数字编码无线遥控控制系统

1、河南科技学院机电学院电子课程设计报告题目：数字编码无线遥控控制系统专业班级：电气工程及其自动化061姓名： 卢亚丹 时 间：2008.06.16 2008.06.27指导教师：宋长源 苗青林 田熙燕 完成日期：2008年06月 27日数字编码无线遥控控制系统设计任务书1设计目的与要求设计数字编码无线遥控控制电路，要认真并准确地理解有关要求，独立完成系统设计，要求所设计的电路具有以下功能：（1）采用射频遥控发射和接收；（2）遥控距离要大于50米；（3）实现多路遥控控制；（4）输出负载可以为日光灯、白炽灯。2设计内容（1）画出电路原理图，正确使用逻辑关系；（2）确定元器件及元件参数；（3）电路仿真

2、；（4）SCH文件生成与打印输出。3编写设计报告写出设计的全过程，附上有关资料和电路图，有总结体会。4答辩在规定时间内，完成叙述并回答问题。 目 录1引言12总体设计方案12.1设计思路 12.2总体设计框图 13设计组成及原理分析 23.1控制电路工作原理与分析 23.1.1控制电路所用元器件 23.1.2控制电路工作原理 33.2无线电发射及接收电路53.3无线电发射及接收电路所用器件 54总结与体会 7参考文献 8数字编码无线遥控控制系统摘 要：介绍了基于 VD5026/5027芯片的无线遥控控制原理，分析信号接收和发射电路，并给出了各种芯片的引脚、特点、有关电性能参数。 关键词：无线遥

3、控 数字编码、解码 发射、接收 1引言 利用无线遥控实现远距离控制有悠久的历史，从60年代晶体管出现以后，才使得这一技术得以迅速的发展，并显示了神奇的作用。现在国防工业、民用工业、科教文化、家庭生活等都广泛应用无线遥控技术，并越来越显示出其潜在的魅力， 无线电与红外线、超生波、电力载波等遥控相比有其自身的特点： (1)传输距离远。可从几米至几公里（当然需要足够的无线电发射功率）。(2)不受直视距离限制，不受方向限制，可绕过阻挡物等。(3)发射/接收设备较简单。(4)频谱宽、容纳的信道多。2 总体设计方案无线遥控开关有发射系统和接收系统2大部分组成，开关系统的工作原理是首先通过按键电路输入所需控

4、制电路的位号，同时启动编码电路产生带有地址编码信息的编码脉冲信号，再通过无线电发射电路将信号发射出去。而无线电接收电路将接收到的编码脉冲信号通过解吗电路进行编码地址确认，确认是否为本遥控开关系统地址。如果是，则编码电路产生相应的输出信号控制继电器电路。开关电路动作，如果不是，则解码电路不解码，继电器联响应，开关电路无动作。2.1 设计思路一个完整的遥控电路有发射部分和解收部分组成。无线电发射部分，一般有一个能产生等幅振荡的高频载频震荡器何以个能产生低频调制信号的低频震荡器组成。用来产生震荡电路一般有多谐震荡器、互补震荡器和石英晶体震荡器组成。有低频震荡器产生的低频调制波，一般为宽度一定的方法。

5、如果是多路控制可以采用没一路宽度不同的方波，或是频率不同的方法去调制高频载波，组成一组组的已调制波，作为控制信号向空中发射。2.2 总体设计框图按键电路编码电路无线发射电路无线接收电路解码电路继电器电路受控电路 发射系统框图 解收系统框图发射系统主要由按键电路、编码电路、无线电发射电路组成。发射系统主要功能是将按键电路的信息进行编码后得到编码脉冲信号，此信号调制无线电发射电路并发射出去。主要完成的功能是对接收进来的信号解调进行解码，解码后的数据控制相应的开关进行动作。3 设计原理分析3.1芯片VD5026/5027 管脚排列及功能介绍 图2 VD5026封装图图2 VD5027封装图表1 管脚

