【正文】 器輸入電壓的幅值要求比較高，因此，需要在檢波器和輸入回路中間加上高頻小信號放大器，且輸入調諧回路和放大器的性能要良好。 我們知道接收天線接收到有用的信號外還會接收到許多無 線電信號、工業(yè)干擾信號和自然干擾西安 歐亞 學 院本科 畢業(yè)設計 （論文） 19 信號。 圖 43（ 調諧放大器原理圖 ） （ 1） 工作原理 輸入調諧回路也叫輸入選擇回路，簡稱輸入回路，它是信號進入接收機第一道的“大門”。 圖 42（ 接收天性耦合原理 ） 在電路中從表面看上去 LC 為并聯(lián)諧振回路其實是串聯(lián)諧振回路其等效電路圖如上圖所示 ， 因為如果是并聯(lián)則接受到的信號全都從電感到地短路了。為了提高接收機接收微弱信號的能力，常常裝設外接天線，尤其在短波波段和超高頻波段，這里我們采用的是由漆包線自制的螺旋狀天線。 接收控制系統(tǒng)主要由 輸入回路 、 高頻放大、超再生檢波電路、 解碼電路 和受控 電路組成 ，接通5v 電源，接收電路處于待機狀態(tài)，當接收到發(fā)射裝置發(fā)出的遙控信號時，經輸入回路進行頻率選擇后通過 Q1， Q2， LM358 等進高頻放大、檢波、放大、整形處理后送到 PT2272 解碼芯片進行解碼，還原處發(fā)射裝置所發(fā)出的控制指令，并進行“鎖存 ”，此功能可以在發(fā)射端信號消失時， PT2272 的數據位輸出仍保持原來的狀態(tài)，直到再次接受到新的信號輸入，最后由 PT2272 輸出端（ 17 腳為有解碼電路 高頻放大 繼電器開關電路 輸入回路 超再生檢波 低頻放大 整 形 555 門鈴 LED 燈 西安 歐亞 學 院本科 畢業(yè)設計 （論文） 18 效解碼輸出端）通過三極管來驅動繼電器從而控制發(fā)光二極管亮滅。如果是，則 解碼， 解碼后的數據送去控制相應的開關進行動作 。所以，在設計發(fā)射電路時，把多方面的因素考慮進去，使發(fā)射器的輸出功率達到理性化，滿足實際要求。設計時應根據遙控距離的遠近，保證輸出功率略大于發(fā)射器的實際輸出功率。它的頻率穩(wěn)定度可以達到 105~107，在采取一些措施后，其頻率穩(wěn)定度可達到 1010 量級。遙控對象是在地面上空運行的，會受到空中相鄰頻道的信號和周圍地理環(huán)境因素的干擾，因此，接收器的接收頻帶不能設計得太寬，以保證載波頻率的穩(wěn)定性和發(fā)射器的可靠性運行。與紅外遙控和超聲遙控相比，要求發(fā)射器的載西安 歐亞 學 院本科 畢業(yè)設計 （論文） 17 波頻率具有更高的頻率穩(wěn)定性， 如果偏離接收裝置的選頻頻段，將會導致“差之毫厘，失之千里”，使遙控器失靈。這里我們采用的是直立天線中的拉桿式天線，它的結構相對簡單，易安裝、架設，在長波、中波、短波、超短波波段等寬范圍內均可使用。不同頻 段、不同作用距離的發(fā)射機配備的天線是不同的，大至拋物面天線、陣列天線、背射天線，小到半波振子天線、開槽天線和微型印制天線，視使用場合、用途、作用距離等因素而定。天線是一個能量轉換器，是任何無線電發(fā)送和接收設備的重要組成部分。當它的控制端（ 14腳）有效時， 17 腳有編碼脈 沖信號輸出時，開關管 S8050 處于導通狀態(tài)，從而驅動射頻功率放大管 RF57 工作，即 17 腳輸出的編碼脈沖信號對發(fā)射模塊的高頻載波信號進行調制發(fā)射，當脈沖信號為高電平“ 1”時，發(fā)射電路有周期幅度相等的高頻載波發(fā)出；而當脈沖信號為低電平“ 0”，則沒有高頻載波發(fā)出。 本系統(tǒng)的 無線電發(fā)射電路中采用 的是 一種新型射頻發(fā)射模塊，它具有較寬的工作電壓范圍及低功耗特性，性能穩(wěn)定。例如，當調制信號為高電平“ 1”時，發(fā)射電路有高頻載波發(fā)出，所發(fā)出的載波 為周期幅度相等的等幅波；而在調制信號為低電平“ 0”，則沒有高頻載波發(fā)出。 