【文章內(nèi)容簡介】 巖機(jī)架鉆孔作業(yè)。操作員可以選擇最近的地點(diǎn)對位鉆孔，而不必呆在距鉆孔作 業(yè)點(diǎn)十米以外的鉆孔機(jī)的操作臺上。無線電控制裝置采用 IP65 保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)完全適應(yīng)在潮濕和含鹽的環(huán)境中使用。大大增加了操作的安全性、舒適性和準(zhǔn)確性，節(jié)約投資，提高了效率； （ 5）專用機(jī)械如：煉鋼廠清渣裝載機(jī)，采用工業(yè)無線遙控器對裝載機(jī)進(jìn)行遙控改造，在不改變現(xiàn)有手動操作方式的前提下，百分之百模擬原履帶裝載機(jī)的機(jī)械動力性能和作業(yè)功能，達(dá)到無人駕駛完成清渣作業(yè)的目的。操作員帶著輕巧的發(fā)射機(jī)，自由選擇最佳的視覺位置，遙控的裝載機(jī)在清渣作業(yè)中運(yùn)行自如。遙控裝載機(jī)的成功運(yùn)用消除了以往環(huán)境惡劣，視線不清，高溫落渣帶來的事故隱患， 使操作人員從惡劣的環(huán)境中解脫出來，提高了清渣作業(yè)效率、改善冶金工人的工作環(huán)境，降低工人的勞動強(qiáng)度； 8 八路無線遙控開關(guān)電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究 （ 6）建筑塔吊：在歐洲、北美超過 60%的建筑回轉(zhuǎn)式塔吊采用無線遙控方式控制，不僅在設(shè)備制造時(shí)節(jié)省成本（無空中操作臺），安全性和可靠性也得到充分保障，提高了施工效率； （ 7）其它方面：隨著工業(yè)無線遙控器技術(shù)的發(fā)展，在裝載機(jī)、調(diào)車機(jī)車、液壓機(jī)械和移動車輛港口裝卸船機(jī)等設(shè)備中，工業(yè)無線遙控器都得到了廣泛應(yīng)用，市場前景極為廣闊。 圖 25 工業(yè)行車 圖 26 建筑塔吊 無線遙控距離的影響因素 （ 1）發(fā)射功率：發(fā)射功率大則距離遠(yuǎn)，但耗電大，容易產(chǎn)生干擾； （ 2）接收靈敏度：接收器的接收靈敏度提高，遙控距離增大，但容易受干擾造成誤動或失控； （ 3）天線：采用直線型天線，并且相互平行，遙控距離遠(yuǎn)，但占據(jù)空間大，在使用中把天線拉長、拉直可增加遙控距離； （ 4）高度：天線越高，遙控距離越遠(yuǎn)，但受客觀條件限制； （ 5）阻擋：目前使用的無線遙控器使用國家規(guī)定的 UHF 頻段，其傳播特性和光近 第二章 無線遙控技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用 9 似，直線傳播，繞射較小，發(fā)射器和接收器之間如有墻壁阻擋將大大打折遙控距離， 如果是鋼筋混泥土的墻壁，由于導(dǎo)體對電波的吸收作用，影響更甚。 無線電遙控設(shè)備工作原理 無線電遙控設(shè)備由發(fā)射機(jī)、接收機(jī)及執(zhí)行機(jī)構(gòu)三部分組成。發(fā)射機(jī)主要包括編碼電路和發(fā)射電路。編碼電路由操作器 (操作開關(guān)或電位器等 )控制，操作者通過操作器，使編碼電路產(chǎn)生所需要的控制指令。這些控制指令具有某些特征的、相互間易于區(qū)分的電信號。除了可以用頻率特征外，還可以用正弦信號的幅度及相位特征、脈沖信號的幅度、寬度以及碼組特征等表示各種指令。 編碼電路產(chǎn)生的指令信號都是頻率較低的電信號，無法直接傳送到遙控目標(biāo)上去，還要將指 令信號送到發(fā)射電路使它載在高頻信號（載波）上，才能由發(fā)射天線發(fā)送出去。就如同用火車、飛機(jī)等運(yùn)載工具運(yùn)送貨物一樣，指令信號相當(dāng)于貨物，載波相當(dāng)于運(yùn)載工具。我們把指令信號載到載波上去的過程叫調(diào)制，調(diào)制作用由發(fā)射電路的調(diào)制器完成。發(fā)射電路的主要作用是產(chǎn)生載波，并由調(diào)制器將指令信號調(diào)制在載波上，由天線將已調(diào)制波發(fā)送出去。 接收機(jī)由接收電路及譯碼電路組成。接收電路又包括高頻部分及解調(diào)器部分。由接收天線送來的微弱信號經(jīng)接收機(jī)高頻部分的選擇和放大后，送到解調(diào)器。就像火車、飛機(jī)等運(yùn)載工具到站后，把貨物卸下來的情況一樣，解調(diào) 器的作用是從載波上 “缷 ”下指令信號。