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1、无线控制模块无线控制模块 目 1、 模块功能.1 2、 工作原理.1 3、 制作方法7 4、 电路原理图.9 5、 使用方法.9 6、 测试数据与截图.10 7、 其他.11 录 1、 模块功能 本无线控制模块能够实现的功能如下：按下发射模块上任何一个按键都能完成发射，此时接收模块对应的LED能够发光，在松手后熄灭。 本模块发射部分由PT2262芯片完成编码，并通过F05V微型发射模块发射信号，接收部分由J05U超外差式接收模块接收信号，并由PT2272完成解码。 2、 工作原理 2.1芯片简介 PT2262/2272是台湾普城公司生产的一种CMOS工艺制造的低功耗低价位通用编解码电路，PT2
2、262/2272最多可有12位(A0-A11)三态地址端管脚(悬空,接高电平,接低电平),任意组合可提供531441地址码,PT2262最多可有6位(D0-D5)数据端管脚,设定的地址码和数据码从17脚串行输出，可用于无线遥控发射电路。 编码芯片PT2262发出的编码信号由：地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字，解码芯片PT2272接收到信号后，其地址码经过两次比较核对后，VT脚才输出高电平，与此同时相应的数据脚也输出高电平，如果发送端一直按住按键，编码芯片也会连续发射。当发射机没有按键按下时，PT2262不接通电源，其17脚为低电平，所以315MHz的高频发射电路不工作，当有按键按下时，
3、PT2262得电工作，其第17脚输出经调制的串行数据信号，当17脚为高电平期间315MHz的高频发射电路起振并发射等幅高频信号，当17脚为低平期间315MHz的高频发射电路停止振荡，所以高频发射电路完全收控于PT2262的17脚输出的数字信号，从而对高频电路完成幅度键控相当于调制度为100的调幅。 PT2262/2272特点：CMOS工艺制造，低功耗，外部元器件少，RC振荡电阻，工作电压范围宽：2.615v ，数据最多可达6位，地址码最多可达531441种。应用范围：车辆防盗系统、家庭防盗系统、遥控玩具、其他电器遥控。 2.2 芯片参数 2.2.1 PT2262名称 A0-A11 D0-D5
4、Vcc Vss TE OSC1 OSC2 Dout 管脚 1-8、10-13 7-8、10-13 18 9 14 16 15 17 说 明 地址管脚,用于进行地址编码,可置为“0”,“1”,“f”(悬空), 数据输入端，有一个为“1”即有编码发出，内部下拉 电源正端 电源负端 编码启动端，用于多数据的编码发射，低电平有效； 振荡电阻输入端，与OSC2所接电阻决定振荡频率； 振荡电阻振荡器输出端； 编码输出端 在具体的应用中，外接振荡电阻可根据需要进行适当的调节，阻值越大振荡频率越慢，编码的宽度越大，发码一帧的时间越长。 2.2.2 PT2272 名称 A0-A11 管脚 说 明 地址管脚,用于
5、进行地址编码,可置为1-8、“0”,“1”,“f”(悬空),必须与2262一致,否则不解10-13 码 D0-D5 地址或数据管脚,当做为数据管脚时,只有在地址码与7-8、2262一致,数据管脚才能输出与2262数据端对应的高电10-13 平,否则输出为低电平,锁存型只有在接收到下一数据才能转换 18 9 14 16 15 17 电源正端 电源负端 数据信号输入端，来自接收模块输出端 振荡电阻输入端，与OSC2所接电阻决定振荡频率； 振荡电阻振荡器输出端； 解码有效确认 输出端解码有效变成高电平 Vcc Vss DIN OSC1 OSC2 VT PT2272解码芯片有不同的后缀，表示不同的功能
