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用用315MHz收发模块制作的遥控插座

作者:dolphin时间:2016-09-20

  本制作是针对无线电爱好者而设计的,采用了现在市场上非常普遍的元器件制作而成,价格低廉,便于业余条件下自制。该无线遥控插座遥控距离可达200米,为了便于制作,只设计成6路的无线遥控器。希望无线电爱好者可以在这基础上,设计出更多方便我们实际生活的电子作品。

  一、工作原理
  
  1、发射部分
  
  发射部分的电路原理图如下图所示。

  该部分电路主要由315MHz无线数据发射模块和编码集成PT2262组成。315MHz无线数据发射模块的实物图如下图所示。

  该无线发射模块具有较宽的工作电压范围3~12V.当电压变化时发射频率基本不变,和发射模块配套的接收模块无需任何调整就能稳定地接收。当发射电压为3V时,空旷地传输距离约20~50米,发射功率较小;当电压5V时约100~200米;当电压9V时约300—500米;当发射电压为12V时,为最佳工作电压,具有较好的发射效果,发射电流约60毫安,空旷地传输距离700~800米,发射功率约500毫瓦。当电压大于12V时功耗增大,有效发射功率不再明显提高。发射模块采用ASK方式调制,以降低功耗。当数据信号停止时发射电流降为零,数据信号与DF发射模块输入端可以用电阻或者直接连接而不能用电容耦合.否则DF发射模块将不能正常工作。数据电平应接近DF数据模块的实际工作电压,以获得较高的调制效果。

  编码芯片PT2262是台湾普城公司生产的CMOS工艺制造的低功耗低价位通用编码电路。PT2262最多可有12位(AO-A11)三态地址端管脚(悬空,接高电平,接低电平),任意组合可提供531441地址码,最多可有6位(DO-D5)数据端管脚,设定的地址码和数据码从17脚串行输出。下图为编码集成PT2262引脚图。

  PT2262工作电压范围宽(2.6V~15V),其中AO-A11为地址管脚,用于进行地址编码,可置为“O”,“1”或“f”(悬空)。DO-D5为数据输入端,有一个为“1”即有编码发出,内部下拉。TE为编码启动端,低电平有效。OSC1、OSC2分别为振荡电阻的输入和输出端,外接电阻决定振荡频率。

  Dout为编码输出端,平时为低电平,可以直接调制发射模块发射信号。

  平时没有按按钮时,编码集成IC1处于断电状态,无线数据发射模块没有发射信号。当按钮S1—S6任何一个按下时,三极管Q1导通,编码集成IC1开始工作,它根据数据输入端DO~D5的电平进行编码,编码信号由:

  地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字。该编码信号经无线数据发射模块V1进行调制后经天线发射到周围的空间。如果按钮一直按住则发射模块连续发射无线信号。当编码集成ICl(PT2262)第17脚为低电平期间315MHz的高频发射电路停止振荡,所以高频发射电路完全受控于PT2262的17脚输出的数字信号,从而对高频电路完成幅度键控(ASK调制)相当于调制度为100%的调幅。

  2、接收部分
  
  接收部分的电路原理图如下图所示。

  该部分电路主要由315MHz无线数据接收模块、解码集成PT2272、D触发器4013和光耦可控硅驱动电路组成。

  315MHz无线数据接收模块有超再生式接收模块和超外差式接收模块两种,它们的实物图如下图所示。

  超再生和超外差电路性能各有优缺点。超再生式接收模块接收灵敏度为-105dBm,抗干扰能力差,频率受温度漂移大,采用带骨架的铜芯电感将频率调整到315MHz后封固,这与采用可调电容调整接收频率的电路相比,温度、湿度稳定性及抗机械振动性能都有极大改善。超外差式接收模块抗干扰能力较强,自身辐射极小,背面有网状接地铜箔屏蔽,可以减少自身振荡的泄漏和外界干扰信号的侵入;输出端的波形在没有信号时比较干净,干扰信号为短暂的针状脉冲,不象超再生式接收电路会产生密集的噪声波形,但近距离强信号时可能有阻塞现象。

  本制作因工作环境不是非常恶劣,为了降低成本而采用了超再生式接收模块。超再生式接收模块的工作电压为5伏,静态电流4毫安,使用时最好接上25—30厘米的导线作为天线。

  解码集成PT2272也是台湾普城公司生产的CMOS工艺制造的低功耗低价位通用解码电路,它与编码集成PT2262配对使用。下图为解码集成PT2272的引脚图。

  PT2272解码芯片有不同的后缀,表示不同的功能,有L4/M4/L6/M6之分,其中L表示锁存输出,数据只要成功接收就能一直保持对应的电平状态,直到下次遥控数据发生变化时改变。M表示非锁存输出,数据脚输出的电平是瞬时的而且和发射端是否发射相对应,可以用于类似点动的控制。后缀的6和4表示有几路并行的控制通道,当采用4路并行数据时(PT2272-M4),对应的地址编码应该是8位,如果采用6路的并行数据时(PT2272-M6),对应的地址编码应该是6位。本制作使用后缀为M6的PT2272解码芯片(PT2272-M6)。

  PT2272工作电压为5V.其中AO-A11为地址管脚,用于进行地址编码,可置为“0”,“1”或“f”(悬空),但必须与PT2262-致,否则不解码。DO-D5为数据管脚,当地址码与PT2262-致时,数据管脚输出与PT2262数据端对应的高电平,锁存型只有在接收到下一数据时才能转换。DIN为数据信号输入端,来自接收模块输出端。OSC1、OSC2分别为振荡电阻的输入和输出端,外接电阻决定振荡频率。VT为解码有效确认端,高电平有效。

  平时无线接收模块D1没有接收到空间的315MHz信号时,输出的只是干扰信号,解码集成PT2272-M6(ICl)输出端DO—D5均为低电平。当无线接收模块收到空间的315MHz信号时,经放大、变频、滤波等处理后输出控制信号,送到解码集成IC1第14脚进行解码。只有PT2272的地址端的电平状态与发射部分的PT2262的地址端一致时,对应的数据端才有高电平输出。本制作的地址为FFFFFF,即全部悬空,制作时也可以改变自己决定地址码,最重要就是不要相互干扰。由D触发器4013构成的双稳态电路,当输入端CK的上升沿时输出端Q翻转,输出的电平控制光控可控硅继电器的断通,从而控制用电器的工作状态,同时还有对应的发光二极管指示工作状态。

  二、安装与调试
  
  该电路使用DF无线数据收发模块和编解码集成PT2262/PT2272-M6。接收部分Tl为小型6V变压器,光耦继电器可以根据控制电器的功率选用不同的型号,也可以用SSO固态继电器代替。其他元器件没有特别要求,只要质量完好就可以放心使用。

  发射部分和接收部分的印刷板图分别如下图所示。

  电路制作好后,确认无误就可以接通电源调试,先不用接用电器,按发射部分的按钮,如果对应的指示发光二极管发光与熄灭正常再接上用电器,这时如果光耦继电器质量完好一般都可以正常工作。

  发射部分电路为了减少体积,可以使用钮扣电池或者遥控器专用电池。电压不同遥控的距离也不同。接收部分电路可以装在塑料盒内,对应的插座可以用电脑插座,也可以用散装的插座和电路板装在一起,这样比较美观大方。



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