當發(fā)射機沒有按鍵按下時， PT2262 的 18（ vcc）腳不得電，則芯片不工作同樣沒有數據輸入 ，17 腳 沒有數據輸出且為低電平 ， 發(fā)射模塊中三極管 S8050處于截止狀態(tài)， 315MHz 的高頻發(fā)射電路不工作，當有按鍵按下時， PT2262 得電工作，其第 17 腳輸出經 編碼 的串行數據信號 ， 此時 17 腳為高 低 電平 ，當為高電平時，發(fā)射模塊中三極管 S8050 處于導通狀態(tài)， 315MHz 的高頻發(fā)射電路起振并發(fā)射等幅 315M高頻信號 代表“ 1” ，當 17 腳為低平 時， 315MHz的高頻發(fā)射電路停止振蕩， 不發(fā)射 315 M 的高頻信號代表“ 0” 所以高頻發(fā)射電路完全 受 控于 PT2262 的 17 腳輸出的數字信號，從而對高頻電路完成幅度鍵控（ ASK 調制） ， 相當于調制度為 100％的調幅。當然，編碼和解碼電路它們都有振蕩電阻，并且還相互對應，即編 碼電路中的振蕩電阻阻值必須和解碼電路中振蕩電阻的阻值相匹配，否則解碼電路不解碼。這里我們 在電路中采用二極管 D1～ D4的目的主要是為了保護電路，避免在按下按鍵的瞬間，沖擊脈沖過大，從而燒壞片。 本設計中編碼芯片 PT2262 的發(fā)送控制端 （ 14 腳 ）直接接有效電平（低電平）， 這里我們并沒有把 18腳直接接電源（ VCC），而是通過二極管和開關將 18 腳、 電源與數據輸入端 連接在一起。由于這些控制指令都是頻率比較低的電信號，無法直接傳送到遙控目標上去，所以必須將指令信號送到發(fā)射電路，使它載在高頻信號（ 315M 載波）上，才能由發(fā)射天線發(fā)送出去。 第三章 發(fā)射裝置 總體電路的設計 發(fā)射裝置的工作原理 圖 31（ 發(fā)射模塊編碼原理圖 ） 發(fā) 射系統(tǒng)主要由 電源開關 電路、編碼電路、無線電 調制 發(fā)射電路組成。它是利用電磁感應原理實現(xiàn)觸點閉合或斷開的開關控制元件。這里我們采用的就是一種直流電磁式繼電器。因此繼電器實際上是一種用低電壓、小電流去控制高電壓、大電流的自動開關。繼電器一般包含三部分：一是對輸入的物理量產生響應的輸入機構，如電感線圈、電磁鐵、電子線路等；二是能改變輸出狀態(tài)或控 制負載的輸出機構，如觸電、切換開關等；三是連接輸入和輸出機構的轉換機構或電路，如彈簧杠桿、銜鐵、比較器等。在無線電遙控、遙測中，最常用的是直流電磁式繼電器、交流電磁式繼電器、固態(tài)繼電器、磁保持繼電器和時間繼電器等。將多個繼電器合理地進行排列、組合，可構成一個復雜的邏輯電路或時序電路，實現(xiàn)對電路的邏 輯或時序控制。 （ 2） 共射 極單管放大器 優(yōu)點是頻帶寬且電路簡單適合遙控電路的應用 圖 212（ 寬帶放大器原理圖 ） 繼電器的選擇 繼電器是遙控裝置的重要執(zhí)行元件繼電器是利用電磁原理、機電原理或氣體（如熱電、光電等）方法來實現(xiàn)電路中聯(lián)結通斷的開關控制元件，是自動控制、無線電遙控裝置中最常用的執(zhí)行元件。 圖 211（ 接收機輸入回路原理圖 ） 高頻小信號放大器的選擇 （ 1） 諧振放大器 西安 歐亞 學 院本科 畢業(yè)設計 （論文） 14 由晶體管、場效應管或集成電路與 LC 并聯(lián)諧振回路組成的高頻小信號諧振放大器廣泛應用于廣播、電視、通信、雷達等接收設備中，其作用是將微弱的有用信號進行線形放大并濾除不需要的噪聲和干擾信號，由于諧振放大器的工作頻段較窄，加之回路與晶體管的耦合常采用自耦變壓器耦合方式并且對下一級之間的阻抗匹配要求較高，所以比起單管放大器來說較有不便。天線與調諧回路既有電感耦合又有電容耦合。此耦合方式的結構簡單以實現(xiàn)，因此本電路中得到了較好的應用。由于 Cc 的容量很小，一般只有 10~30Pf，所以使 Ca 與 Cc 串聯(lián)后的總電容減小，因而減小了 Ca 對 C 的影響。因此在本電路中未能采用。線圈 Lc 較天線線圈。因此，在實際接收 機種采用這種耦合方式的較少。該電容直接并接在 LC 調諧回路兩端。 超再生檢波 高頻放大 整 形 低頻放大 選頻回路 LED 燈 繼電器開關電路 解碼電路 西安 歐亞 學 院本科 畢業(yè)設計 （論文） 13 天線與輸入回路耦合的選擇論證 （ 1） 直接耦合方式 直接耦合方式如圖所示，它將外接天線直接接在輸入回路上。 而且 超再生電路 結合編解碼芯片組 PT2262/2272 的 地址編碼功能可以大大的增加系統(tǒng) 工作穩(wěn)定性，從而 提高 了抗干擾能力。因此，對于希望電路簡單、靈敏度高，而對選擇性和信噪比要求不高的簡單無線遙控通信設備（如防盜器等產品），超再生檢波電路還是很有實用價值的。