6、，有L4/M4/L6/M6之分，其中L表示锁存输出，数据只要成功接收就能一直保持对应的电平状态，直到下次遥控数据发生变化时改变。M表示非锁存输出，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，可以用于类似点动的控制。后缀的6和4表示有几路并行的控制通道，当采用4路并行数据时而引起不解码。如采用CPU编译码，可在数据识别位前加一些乱码以抑制零电平干扰；如采用通用编解码器，可调整振荡电阻使每组码中间的低电平区小于10ms以抑制零电平干扰。F05V输入端平时应处于低电平状态，输入的数据信号应是正逻辑电平，幅度最高不应超过F05V的工作电压。 F05V天线长度可在0360mm之间调节，也可无天线
7、发射，但发射效率下降。F05V为改进型，体积更小，内含隔离调制电路以消除输入信号对射频电路的影响，信号直接耦合，性能更加稳定。F05V应垂直安装在抑制板边部，并应离开周围器件5mm以上，以免受分布参数影响而停振。F05V发射距离与调制信号频率及幅度、发射电压及电流容量、发射天线、接收机灵敏度及收发环境有关。F05V采用PT2262编码器加240mm小拉杆天线发射时，在开阔区最大发射距离约250m，在障碍区相对要近，由于折射反射会形成一些死区及不稳定区域，不同的收发环境会有不同的收发距离。如需要远的可靠距离，可在F05的输出端增加一级射频功率放大器。 2.2.4 接收模块J05U J05U由超外
8、差电路结构IC芯片和温度补偿电路构成，具有较高的接收灵敏度及稳定性，如图2所示。芯片内含低噪声射频放大器、混频器、本地振荡器、中频放大器、滤波器及限幅比较器，输出为数据电平信号，可直接接至标准解码器或CPU解码器，适合与ASK方式的发射器配套使用，适用于各种遥控报警器及单片机短距离数据传输设备。 J05U接收频率分为315MHz及433.92MHz两种，并具有较好的频宽及温度补偿特性，可与一般精度的声表谐振器稳频的发射机及LC发射机配套使用而不需要调整接收频率，较宽的工作温度范围可适应各种工作环境。J05U对电源要求不太苛刻，可以使用开关电源，并具有较宽的工作电压范围及低功耗特性，2V时只消耗
9、约2mA电流，3V消耗约2.5mA电流，J05U模块具有休眠功能，当芯片9脚为高电平时，接收机可处于休眠状态，此时耗电约25A。通常芯片9脚已接为低电平，处于正常接收状态，若需休眠功能可自行改动。 J05U接收天线的长度为接收频率的1/4波长，约22cm，阻抗约37，为最佳匹配天线，但在实际应用中会受到各种条件限制，具本需试验确定。当信号较弱而干扰点又引起信号不稳时，可将天线剪去5cm也许会有所改善。也可采用螺旋天线或将天线直接做在PCB板上，甚至无天线接收，当然接收灵敏度要下降。匹配良好的收发天线能使收发模块性能达到最佳状态，而匹配不良的收发天线会使收发距离变得很近。 J05U最大数据传输速
10、度为5kbps，调整内部电容值可达到20kbps，但过高的数据速率会降低接收灵敏度及增大误码率。如用于一般遥控报警器，不必使用过高的速率，现在遥控报警器普遍使用性价比较好的PT2262编解码及PT2272解码器，振荡电阻分别采用3.3M和680k即可有较好的收发距离。如用于单片机收发系统，速率可取4.8kbps或2.4kbps，同时应兼顾到收射效率。当数据中有连续几个“1”且脉宽超过1ms时，会引起发射效率下降，而且太大的占空比及大低的频率易引起过调制。高电平脉宽在0.11ms范围内，收发效果较好。不合适的数据速率同样会影响到收发距离，甚至收不到信号。 J05U输出端可直接与标准解码器及单片机
11、接收。J05U在未收到发射信号时可输出随机噪声，幅度为VDD-0.3V值；当收到信号时，噪声被抑制；当信号变弱时，出现噪声干扰点，此时信号处于不稳定区，若采用PT2272解码器解码仍可维持解码，若采用单片机解码则会因误码率增大而出现数据错误，此时可在数据位前加乱码抑制零电平状态干扰，最好工作在可靠区域以减小误码率。 2.2.5 震荡电阻的匹配 PT2262和PT2272除地址编码必须完全一致外，振荡电阻还必须匹配，否则接收距离会变近甚至无法接收，随着技术的发展市场上出现一批兼容芯片，在实际使用中只要对振荡电阻稍做改动就能配套使用，根据我们网站的实际使用经验，下面的参数匹配效果较好： 编码发射芯
