四路无线编码遥控插座设计
台州学院毕业设计论文 四路无线编码遥控插座设计 本科毕业设计 （ 2007 届）题 目 四路无线编码遥控插座设计学 院 物理与电子工程学院专 业 电子信息工程班 级 03电子信息（4）班四路无线编码遥控插座设计Design of Four Group Wireless Coding Remote Controlled Plug 台州学院物理与电子工程学院毕业设计College of Physics & Electronic EngineeringTaizhou UniversityTaizhou, Zhejiang, ChinaGraduation Design2007年4月April 2007III台州学院毕业论文 四路无线编码遥控插座设计摘 要本遥控系统采用315MHz高频载波信号，发射部分采用315MHz晶振作为射频电路，接收部分采用超外差接收电路，采用OOK调制方式调制信号，利用PT2262进行带8位地址编码器进行编码，采用对应的PT2272-L带锁存的解码电路，来控制对应的多路选择电路。 关键词载波；射频；超外差接收；编码；解码AbstractThis remote control system adopts 315MHz high-frequency carrier signal, the part of transmission adopts 315MHz overtone 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 circuits.Key wordsCarrier; Radiofrequency; Superheterodyne；Encode; Decode目录 摘要 Abstract 目 录1引言12概述12.1无线通信系统22.2无线遥控技术的难点23方案设计43.1设计方案143.2设计方案243.3方案比较与选择54无线遥控接收机64.1无线遥控接收机的作用64.2无线遥控接收机的技术指标64.3解调电路74.3.1无线接收模块TX315-R0174.3.2解调过程84.4解码芯片PT2272的功用及解码电路94.5无线遥控接收机电路116整机系统分析147PCB工艺168结束语18谢辞19参考文献20附录21台州学院毕业论文 四路无线编码遥控插座设计1引言进入21世纪，人们已经愈来愈亲身感受到遥控技术深入产业、深入生活、深入社会的坚实步伐。小到家用遥控电视机，大到大型工业现场对机器的遥控。更重要的是对21世纪新兴的机器人研究和发展提供了良好的遥控基础。50余年前，科学家们就很好的利用遥控技术让遥控机械手去抓取放射性材料，从而大大的避免了放射性物质对科研人员身体的伤害。遥控技术的出现对人类的生产和生活产生了重大的影响，也因此获得了长足的发展，遥控技术的应用越来越广泛，一方面，遥控技术的出现大大的缩减了人在危险环境中工作或对危害性任务的作业的直接参与，如在军事侦察、扫雷排险、防核化污染等这些危险与恶劣的环境中，遥控技术的应用都能给人比较满意的表现。另一方面，在像一些工厂中的货物搬运等易让人疲劳的作业中也成为遥控小车施展才能的新天地。近些年来，遥控产品的研究和设计成为了许多人关注的焦点，它已经不仅仅局限于工厂领域了，而向更为广阔的民用产品进军。早在1986年，英国就开始研制了第一台遥控轮椅，其后很多国家都投入了较多资金1研制遥控智能轮椅。在世界各地，遥控产品明显的由工厂走向了家里。加上人工智能，无线电脑网络的发展，更多的高科技产品将出现在平常百姓家，为人们生活水平的进一步提高做出巨大的贡献。2概述现代科学技术的发展促进了遥控技术的发展，并使之成为一门独立的学科。遥控技术综合了自动控制技术、计算机技术和现代通信技术三大领域的技术成果。遥控是指控制端按其预定的意图对被控制目标的内部参数、工作状态进行远距离的操作和控制。为了使设在远方的被控对象按照要求去动作，控制端(调度端或者遥控站)必须向控制端(执行端)传送一个指示，让被控对象工作或者如何工作的命令，这个命令称之为遥控指令。根据遥控的体制和使用场合的不同，遥控指令可以使用各种不同的信号特征。为了增加遥控系统的指令容量，可以把这种信号特征进行各种组合编码，实际中应用最多的使频率组合方式(频率编码)和脉冲2组合方式(脉冲编码)。脉冲编码指令具有指令容量大、抗干扰能力强、保密性好和便于用数字逻辑电路来实现等优点。现代遥控系统几乎全部都是采用脉冲编码指令工作方式。2.1无线通信系统无线通信的类型很多,不同的无线通信系统, 其设备组成和复杂度虽然有较大差异, 但它们的基本组成不变, 图1是无线通信系统基本组成的方框图。