四路无线遥控开关的设计方案

　　摘要：鉴于市场上很多遥控产品质量参差不齐、性能不好，我们设计了性能稳定、价格便宜的无线遥控器。该遥控器发射部分采用315MHz无线数据发射模块和编码集成PT2262组成，接收部分采用超再生式接收模块、PT2272和D触发器4013构成的双稳态电路组成，本设计也解决了PT2272-M4改为PT2272-L4时实现了4路输出就有自锁状态变为非锁定状态。本无线遥控距离可达200m.适用于控制电动门的开关、工业用电动机的开停、正反转等。

　　0引言

　　目前市场上有很多无线遥控产品出售，质量参差不齐，有些还使用LC振荡器，频率漂移严重，性能不好。本文介绍一种性能稳定、价格便宜的无线遥控组件。该模块工作频率为315MHz，采用声表谐振器SAW稳频，器频率稳定度极高，当环境温度在一25℃-+85℃之间变化时，频飘仅为3ppm/度。它与编解码集成PT2622/PT2722配套使用时，可以实现遥控、遥测、数据采集、生物信号采集等功能。

　　1 PT2262/2272

　　编码芯片PT2262/2272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/解码电路，是一对带地址、数据编码功能的无线遥控发射/接收芯片。
　　发射芯片PT2262将载波振荡器、编码器和发射单元集成于一身，使发射电路变得非常简洁。它工作电压范围宽（-15V-2.6V），其中A0一A1l为地址管脚，用于进行地址编码，可置为“0”，“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。OSCl、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。设定的地址码和数据码从17脚串行输出，平时为低电平，可以直接调制发射模块发射信号。
　　PT2272通常有L4、L6和M4等后缀输出形式。L4、L6是4路和6路自锁存输出，M4则是四路非锁定输出。而锁存功能是指，当发射信号消失时，PT2272的数据输出端仍保持原来的状态，直到下次接收到新的信号输入。PT2272的非锁存功能是指当发射信号消失时，PT2272的对应数据输出位即变为低电平即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，可用以类似点动的控制。

　　2四路遥控器的工作原理

　　2.1发射部分
　　发射部分电路原理图如图1中（a）所示。

　　

　　图1 发射部分电路原理图

　　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。该无线发射模块原理图如图1中（b）所示，它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20-50m，发射功率较小；当电压5V时约100-200m）当电压9V时约300-500m;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700-800m，发射功率约500mW.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。
　　平时没有按按钮时，三极管Q截止，编码集成ICl处于断电状态，无线数据发射模块没有发射信号。当按钮S1一s4任何一个按下时，三极管Q1导通，编码集成ICI开始工作，它根据数据输入端Do-D3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ICI（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。
　　2.2接收部分
　　接收部分的电路原理图如图2中（a）所示。

　　

　　

　　图2接收部分电路原理图。

　　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和继电器电路组成。
　　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，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。
　　本制作使用后缀为M4的PT2272解码芯片（PT2272一M4）。PT2272工作电压为5V，其中A0一A11为地址管脚，用于进行地址编码，可置为“0”，“1”或叩‘（悬空），但必须与PT2262一致，否则不解码。D0--D3为数据管脚，当地址码与PT2262一致时，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。OSCl、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PT2272一M4（ICl）输出端DO-D3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ICl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为上升沿时输出端Q翻转，输出的电平通过控制继电器的断通，从而控制用电器的工作状态。