基于PT2262/PT2272的四路無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)

方惠蓉

(漳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，福建漳州 363000)

基于PT2262/PT2272的四路無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)

方惠蓉

(漳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，福建漳州 363000)

伴隨電子科技的繁榮和人們對(duì)生活水平和質(zhì)量要求的不斷提高，無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)也越來(lái)越先進(jìn)化、高科技化。為了擴(kuò)大無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)的適用范圍，本文設(shè)計(jì)了一款結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用簡(jiǎn)易方便、空間體積小的基于PT2262/PT2272的四路無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)，簡(jiǎn)要分析了設(shè)計(jì)原由，電路設(shè)計(jì)主要包含發(fā)射部分和接收部分，并對(duì)整個(gè)電路進(jìn)行了詳細(xì)的描述。

PT2262發(fā)射部分；PT2272接收部分；四路無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)

現(xiàn)代無(wú)線遙控領(lǐng)域中較成功并且較普遍的遙控方式是超聲波遙控方式、紅外線遙控方式和無(wú)線電遙控方式等。無(wú)線電波傳播方向不固定，呈輻射式發(fā)射，可以穿透障礙物，無(wú)線模塊的發(fā)展使得傳播距離不斷增長(zhǎng)，能實(shí)現(xiàn)較大范圍的無(wú)線控制?，F(xiàn)代的無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)的應(yīng)用范圍較為廣泛，可應(yīng)用于給農(nóng)作物噴灑農(nóng)藥的無(wú)線控制飛機(jī)、汽車(chē)無(wú)線遙控等。而且，這些設(shè)備空間體積小，效果明顯，安全性和穩(wěn)定性較高，能量消耗較少，易于攜帶。本文設(shè)計(jì)的基于PT2262和PT2272的四路無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)，主要由PT2262發(fā)送模塊，無(wú)線發(fā)送接收單元和PT2272接收模塊共同組成，實(shí)現(xiàn)了較遠(yuǎn)距離的指揮命令的發(fā)送或者消息的接收。

1 電路設(shè)計(jì)

為了實(shí)現(xiàn)四路無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)的功能，必須首先對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行預(yù)測(cè)和選定，然后選擇芯片并進(jìn)行設(shè)計(jì)，最后需要對(duì)設(shè)計(jì)成功的電路進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試，按照輸出結(jié)果不斷地調(diào)節(jié)電路或者元件，使得設(shè)計(jì)出的開(kāi)關(guān)性能達(dá)到較高的水準(zhǔn)。

1.1 設(shè)計(jì)要求

無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)要求實(shí)現(xiàn)300米及以內(nèi)對(duì)無(wú)線電子設(shè)備的控制，并且能實(shí)現(xiàn)無(wú)線開(kāi)或者控制信息的發(fā)送，傳輸?shù)诫娮釉O(shè)備并能進(jìn)行接收，當(dāng)電子設(shè)備發(fā)送開(kāi)或者關(guān)命令完成后的反饋，開(kāi)關(guān)設(shè)備也能接受并且反應(yīng)。對(duì)溫度和濕度的適應(yīng)性較強(qiáng)，工作電壓較小，能耗低。為了實(shí)現(xiàn)這些功能，電路設(shè)計(jì)應(yīng)該包含無(wú)線發(fā)送/接收單元、PT2262的編碼發(fā)送單元、PT2272的解碼接收單元和反饋信息的反應(yīng)單元-二極管的點(diǎn)亮單元。其整個(gè)電路的設(shè)計(jì)框圖如圖1所示。

圖1 電路設(shè)計(jì)框圖

1.2 PT2262編碼發(fā)送模塊

控制信息的發(fā)射和編碼是無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)電路設(shè)計(jì)中最重要的部分，而這個(gè)模塊功能實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵部件是按鍵。根據(jù)不同的按鍵動(dòng)作改變被遙控電子設(shè)備的工作狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)無(wú)線遙控的目的，并且按鍵部件是PT2262主要發(fā)送模塊芯片的電源開(kāi)關(guān)，具體電路如圖2所示。

圖2 編碼發(fā)送模塊的按鍵電路

電路連接圖中，按鍵部件S1000一端連接到無(wú)線發(fā)射編碼芯片PT2262的數(shù)據(jù)引腳D2端口，另一端連接到三極管9012的發(fā)射極端口，按鍵動(dòng)作接通使得相連三極管也導(dǎo)通，以實(shí)現(xiàn)電源為PT2262芯片提供電壓，控制編碼芯片工作，實(shí)現(xiàn)信息的發(fā)送。