6、排列表管脚名称VD5026说明VD5027说明1-8A0-A7地址管脚置为0、1、悬空，可地址管脚，可置为0、1、悬空9、18VSS/VDD电源正端、负端电源正端、负端10-13D0-D3编码地址线编码地址线14TE发射指令端数据输入端15-16OSC1/OSC2振荡电阻输入端，所结电阻决定振荡频率与5026所接电阻作用与说数值相同1编码输出端（正常时为高电平）解码有效确认端解码有效输出瞬间高电平VD5026编码器是一种8位编码发射器。它的第1-8脚是编码的输入端，每个输入端可以有3种状态，即“0”、“1”或“开路”，其中“0”表示为低电平，“1”表示为高电平，因此8个脚可以组成38=6561

7、个不同的编码。如果需要更多的编码，可将输入端改为4态连接方式，这时第1脚是第4种状态的公共连接脚，第2脚-第8脚与第1脚连接时为第4种状态。所以第2脚-第8脚都可以有4种状态，即“0”、“1”、“开路”、“接1脚”。在这种情况下可以组成47=16384个编码。第10脚-第13脚也可作为编码地址线，与第1-第8脚联合起来组成12位编码地址线，这时编码数可高达411=个。VD5026的第10-第13脚用作数据输入线，根据需要这几个脚可以置“0”或置“1”。第14脚是发射指令端，当此脚接地时，VD5026输出端则发出一组编码脉冲。第15脚、第16脚是一个内置振荡器，外接几十到几百千欧的电阻即可产生振

8、荡，振荡频率为fosc=1600/R（KHz），式中R为外接电阻，单位为千欧。第17脚是编码输出端，第18脚、第9脚分别是电源的正、负极。 表2所列为其参数说明 表2参数说明表 特性符号最小值典型值最大值单位工作电压VDD256V静态电流Istb-110Ua流出电流IoH-2.0-mA流入电流IoL2.0-mA输入电流Iin-25uA用时必须与VD5026的15、16脚的电阻保持一致。当VD5027译码到地址（VD5026的地址编码）与自己的地址编码对应时，接受到的VD5026的10-13的输入状态旧锁存到VD5027的10-13脚，直到VD-13脚的输入状态再次改变并被VD5027接收到，同

9、时当VD5027译码到的地址与自己的地址编码一直时，17脚输出高电平，但不保持，一旦VD5027接收不到该信息，17脚将输出低电平。根据这一特点，设计者可以根据自己的逻辑需要选择自己的合适的控制端。根据以上的介绍可知，同一个由VD5026组成的控制发射器，通过选择不同的地址编码，可以控制6561个由VD5027组成的遥控接收器，进而可以控制6561个对象，应用非常方便。 3.1.2发射接收头 T630/631 的介绍图3 遥控发射高频电路所组成电路原理图当遥控发射机发出的无线电波时它能自动整形使接收机能够识别。在脉冲信号之间的To是没有无线电信号的间隔期，也就是我们所说的脉冲宽度，它能使接收机

10、可靠地区别多个连续的脉冲信号。它的发射频率为265KHZ,发射距离可达100m,工作电流为4mA.就是我们所说的遥控器，遥控指令都是通过机壳外部的控制开关和按钮，经过内部电路的调制、编码，再通过高频信号放大电路由天线将电磁波发射出去。3.2发射、接收与受控电路介绍与分析图4 无线遥控发射图发射系统主要由按键编址电路、编码电路、无线电发射电路组成。发射系统的电路原理图见上图。发射系统主要功能是首先将受控电路的开关进行编址，再将编址信息进行编码后得到一编码脉冲信号，此信号调制无线电发射电路并发射出去。电容及稳压二极管起偶和作用，防止高频信号进入电源对电源造成损害。当编码电路的编码信号与解码电路所设