由于卸下來的各種指令信號是混雜在一起的、還要送到譯碼電路譯碼。譯碼電路的工作就像把卸下來的貨物鑒別分類，再分別送到使用場地一樣，它對各種指令信號進(jìn)行鑒別，送到相應(yīng)的執(zhí)行放大電路。執(zhí)行放大電路把指令信號放大到具有一定的功率，用驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械動作，例如電機(jī)的轉(zhuǎn)動、電磁鐵的吸動等，帶動被控的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（例如舵面），從而實(shí)現(xiàn)對被控目標(biāo)的控制。 無線遙控開關(guān)的應(yīng)用展望 隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，促進(jìn)無線設(shè)備和無線遙控技術(shù)的技術(shù)水平也必將突飛猛進(jìn)，無線設(shè)備將逐 步加上內(nèi)嵌的包含狀態(tài)檢測單元的智能組件，同時(shí)在外圍電路上加上不同個無線組件的方案發(fā)展。結(jié)合國外廠商經(jīng)驗(yàn)以及國內(nèi)生產(chǎn)運(yùn)行需求，就無線開關(guān)設(shè)備而10 八路無線遙控開關(guān)電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究 言，重點(diǎn)需要關(guān)注的狀態(tài)檢測內(nèi)容涵蓋泄漏電流、速度、分合閘線圈電流波形、時(shí)間特性以及貯能機(jī)構(gòu)狀態(tài)（壓力、電動機(jī)等）。 隨著技術(shù)不斷進(jìn)步，在不遠(yuǎn)的將來，將最終實(shí)現(xiàn)無線開關(guān)有效地控制特殊的場合的發(fā)展需求，并且能夠不斷地?cái)U(kuò)展它的應(yīng)用領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)用無線智能開關(guān)取代原有的機(jī)械開關(guān)的愿望。 第二章 無線遙控技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用 11 12 八路無線遙控開關(guān)電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究 第三章 電路的設(shè)計(jì)與系統(tǒng)簡介 電路基本方案框圖 無線遙控開關(guān)由發(fā)射系統(tǒng)和接收系統(tǒng) 兩大部分組成，系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)框圖如圖 31 所示。無線遙控開關(guān)系統(tǒng)的工作原理是首先通過手動按鍵電路輸人所需控制電路的位號，同時(shí)啟動編碼電路產(chǎn)生帶有地址編碼信息和開關(guān)狀態(tài)信息的編碼脈沖信號，再通過無線電發(fā)射電路將該信號發(fā)射出去。而無線電接收電路將接收到的編碼脈沖信號通過解碼電路進(jìn)行編碼地址確認(rèn)，確認(rèn)是否為本遙控開關(guān)系統(tǒng)地址。如果是， 則單片機(jī)電路產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號控制開關(guān)電路動作，如果不是，則解碼電路不解碼，單片機(jī)電路不響應(yīng)，開關(guān)電路無任何動作。系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)主要是通過編程實(shí)現(xiàn)單片機(jī)對開關(guān)電路的狀態(tài)進(jìn)行控制。充分利 用其軟硬件資源，可以實(shí)現(xiàn)對受控電路的多種狀態(tài)進(jìn)行控制，還可以實(shí)現(xiàn)單鍵控制多路電路。利用單片機(jī)對開關(guān)電路進(jìn)行控制還使得控制電路擴(kuò)展方便、控制靈活。 （ a） 無線遙控發(fā)射器 （ b） 無線遙控接收器 圖 31 無線遙控開關(guān)系統(tǒng)框圖 收發(fā)電路模塊簡介 按鍵電路 編碼電路 無線發(fā)射電路 無線接收電路 單片機(jī)系統(tǒng) 繼電器電路 開關(guān)電路 第三章 電路的設(shè)計(jì)與系統(tǒng)簡介 13 一、 編碼、解碼芯片及管腳介紹： 表 31：編碼電路 PT2262 管腳功能表 名稱 管腳 說明 A0A11 1 1013 地址管腳 ,用于進(jìn)行地址編碼 ,可置為 “0”,“1”,“f” (懸空 ) D0D5 7 1013 數(shù)據(jù)輸入端，有一個為 “1” 即有編碼發(fā)出，內(nèi)部下拉 VCC 18 電源正端（＋） VSS 9 電源負(fù)端（－） TE 14 編碼啟動端，用于多數(shù)據(jù)的編碼發(fā)射，低電平有效 OSC1 16 振蕩電阻輸入端，與 OSC2 所接電阻決定振蕩頻率 OSC2 15 振蕩電阻振蕩器輸出端 Dout 17 編碼輸出端（正常時(shí)為低電平） 14 八路無線遙控開關(guān)電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究 在具體的應(yīng)用中，外接振蕩電阻可根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，阻值越大振蕩頻率越慢，編碼的寬度越大，發(fā)碼一幀的時(shí)間越長。生活中大部分產(chǎn)品都是用 2262/＝2272/200K 組合的，少量產(chǎn)品用 2262/＝ 2272/820K。 表 32：解碼電路 PT2272 管腳 功能表 名稱 管腳 說明 A0A11 1 1013 地址管腳 ,用于進(jìn)行地址編碼 ,可置為 “0”,“1”,“f” (懸空 ),必須與2262 一致 ,否則不解碼 D0D5 7 1013 地址或數(shù)據(jù)管腳 ,當(dāng)做為數(shù)據(jù)管腳時(shí) ,只有在地址碼與 2262 一致 ,數(shù)據(jù)管腳才能輸出與 2262 數(shù)據(jù)端對應(yīng)的高 電平 ,否則輸出為低電平 ,鎖存型只有在接收到下一數(shù)據(jù)才能轉(zhuǎn)換 VCC 18 電源正端（＋） VSS 9 電源負(fù)端（－） DIN 14 數(shù)據(jù)信號輸入端，來自接收模塊輸出端 OSC1 16 振蕩電阻輸入端，與 OSC2 所接電阻決定振蕩頻率 OSC2 15 振蕩電阻振蕩器輸出端 VT 17 解碼有效確認(rèn)輸出端（常低）解碼有效變成高電平（瞬 態(tài)） 說明 :地址碼和數(shù)據(jù)碼都用寬度不同的脈沖來表示，兩個窄脈沖表示 “0” ；兩個寬脈沖表示 “1” ；一個窄脈沖和一個寬脈沖表示 “F” 也就是地址碼的 “ 懸空 ” 。 二、 編、碼解碼芯片 PT2262/PT2272芯片原理簡介： PT2262/2272 是臺 灣普城公司生產(chǎn)的一種 CMOS 工藝制造的低功耗低價(jià)位通用編解碼電路， PT2262/2272 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 ),任意組合可提供 531441 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，可用于無線遙控發(fā)射電路。 第三章 電路的設(shè)計(jì)與系統(tǒng)簡介 15 編碼芯片 PT2262 發(fā)出的編碼信號由：地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個完整的碼字，解碼芯片 PT2272 接收到信號后，其地址碼經(jīng)過兩次比較核對后， VT 腳才輸出高電平，與此同時(shí)相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平，如果發(fā) 送端一直按住按鍵，編碼芯片也會連續(xù)發(fā)射。當(dāng)發(fā)射機(jī)沒有按鍵按下時(shí)， PT2262 不接通電源，其 17 腳為低電平，所以 315MHz的高頻發(fā)射電路不工作，當(dāng)有按鍵按下時(shí)， PT2262 得電工作，其第 17 腳輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號，當(dāng) 17 腳為高電平期間 315MHz 的高頻發(fā)射電路起振并發(fā)射等幅高頻信號，當(dāng) 17 腳為低平期間 315MHz 的高頻發(fā)射電路停止振蕩，所以高頻發(fā)射電路完全收控于 PT2262 的 17 腳輸出的數(shù)字信號，從而對高頻電路完成幅度鍵控（ ASK 調(diào)制）相當(dāng)于調(diào)制度為 100％的調(diào)幅。 