在發(fā)射模塊中編碼芯片PT2262是核心部分，當(dāng)PT2262不同的端口工作時(shí)會(huì)構(gòu)成不同的編碼，發(fā)出不同的信號(hào)，不同的信號(hào)又傳播到被遙控電子設(shè)備，對(duì)應(yīng)其不同的工作狀態(tài)。芯片PT2262編碼電路設(shè)計(jì)圖如圖3所示。

圖3 發(fā)送芯片PT2262的編碼電路

不同的引腳由不同的按鍵進(jìn)行控制，決定端口工作電平的高和低，按鍵接通使得端口被置于高電平1；按鍵斷開(kāi)使得端口被置于低電平0，不同的按鍵組合構(gòu)成了不同的控制信息。四路無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)電路設(shè)計(jì)共有四個(gè)按鍵S1000、S1001、S1002、S1003，分別控制芯片PT2262的D0、D1、D2、D3四個(gè)端口的數(shù)據(jù)組合，當(dāng)按鍵S1003接通電路時(shí)，接通信號(hào)從端口D3輸入到編碼芯片中，生成對(duì)應(yīng)的編碼脈沖，調(diào)節(jié)改變發(fā)射電路中的載波形式。不同的編碼組合將發(fā)射模塊的不同形式進(jìn)行分離，使得電路更為簡(jiǎn)單明了，不同的編碼序列對(duì)應(yīng)不同的信號(hào)，使無(wú)線通信模塊有不同的數(shù)據(jù)形式。

1.3 無(wú)線通信的發(fā)送/接收模塊

控制信號(hào)生成之后，要通過(guò)無(wú)線通信模塊將信息發(fā)送到被控制的無(wú)線電子設(shè)備上，這樣電路才具有實(shí)際效果。電路的無(wú)線發(fā)射模塊主要由上述芯片模塊組成，其具體電路連線如圖4所示，發(fā)射模塊主要由315 MHz頻率的無(wú)線發(fā)射設(shè)備和編碼芯片PT2262連接而成，無(wú)線發(fā)射設(shè)備負(fù)責(zé)開(kāi)或關(guān)控制信息的發(fā)出。

圖4 無(wú)線發(fā)射模塊電路連線圖

不同的按鍵狀態(tài)產(chǎn)生不同的發(fā)射信息，也會(huì)相應(yīng)地由無(wú)線發(fā)送/接收模塊發(fā)送不同的信息。其具體工作狀態(tài)是：當(dāng)按鍵部分均為低電平0時(shí)，電路中的三極管9012基極未導(dǎo)通，處于截止?fàn)顟B(tài)，即PT2262無(wú)線編碼芯片是沒(méi)有被通電的，處于非工作狀態(tài)，沒(méi)有控制信號(hào)發(fā)出，電子設(shè)備處于上一步動(dòng)作狀態(tài)。如果這時(shí)四個(gè)按鍵中S1000到S1003之間的某個(gè)或者某幾個(gè)按下處于高電平，則三極管的基極被連通，無(wú)線編碼芯片PT2262的編碼電路順利工作。芯片得到D0、D1、D2、D3的不同編碼，將這些編碼值加載到工作頻率為315 MHz的無(wú)線發(fā)射電路中，編碼序列經(jīng)過(guò)電路調(diào)制，使控制設(shè)備接收到信號(hào)，并進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作。

為了簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)，無(wú)線接收模塊采用和無(wú)線發(fā)送模塊相同的電路設(shè)計(jì)。只要將兩個(gè)電路的參數(shù)調(diào)節(jié)到同樣的情況，就可以實(shí)現(xiàn)電路的功能，同時(shí)節(jié)約了電路的能耗，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)，使應(yīng)用更加廣泛。

1.4 PT2272的接收解碼模塊

與電路的發(fā)射單元相對(duì)應(yīng)的PT2262的無(wú)線編碼芯片，接收模塊應(yīng)用PT2272無(wú)線解碼芯片。編碼芯片PT2272的A0、A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7端口引腳是存儲(chǔ)芯片地址的，當(dāng)電路正常工作時(shí)，接收芯片PT2272和發(fā)射芯片PT2262的地址碼設(shè)定規(guī)則相同，PT2262發(fā)出的信號(hào)才能正確無(wú)誤地反饋到接收芯片PT2272的編碼單元電路中。電路中接收與PT2272解碼相連接的電器件和設(shè)備包括四個(gè)D觸發(fā)器、一個(gè)高頻315MHz的信號(hào)接收單元和四個(gè)IN4008二極管、與此相連接的四個(gè)繼電器及9012三極管單元，還有很多的上拉分壓電阻組成，電阻阻值均為10K歐姆。