11、定编码相同时，即解码正确，数据输入端 D0-D3的“0”或“1”会搬迁到5027的数据输入端并硕存，17脚送出一个脉冲经发射头630发射出去。 图5无线遥控接收图接收电路如上图所示，接收头631接收到发射电路的发射信号后，送入解码器5027进行解码，解码正确后D0-D3端就会有与5027D0-D3端一致的高低电平输出，当某个端口有高电平输出时，与之相连的三极管饱和导通集电极有电流通过，使继电器闭合，控制用电器工作。电阻限流作用。图6无线遥控受控图 受控电路如上图，继电器是一用小电流控制大电流器件，当有电流通过继电器时，继电器吸合，接通受控器件开关，有220 v 电压与之供电，灯泡发光。解码电路

12、采用编解码芯片组VD5206/5207中的解码芯片VD5207。该芯片内部有地址解码、振荡和系统定时、数据检测、同步检测、控制逻辑、译码逻辑电路。VD5207的A0-A7端是芯片的地址码设置端口，地址码就好比是一张身份识别的证书，只有接收端的地址码和发射端的地址码设置完全相同，输出端才有输出信号。解码芯片VD5207将数据输入端接收到的信号，经内部电路解码辨识确认。如果所接收到的信号地址码与本机地址编码相同，D0-D3输出与无线电发射系统所发射的相对应的开关信息给继电器，由继电器控制相应的开关电路动作。否则，解码芯片不解码，继电器电路不响应，开关电路保持原有的工作状态不变。 3.3无线遥控发射

13、与接受器件与参数发射系统：VD5026 发射头IC1T630及T631 稳压管VDW5.6V 电容C1、C2都为0.1uF 极性电容C3为100uF 电阻R1为680欧 R2为4.7千欧 R为33千欧 四个接地电阻为10千欧接收系统：VD5026 接收头IC2T631 四个三极管IN4007 型硅开关二极管受控系统： K1-K4均选用6 V直流继电器 4总结与体会本次设计设计了基于无线遥控发射端T630、无线遥控接收头T631、无线电遥控编码器VD5026、无线电遥控解码器VD5027控制的多路无线遥控开关，给出了系统的硬件组成和硬软件设计方法无线遥控是目前应用最广泛的一种通信和遥控手段。由于

14、无线遥控器具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点。因此，彩电、录像机、音响设备、空调、玩具、门铃以及遥控汽车路牌等其它小型装置上也纷纷采用无线遥控。 无线遥控技术的出现，不仅大大提高了劳动生产率，降低了成本，而且减轻了人们的劳动强度，改善了劳动条件。而微机技术的出现，则使现代科学研究得到了质的飞跃，给现代工业测控领域带来了一次新的革命，给人类生活带来了根本的改变。这次设计，我总结了自己大学的专业所学和多次实践经验，并结合无线遥控技术，比较系统地介绍了无线遥控发射端T630、无线遥控接收头T631、无线电遥控编码器VD5026、无线电遥控解码器VD5027在无线遥控系统中的应用，可以说是对无线

15、遥控技术技术的一次总结和升华。正是鉴于无线技术在民用中有如此普遍及重大的意义，本人选择了家用电器的无线遥控器设计，在设计过程中，本人对无线通信技术进行了长期、全面地了解和学习，并对很多前辈们的研究成果进行了研究，以求尝试在学习前人经验的基础上取得新的突破。 在这为期2周的实习中，我从刚开始的一头雾水，什么都不懂，到现在的对无线遥控控制系统有了深入的了解，我从中学到并领会到了许多，首先，使我知道了其实什么都不难，只要自己不被自己无谓的恐惧吓倒。当遇到困难时踏踏实实一步步做下去，终会有结果的，其次，在这次的实习中，需要查阅大量的资料，图书馆、期刊阅览室、图书馆数据库、因特网等，我在从中学会了很多查询方法，还有对已有资源的合理利用。像以前都不知道更没利用过图书馆数据库这一很好的资源。最