三、 PT2262/2272特點(diǎn)： CMOS 工藝制造，低功耗，外部元器件少， RC 振蕩電阻，工作電壓范圍寬： ～15v ，數(shù)據(jù)最多可達(dá) 6 位，地址碼最多可達(dá) 531441 種。應(yīng)用范圍：車輛防盜系統(tǒng)、家庭防盜系統(tǒng)、遙控玩具、其他電器遙控。 PT2272 解碼芯片有不同的后綴，表示不同的功能，有 L4/M4/L6/M6 之分，其中 L表示鎖存輸出，數(shù)據(jù)只要成功接收就能一直保持對應(yīng)的電平狀態(tài)，直到下次遙控?cái)?shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)改變。 M 表示非鎖存輸出，數(shù)據(jù)腳輸出的電平是瞬時(shí)的而且和發(fā)射端是否發(fā)射相對應(yīng)，可以用于類似點(diǎn)動的控制。后綴的 6 和 4 表示有幾路并行的控制通道，像本設(shè)計(jì)中采用的是 PT2272M4 即采用 4 路并行數(shù)據(jù)，對應(yīng)的地址編碼應(yīng)該是 8 位，如果采用 6 路的并行數(shù)據(jù)時(shí) (PT2272M6)，對應(yīng)的地址編碼應(yīng)該是 6 位。 16 八路無線遙控開關(guān)電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究 四、 發(fā)射模塊電路 圖 32 八路無線遙控開關(guān)電路發(fā)送模塊 五、 發(fā)送模塊電路簡介 本套件設(shè)計(jì)是采用 PT2262 編碼器和 315MHz 無線發(fā)射模塊相互組合來滿足需要的組件。當(dāng)需要用哪一路電路工作時(shí)，只要任意按下開關(guān) S S S S S S SS8 即可實(shí)現(xiàn)功能。簡單地說是當(dāng)按下任一開關(guān)時(shí)，電池供電， PT2262 編碼器對應(yīng)的管 第三章 電路的設(shè)計(jì)與系統(tǒng)簡介 17 腳導(dǎo)通使其正常工作，同時(shí)管腳 17 輸出信號給無線發(fā)射模塊的 Data 管腳；由于開關(guān)的閉合，使無線發(fā)射模塊高電平管腳導(dǎo)通，無線發(fā)射模塊工作，無線發(fā)射模塊工作后把編碼中編寫的編碼發(fā)送出去，電路中的發(fā)光二極管是作為開關(guān)是否閉合的指示，發(fā)光二極管發(fā) 光說明開關(guān)閉和，如果接收模塊沒收到信號的話，也可以很簡單的檢查 電路狀況。 六、 接收模塊和外接電路設(shè)計(jì)18 八路無線遙控開關(guān)電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究 圖 33 接收電路與外接電路 七 、 接收模塊電路簡介 第三章 電路的設(shè)計(jì)與系統(tǒng)簡介 19 當(dāng)接通電源，電源指示燈發(fā)光，無線接收模塊工作，將收到的信號發(fā)送到 PT2272解碼器的 14 管腳，通過解碼將數(shù) 據(jù)傳到單片機(jī)芯片內(nèi)，然后通過軟件的編程分別將電信號傳到不同的管腳，根據(jù)人按下不同的鍵位，傳送的數(shù)據(jù)也會不同，通過編程和芯片的接點(diǎn)，將電信號傳送到三極管上，經(jīng)三極管的放大使電壓帶動繼電器工作，依據(jù)繼電器的工作，從而達(dá)到了無線控制電器的作用。 繼電器是一種利用電信號來控制的元器件，它有控制系統(tǒng)和被控制系統(tǒng)。一般是應(yīng)用在自動化的控制電路中，它實(shí)際上是用小電流去控制大電流的一種 “自動開關(guān) ”。故在電路中起著安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路、自動調(diào)節(jié)等作用。 由繼電器控制以后，外接 3 個接線口，分別是常開、常閉和公共接口，在沒有按下開 關(guān)時(shí)，常閉和公共接口工作，外接電氣連接在公共端口和常開端口，不能形成通路，所以不能工作；當(dāng)按下開關(guān)時(shí)，繼電器工作，由于線圈通電而具有磁性，將開關(guān)打到常開端口上，從而實(shí)現(xiàn)智能控制電器的功能。 圖 34 無線接收模塊 單片機(jī)系統(tǒng)電路簡介 將微處理器（ CPU）、存儲器、 I/O 接口電路和相應(yīng)