一種穩定的無線電遙控接收電路設計

2019-10-11 16:07:45 來源:電子發燒友網
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OOK 調制盡管性能較差,然而其電路簡單容易實現,工作穩定,因此得到了廣泛的應用,在汽車、摩托車報警器,倉庫大門,以及家庭保安系統中,幾乎無一例外地使用了這樣的電路。

 

早期的發射機較多使用LC 振蕩器,頻率漂移較為嚴重。聲表器件的出現解決了這一問題,其頻率穩定性與晶振大體相同,而其基頻可達幾百兆甚至上千兆赫茲。無需倍頻,與晶振相比電路極其簡單。以下兩個電路為常見的發射機電路,由于使用了聲表器件,電路工作非常穩定,即使手抓天線、聲表或電路其他部位,發射頻率均不會漂移。和圖一相比,圖二的發射功率更大一些。可達200米以上。

 

圖一

 

圖二

 

接收機可使用超再生電路或超外差電路,超再生電路成本低,功耗小可達100uA 左右,調整良好的超再生電路靈敏度和一級高放、一級振蕩、一級混頻以及兩級中放的超外差接收機差不多。然而,超再生電路的工作穩定性比較差,選擇性差,從而降低了抗干擾能力。

 

下圖為典型的超再生接收電路。

 

 

典型的超再生接收電路

 

超外差電路的靈敏度和選擇性都可以做得很好,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。MICRF002性能穩定,使用非常簡單。與超再生產電路相比,缺點是成本偏高(RMB35元)。下面為其管腳排列及推薦電路。

 

 

ICRF002使用陶瓷諧振器,換用不同的諧振器,接收頻率可覆蓋300-440MHz。

 

MICRF002具有兩種工作模式:掃描模式和固定模式。掃描模式接受帶寬可達幾百KHz,此模式主要用來和LC 振蕩的發射機配套使用,因為,LC 發射機的頻率漂移較大,在掃描模式下,數據通訊速率為每秒2.5KBytes。固定模式的帶寬僅幾十KHz,此模式用于和使用晶振穩頻的發射機配套,數據速率可達每秒鐘10KBytes。工作模式選擇通過MICRF002的第16腳(SWEN)實現。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。

 

MICRF002為完整的單片超外差接收電路,基本實現了“天線輸入”之后“數據直接輸出”,接收距離一般為200米。

 

 

使用聲表諧振器的無線發射電路形式很多,這里推出又一款電路,這個電路是我在3年前參考電子報上的文章后,又結合了該文章介紹的那個模塊的實樣做的,在經過批量生產后,改進了一些參數,現在這款產品真是非常不錯。不過現在這個東東的仿制產品實在太多了,質量差別也很大,但是因為它比較簡單,所以我覺得還是很有必要把它弄出來給大家,我在網上也找到許多類似的電路圖,不過其中有的是有陷阱的哦,希望大家要注意學會自己辨別一些BUG。對于這個模塊,我沒有測試過它的無線發射的絕對功率,不過我們開著汽車在公路上拉過距離,它和普通的315M 超再生接收模塊相配合,可以達到800米距離,雖然我的電路只要減小一下8050基極電阻的值,通訊距離會加大到1200米甚至更加遠,但是經過大量的實驗證明,那樣不是很可靠的,原因我不是很清楚,可能有2方面的原因,一個是8050在R2小的時候,有輕微的導通,導致發射不能快速截止。還有一個是R2很小,8050開通電流比較大,對供電可能是一個擾動,而達不到起振要求。我曾經懷疑過自己的電路是不是很匹配,因此特意買了好多號稱1500米的類似模塊,發現它們也有一樣的不可靠性,普遍表現為偶爾的不能起振或者波特率上不到2K,后來我就增加R2電阻,在大于15K 時,發射一直很正常,距離和27K 的差不多,所以現在就用這個電阻了,這里的L1L2,我是用0.8mm的免去漆漆包線在3毫米的鉆頭上繞4圈半脫胎而成。在制作的時候,或許在PCB 布線上還是有些問題的,提醒大家,線路要盡量簡單,做到布線越短越好,元件要選好的,PCB 板可以用1點5毫米厚的。