對于工作于短波段的無線電遙控設備，再生檢波的靈敏度及穩(wěn)定性都不符合要求。而在“自熄火”超再生接收電路中，高頻振蕩和熄火電壓振蕩同由一個晶體管完成。 超再生接收電路按照熄滅電壓來源不同，可分為“他熄火”和“自熄火”兩種。而收到外來信號時，其輸出的是調制信號。這種間歇的振蕩器振蕩幅度受電路中的電壓波動影響很大，反映敏 感。而采用超再生接收電路，僅用一級“超再生檢波”就能完成信號選擇、放大和解調功能。超再生接收電路也稱超再生檢波電路，它實際上是工作在間歇振蕩狀態(tài)下的再生檢波電路。 方案二 超再生檢波接收機 控制信號輸出 譯碼 整形 低放、檢波 中放 混頻 高放 本振 自動增益控制（ AGC） 西安 歐亞 學 院本科 畢業(yè)設計 （論文） 12 圖 210（ 超再生式接收機結構圖 ） 超再生是指把高頻放大輸出信號的一部分以正反饋的方式送到輸入端，使放大器的靈敏度和選擇性都得到提高。 超外差接收機雖然，工作穩(wěn)定可靠，接受靈敏度高，溫度適應性強，但 與超再生 檢波 電路相比，缺點是成本偏高 。另外，使用喚醒功能可以喚醒譯碼器或 CPU，以最大限度地降低功耗。固定模式的帶寬僅幾十 KHz，此模式用于和使用晶振穩(wěn)頻的發(fā)射機配套，數據速率可達每秒鐘 10KBytes。 MICRF002 具有兩種工作模式：掃描模式和固定模式。下面為其管腳排列及推薦電路。 方案一 超外差接收機 圖 28（ 超外差式接收機 結構圖 ） 美國 Micrel公司推出的單片集成電路可完成接收及解調，其 MICRF002為 MICRF001的改進型，與 MICRF001 相比，功耗更低，并具有電源關斷控制端。超再生式接收機具有電路簡單 、性能適中、成本低廉的優(yōu)點所以在實際應用中廣泛采用。 由于 C0》 Cq，因而 fq 和 fp兩個頻率相隔很近。 由圖可知，它有兩個諧振頻率。它們的數值取決于石英晶體的切片形式、幾何尺寸及振蕩模式等因素，這些參數一般可用實驗方法來測定。 石英晶體諧振器在接入振蕩電路時，常用一個集中參數等效電抗進行模擬，以便于分析。晶片的幾何尺寸和結構一定時，它本身有一個固有的機械振動頻率。其中，一種是正壓電效應，即在晶體片兩面施以機械力時，晶體片兩面便產生相應的電場（電荷）；另一種是負壓電效應，即在晶片兩西安 歐亞 學 院本科 畢業(yè)設計 （論文） 10 面加意電場（電壓）時，晶片將產生機械變形。因此，這里我們采用了晶振穩(wěn)頻振蕩器來產生交流信號。而石英晶體片的固有品質因數很高，將它裝在支架上，引出接線，就構成了高品質因數的石英諧振器。 LC自激型振蕩器，它的標志性和振蕩回路的品質因數（ Q值）較低，是限制穩(wěn)定度的關鍵因素。常用的有 LC振 蕩器和晶振穩(wěn)頻振蕩器。 315M高頻載波的產生與選擇論證振蕩器是一種在沒有外加信號的情況下，本身能產生具有一定頻率和一定振幅的交流信號的電路。 設置地址碼的原則是：同一個系統(tǒng)地址碼必須一致；不同的系統(tǒng)可以依靠不同的地址碼加以區(qū)分 。 M 表示非鎖存輸出，數據腳輸出的電平是瞬時的而且和發(fā)射端是否發(fā)射相對應，可以用于類似點動的控制。因為無線發(fā)射的特點，第一組字碼非常容易受零電平干擾， 往往會產生誤碼，所以程序可以丟棄處理。 我們從超再生接收模塊信號輸出腳上截獲的一段波形，可以明顯看到，圖上半部分是一組一組的字碼，每組字碼之間有同步碼隔開，如果我們用單片機 軟件解碼時，程序只要判斷出同步碼，然西安 歐亞 學 院本科 畢業(yè)設計 （論文） 9 后對后面的字碼進行沖寬度識別即可。 圖 23（ PT2262 發(fā)射模塊結構圖 ） PT2262 管腳說明（表 1） 名稱 管腳 說 明 A0A11 1 1013 地址管腳 ,用于進行地址編碼 ,可置為 “0”,“1”,“f”(懸空 ), D0D5 7 1013 數據輸入端，有一個為 “1”即有編碼發(fā)出，內部下拉 Vcc 18 電源正端（＋） Vss 9 電源負端（－） TE 14 編碼啟動端，用于多數據的編碼發(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（正常時為低電平） 編碼解碼原理 編碼芯片 PT2262發(fā)出的編碼信號由：地址碼、數據碼、同步碼組成一個完整的碼字，解碼芯片PT2272接收到信號后，其地址碼經過兩次比較核對后，