該模塊電路工作時(shí)，無(wú)線遙控中的PT2272解碼芯片的輸入DIN端口引腳接收到從無(wú)線發(fā)送模塊的控制信號(hào)，經(jīng)過(guò)無(wú)線接收單元進(jìn)入到DIN端口，然后信號(hào)進(jìn)入到電路內(nèi)部與其內(nèi)部設(shè)定的信息進(jìn)行比較，如果相同則對(duì)信號(hào)實(shí)施解碼并確定信息，也就是該芯片的D0、D1、D2、D3引腳產(chǎn)生反應(yīng)，被置高電平1或者低電平0，有信號(hào)輸出；否則不進(jìn)行解碼，也不輸出信號(hào)。

圖5 聲光提示電路連線圖

1.5 聲光提示模塊

為了更好地實(shí)現(xiàn)電路的作用，在電路的設(shè)計(jì)中加入聲光模塊，由發(fā)光二極管和蜂鳴器組成。當(dāng)電路發(fā)出控制信息或者接收到控制信息時(shí)，電路中的聲光提示模塊被點(diǎn)亮，當(dāng)信息發(fā)送完成時(shí)，電路重新被置于低電平，等待下一次高電平的到來(lái)。其電路連線圖如圖5所示。

2 發(fā)送接收模塊仿真

為了驗(yàn)證該電路的功能，首先需要對(duì)該電路進(jìn)行仿真，如果仿真結(jié)果理想，則可以進(jìn)行大面積的生產(chǎn)和使用。電路的發(fā)射模塊連接輸出頻率為80 MHz的信號(hào)源也就是電路的輸入信號(hào)，然后將按鍵按下，使電路能夠處于工作狀態(tài)，為了驗(yàn)證可行性，在電路的無(wú)線發(fā)送模塊連接了雙蹤接示波器，分別觀察輸入和輸出波形變化，并進(jìn)行比較。然后，再將其連接在電路的接收模塊中，觀察PT2272接收的波形的變化，仍然選用雙蹤示波器觀察輸入和輸出波形變化。經(jīng)過(guò)仿真，其輸入和輸出波形分別如圖6所示。

圖6 電路的輸入/出波形

由波形圖觀察得知，電路的輸出波形和輸入信號(hào)波形幾乎一致，基本無(wú)差，都是頻率為80MHz、周期為12.5ns的正弦信號(hào)，并且波形較為穩(wěn)定，可靠性較好。在電路仿真時(shí)，元件庫(kù)里缺少的元件在元件創(chuàng)建模塊進(jìn)行了創(chuàng)建，實(shí)現(xiàn)了每個(gè)元件都能在其仿真元件庫(kù)中找到。而且，電路中還有顯示模塊，在電路工作時(shí)，顯示功能較好，能實(shí)現(xiàn)功能和啟示燈同時(shí)工作，仿真結(jié)果具有實(shí)驗(yàn)依據(jù)，參考性較高。為了驗(yàn)證該電路的環(huán)境適應(yīng)性，分別將其放在零下環(huán)境中和火的旁邊，其電路輸出結(jié)果變化不大，在允許的誤差范圍之內(nèi)，適應(yīng)性較好。但是，電子線路設(shè)計(jì)的成品沒(méi)有較好的物理性能。

3 結(jié)語(yǔ)

基于PT2262和PT2272的四路無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)，主要由PT2262發(fā)送模塊、無(wú)線發(fā)送接收單元和PT2272接收模塊共同組成，實(shí)現(xiàn)了較遠(yuǎn)距離的指揮命令的發(fā)送或者消息的接收。其優(yōu)點(diǎn)包括：設(shè)備空間體積小，效果明顯，安全性和穩(wěn)定性較高，能量消耗較少，易于攜帶，聲光提示功能使用戶可以隨時(shí)掌握電路的工作狀態(tài)，當(dāng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，可提醒用戶及時(shí)更換遙控開(kāi)關(guān)。

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The Design of the Switch of Wireless Remote Control Based on the PT2262/PT2272

FANG Hui-rong

(Zhangzhou Institute of Technology, Zhangzhou Fujian 363000，China)

In order to expand the scope of the wireless remote control switch, in this paper, based on PT2262/PT2272, the quad wireless remote switch is designed with the features of simple structure, convenient to use, and small space occupation. It also briefly analyzes the reasons for design. The main circuit design comprises transmitting and receiving section, and the entire circuit is described in details.

PT2262 transmitting section; PT2272 receiving part; quad wireless remote control switch

2014-03-18

方惠蓉(1980- )，女，福建云霄人，漳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師，碩士，從事電子信息處理與電路設(shè)計(jì)研究。

TM564

A

2095-7602(2014)04-0037-04