图中虚线以上部分为发送设备（发信机）, 虚线以下部分为接收设备（收信机）, 天线及天线开关为收发共用设备。 信道为自由空间。 话筒和扬声器3属于通信的终端设备, 分别为信源和信宿。图无线通信系统组成方框图2.2无线遥控技术的难点 一、同频干扰同频干扰带来的危害主要有三方面：（1）系统失效当系统受到同频干扰时，因接收机的解码器无法识别地址码和控制码，即使配套的发射机已出了信号，但由于数据冲突使解码器不能识别而导致系统失效。（2）系统失控发射机的遥控指令发出后接收机有时能响应，有时又不能响应，系统时灵时不灵，开了不能关，关了又不能开，执行命令断断续续。（3）系统误控误控是指该动作的没动作，不该动作的却动作了。接收机在受到瞬间的干扰时可能地址码正确，但操作码产生错误，从而引起了误控，另一方面，目前各种无线遥控产品中的绝大多数都是采用PT2262/PT2272及其兼容的固定码编码/解码器，而这类编码/解码器一般只有八位三态地址，密码容量为6561组不重复，而这类遥控组件在社会上的拥有量又非常之大，重码概率也非常高，也是导致误控的主要原因。二、抗干扰能力目前在社会上大量使用的无线遥控产品的无线遥控部份基本上都是宽带幅移键控(ASK)制式的电路，这种电路的最大优点是成本低，生产调试方便，但由于接收机的接收带宽达200KHZ3000KHZ不等(与电路结构及成本有关)，工作频率又都集中在315.000MHZ和433.920MHZ几个频点上，而ASK制式接收机的抗干扰能力又很差，在实际使用中常有以下情况发生：（1）发生同频干扰的概率极高遥控操作是否灵敏，遥控距离时远时近，有时根本就不能遥控。这是因为社会上有大量的同频率的同类遥控器在使用，接收机只要在同一时间收到两个以上的发射机发出的信号时就会因数据冲突而不能解码，而一旦干扰信号消失了，又可正常工作了。（2）抗干扰能力这里所说的干扰是指由工作环境产生的电磁干扰；实际的应用系统中电工电子产品均会产生一定的电磁干扰，而ASK制式的接收机4对幅度变化的信号很敏感，其接收带宽又很宽，只要这种干扰信号进入接收带宽内就会对接收机形成干扰，在实际中的具体表现是：接收模块单独工作时遥控距离很远，而一旦与用户系统相连后即变得很近，甚至完全不能遥控。三、环境适应性由于超再生式接收机的工作频率取决于LC回路的谐振频率，无稳频措施，当其天线或谐振回路靠近其它物体时会引起分布电容或分布电感的变化，从而导致工作频率发生漂移，遥控距离变近；另一方面，环境温度、湿度、电源电压的变化也会导致频率漂移、距离变近4超再生应性差能灵。综上所述，在设计初期采用了超外差接收电路，编码解码电路的总体思路。以解决实物的抗干扰能力和环境适应能力。3方案设计3.1设计方案1方案1组成系统框图如图2所示。编码采用PT2262作为编码电路，直接和按钮相连。经过315MHz射频发射电路调制收部分用超再生电路接收解调后，用PT2272解码。由于该设计方案中解码芯片应用广泛，容易购买。且抗干扰性好，稳定性好，容易调试。图2方案1原理框图3.2设计方案2方案2中的发射部分设计与方案1中的设计思路相同。方案2中接收电路使用了一块市售的315MHZ的无线接收模块。整形后的串行数据送到FY0202A的信号输入IN端。电路中FY0202A工作的时钟信号通过12MHZ的晶体获得。复位电路在通电的瞬间,高电平上拉有效复位。 FY0202A外接一块EEPROM电路，IC型号是AT24C02或同类的储存器。该芯片可以在线擦写，有100000次的擦写寿命，掉电后数据长期保存，保存时间100年。该储存器配合FY0202A工作，主要完成工作方式的记忆，学习无线发射器数据的储存。FM脚连接一个放大器推动一个阻抗在几十欧姆的小发声器，每当接收到遥控器信号，发声器发出一声短暂的提示音，即可通过声音告知远离接收器的遥控者，表示本次遥控按键遥控成功。在FY0202A的8个输出端各连接一个光电隔离器，并通过一个三极管推动继电器工作，继电器触点的闭合和打开控制插座的通电与断电。无线模块接收无线高频信号，经过放大、解调、整形后输出无线串行数据（含地址码、交叉码、数据码）。图3方案1系统组成框图本电路的新颖之处在于它适应中心频率相同，而密码和数据位任意的遥控器，对数据脉宽适应范围也较大。只要将某遥控器通过FY0202的学习功能学习之后，被学习的遥控器就能进行遥控控制。它的方便之处还有当你的遥控器不慎丢失，为防止其他人拾到后，在遥控有效范围内无意按键对你的插座误操作，你可以马上注销该遥控器，解决了调式遥控器可能出现的误操作问题。当你重新购买一只新遥控器后，重新学习之后，又可投入使用。在通电状态下，按住KEY1按键不放，约2秒钟后听到两声鸣响，表示进入无
