四個(gè)1N4148型二極管、9V干電池、一對(duì)編碼解碼芯片（PT2262、PT2272）、一對(duì)收發(fā)模塊（J04V、F05P）、試驗(yàn)板兩塊、直流一個(gè)電機(jī)、三極管（8050、8550）若干、變壓器一塊、整流橋一個(gè)、LM317兩個(gè)、電容兩個(gè)、導(dǎo)線若干、不同阻值的電阻若干、發(fā)光二極管若干。遙控器模塊分兩個(gè)功能，一個(gè)是

40、限制信號(hào)的產(chǎn)生，一個(gè)是限制信號(hào)的發(fā)送。通過(guò)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，使遙控器的PT2262芯片上對(duì)應(yīng)的引腳產(chǎn)生編碼信號(hào)，通過(guò)F05P芯片發(fā)送給接收部分進(jìn)行讀取遙控器上的狀態(tài)并和之同步，從而實(shí)現(xiàn)信息傳遞的功能。放射電路如圖3-1所示。圖3-1 放射電路17腳為編碼數(shù)據(jù)輸出端，當(dāng)遙控器隨意一個(gè)按鍵按下時(shí)，17腳就輸出不同脈沖信號(hào)傳輸給放射模塊F05P，松開(kāi)按鍵，17腳復(fù)原低電平，10、11、12、13腳為四個(gè)按鍵輸入端，1-8腳為地址碼。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”。每組字碼之間有同步碼隔開(kāi)，假如用單片機(jī)

41、軟件解碼時(shí)，程序只要推斷出同步碼，然后對(duì)后面的字碼進(jìn)行脈沖寬度識(shí)別即可。一個(gè)字碼由12 位AD 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”。PT2262 每次放射時(shí)至少放射4 組字碼，PT2272 只有在連續(xù)三次檢測(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)線放射的特點(diǎn)，第一組字碼特別簡(jiǎn)潔受零電平干擾，往往會(huì)產(chǎn)生誤碼，所以程序可以丟棄處理。編碼如圖3-2所示。圖3-2 編碼接收部分把J04

42、V接收來(lái)的信號(hào)送給解碼芯片PT2272-M4，當(dāng)VT端（解碼有效端）輸出高電平常，表示已接收到信號(hào)并解碼勝利。遙控器隨意一個(gè)按鍵按下時(shí)，VT輸出高電平，松開(kāi)遙控器按鍵，VT復(fù)原為低電平，10、11、12、13是四個(gè)數(shù)據(jù)輸出端，對(duì)應(yīng)的遙控器按鍵按下，輸出高電平，松開(kāi)按鍵，馬上變成低電平。遙控窗簾設(shè)計(jì)采納8 位地址碼和4 位數(shù)據(jù)碼，這時(shí)編碼電路PT2262 和解碼PT2272 的第18腳為地址設(shè)定腳，有三種狀態(tài)可供選擇：懸空、接正電源、接地三種狀態(tài)，3 的8 次方為6561，所以地址編碼不重復(fù)度為6561 組，只有放射端PT2262 和接收端PT2272 的地址編碼完全相同，例如將放射機(jī)的PT22

43、62 的第2 腳接地第3 腳接正電源，其它引腳懸空，那么接收機(jī)的PT2272 只要第2 腳接地第3 腳接正電源，其它引腳懸空就能實(shí)現(xiàn)配對(duì)接收。當(dāng)兩者地址編碼完全一樣時(shí)，接收機(jī)對(duì)應(yīng)的D1D4端輸出約4V 互鎖高電平限制信號(hào)，同時(shí)VT 端也輸出解碼有效高電平信號(hào)。用戶可將這些信號(hào)加一級(jí)三極管放大，便可驅(qū)動(dòng)繼電器等負(fù)載進(jìn)行遙控操縱。設(shè)置地址碼的原則是：同一個(gè)系統(tǒng)地址碼必需一樣；不同的系統(tǒng)可以依靠不同的地址碼加以區(qū)分。至于設(shè)置什么樣的地址碼完全隨客戶喜愛(ài)。PT2262 和PT2272 除地址編碼必需完全一樣外，振蕩電阻還必需匹配，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，外接振蕩電阻可依據(jù)須要進(jìn)

44、行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，阻值越大振蕩頻率越低，編碼的寬度越大，發(fā)碼一幀的時(shí)間越長(zhǎng)。相對(duì)來(lái)說(shuō)PT2262 用1.2M，PT2272 用200K 配套放射效果比較好，本設(shè)計(jì)即采納此種匹配電阻。其他品牌的振蕩電阻如何配套請(qǐng)參照各廠家供應(yīng)的技術(shù)資料，目前2262 和2272 品牌比較多，振蕩電阻配套也比較混亂。還有2272 解碼芯片的工作電壓的最小值和最大值也標(biāo)注不同，有的標(biāo)注在2.4-6V 有的是2.4-15V 有的是4-18V 運(yùn)用時(shí)請(qǐng)留意查閱各廠家供應(yīng)的技術(shù)資料。查閱資料得知各種品牌的2272 工作電壓在3-5V 比較牢靠，最低工作電壓2.4V 沒(méi)有問(wèn)題，最高工作電壓超過(guò)5V 易燒毀。特殊須要留意2272

45、 的地址端高電平不得超過(guò)18 腳的工作電壓，本設(shè)計(jì)為其供應(yīng)了3V電源。表3-1 震蕩電阻的匹配表：編碼放射芯片編碼接收芯片PT2262PT2260SC2260SC2262CS5211PT2272/SC2272/CS52121.2M無(wú)3.3M1.1M1.3M200K1.5M無(wú)4.3M1.4M1.6M270K2.2M無(wú)6.2M2M2.4M390K3.3M無(wú)9.1M3M3.6M680K4.7M1.2M12M4.3M5.1M820K4 系統(tǒng)測(cè)試及結(jié)果系統(tǒng)的總體測(cè)試，是在各個(gè)部分完成相應(yīng)功能后的一個(gè)整合?？傮w測(cè)試是要考慮系統(tǒng)各部分的兼容性，使各部分能協(xié)調(diào)工作。本設(shè)計(jì)的總體測(cè)試就是把發(fā)和接受模塊，同驅(qū)動(dòng)工作部分整合起來(lái)。經(jīng)測(cè)試設(shè)計(jì)結(jié)果顯示，各項(xiàng)功能都滿意設(shè)計(jì)要求，達(dá)到志向設(shè)計(jì)結(jié)果。能夠遙控限制窗簾的開(kāi)和閉。并且在此基礎(chǔ)上，增加了備用工作部分。設(shè)計(jì)過(guò)程是困難的，但結(jié)果是比較完備的?？?結(jié)通過(guò)本次設(shè)計(jì)，讓我很好的熬煉了理論聯(lián)系實(shí)際，和具體項(xiàng)目、課題相結(jié)合開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)產(chǎn)品的實(shí)力。既讓我們懂得了怎樣把理論應(yīng)用于實(shí)際，又讓我們懂得了在實(shí)踐中遇到的問(wèn)題怎樣用理論去解決。在本次設(shè)計(jì)中，我們還須要大量的以前沒(méi)有學(xué)到過(guò)