 

 

超再生接收電路,一直以來,人們總是在說它和超外差比起來,有什么什么不好啊,頻帶寬呀,抗干擾能力差呀,輻射厲害呀,好象它什么都不好似的,那么我這里可以很明確告訴你,現在市面上絕大部分的防盜報警器所用的無線接收電路,都是用的是超再生電路,幾乎全部的遙控玩具,用的也都是那玩意,所以嘛,它的市場還是挺大的,因為它的靈敏度是超外差的所比不上的,而且,調試要比超外差的簡單點。許多朋友也許注意到了,我這里的東西用的高頻小電感好象都是用的PCB ,為什么呢?關鍵是好做啊,雖然我做的時候,做了好多的實驗性的工作,但是一旦確定后,它就比較穩定了。下面對電路做一個簡單的介紹,前面環狀是PCB 電感,后面的可調電容作為調諧使用,調諧的方法就是對著頻譜儀,使本振信號調到你要的315MHZ ,如果沒有頻譜儀的話,就對著發射,慢慢地湊,直到可以接收為止,微弱的數據信號從PCB 電感的上面經過10K 電阻和10UF 電容輸入到T2的基極,經過初步放大后,進入LM358 繼續整形放大,放大后的數字信號直接輸入到PT2272 的信號輸入腳14 腳進行解碼,解碼輸出腳為PT2272 的10-13 腳。

 

無線電遙控發射頭T630是一種內藏開線未經信號的微型發射機,其發射頻率為265MHz,12V 電源供電時,遙控距離為100M,工作電流僅為4mA,其體積為28X12X10mm。

 

無線電接收頭T631,一個內藏天線,象電視機高頻頭一樣的接收、解調器,其典型工作電壓為6V,守候工作電流為1mA,接收頻率為265MHz,其體積僅為31X23X10mm。利用它們可以很方便地制作出各種無線電遙控裝置,具有微型化,傳輸距離遠、耗電省、抗干擾能力強等優點。能夠方便地取代紅外線、超聲波發射及接收頭。

 

無線電射頭T630電路原理如圖所示。電路四發射管V1及外圍元件C1、C2、L1、L2等構成頻率為265MHz 超高頻發射電路,通過環形天線L2向空中發射。天線L2采用鍍銀線或直徑為1.5mm 的漆包線,天線尺寸為24mm(長)X9mm(高)。三極管V1選用高頻發射管BE414或2SC3355。

 

無線電遙控接收頭T631電路原理如圖所示。接收電路主要由V1、IC 等組成,V1與C7、C9、L2等元件組成超高頻接收電路,微調C9改變其接收頻率,使之嚴格對準265MHz發射頻率。當天線L2收到調制波時,經V1調諧放大出低頻成分,再經V2前置放大后送入IC LM358,進一步放大整形后由LM358第7腳輸出,該印刷電路板實際尺寸為31mmX23CC,天線尺寸為27mm(長)X9mm(高)。OUT 為信號輸出端,三極管V1選用BE415或2SC3355。

 

電容C9可選用小型可調電容。IC 選用LM358。

 

在發射及接收電路中為減小體積,所有電阻均選用1/8W 或1/16W 的金屬膜電阻;電解電容亦用超小型電容,其它電容全部采用高頻陶瓷電容。在焊接時元件引腳盡量剪短,使其緊貼電路板,電路板材料應選用高頻電路板。

 

以下是兩載采用聲表面的收發裝置,相對于前面的介紹的電路,具有更遠的傳輸距離、更強的抗干擾能力和更易制作、調試。

 

發射部分

 

 

接收部分

 

 

補充一點內容,關于電路中的電感:

 

 

 
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