12、片 1.2M 1.5M 2.2M 3.3M 无 无 无 无 3.3M 1.1M 1.3M 4.3M 1.4M 1.6M 6.2M 9.1M 12M 2M 3M 2.4M 3.6M 编码接收芯片 200K 270K 390K 680K 820K PT2262 PT2260 SC2260 SC2262 CS5211 PT2272/SC2272/CS5212 4.7M 1.2M 4.3M 5.1M 3、 制作方法 本模块使用PT2262和PT2272作为编码解码电路，使用F05V和J05U作为发送接收模块。一下是电路的设计方法： 3.1 PT2262 编码电路 图三、PT2262工作时序图 编码电路
13、先设定三态地址码，本实验为降低工程复杂度直接将A0、A1、A2接+5V电源VCC设置成高电平，A3、A4、A5、A6、A7悬空。震荡电阻采用4.7M和820K的匹配组合，本编码模块采用4.7M电阻。数据输入端采用按键输入，常态下D0D3通过各接一个10K电阻接地设置成低电平，当按键按下时对应数据输入口会变成高电平。通过查看PT2262的工作时序我们知道该芯片在按键按下后必须将14脚(TE)置为低电平才会启动编码把数据从17脚(DOUT)发送至发射模块。因而在按键的按下后需要有一低电平接至14脚，这需要用到四输入或非门。本人在此用4个三极管9013搭建一个四输入或非门，从集电极接470K电阻至电
14、源，基极接1M电阻至数据输入轻触开关。当按键按下，高电平通过1M电阻使三极管导通，从集电极输出低电平接至14脚。 从而完成数据编码。 3.2 F05V发射模块 本发射模块插接在PT2262编码电路板上，最需要注意的是它的电源电压不得高于3.5V，故本次设计采用3.3V电源给发射模块单独供电，并且和编码模块共地。发射模块的引脚定义如下图所示，分别为VCC、GND、DATA和天线接口。DATA接编码电路的17脚，Y为天线接口。 3.3 PT2272解码电路 解码电路的地址码需要和编码电路上的地址码一致，故本次设计也将A0A2接+5V电源置为高电平，A3A7悬空。D0D3数据输出端采用4个LED灯串
15、联3K电阻的接法，当编码电路模块有按键按下电平变高时，解码电路模块相对应的引脚也变为高电平，该引脚串联的LED会发光，在此同时跟17脚串联的LED也会发光，表示解码成功。解码模块采用820K作为震荡电阻接在15、16脚之间。 3.4 J05U接收模块 本接收模块插接在PT2272解码电路板上，J05U可在2.5V6V宽电压范围工作，故本模块跟PT2272解码模块共用一个+5V电源。接收模块的引脚定义分别为VCC、GND、CE、DATA和ANT，模块上已经标注。CE是休眠模式，低电平有效，在本次设计中直接接VCC，关闭休眠模式。DATA为数据的输入端，接解码电路的14脚，ANT为外加天线引脚。
16、3.5 天线的制作 本系统工作在315MHZ频段，不加天线可传输，但传输效果较差。 F05V的天线匹配是否良好直接影响到F05V的发射效果，本设计选用配套比较理想的螺旋状天线，将天线靠近模块的边直接焊接在Y点。 F05V天线参数：线径0.5mm(连皮0.8mm)；线长36cm；在直径为5mm的圆管上密绕退出为空芯。长度约为1.8cm J05U天线在PCB上最佳设计为在ANT天线脚胖5mm处引出一个焊盘，将天线直接焊接在焊盘上，焊盘周围不要覆铜。 J05U天线参数：线径0.5mm；线长22cm；在直径为5mm的圆管上密绕退出为空芯。 3.6 电源的选用 由于本次设计是无线发送和接受，制作直流稳压
17、电源作为供电部分不易测试距离。故本设计采用两节干电池作为3V供电电源，3节干电池作为5V供电电源。 4、 电路原理图 图4.1 PT2262编码电路原理图 图4.2 PT2272解码电路原理图 5、 使用方法 本模块上电后按发射模块大约0.3秒后接收模块对应的LED会发光，松手后熄灭。使用时应注意的是不要把电源反接错接，尤其是F05V和J05U模块，超过电压范围会烧毁芯片以致不能工作。 6、 测试数据与截图分析 接收模块与发射模块波形图： 按键一按下时接收和发送部分的波形图 按键二按下时接收和发送部分的波形图按键三按下时接收和发送部分的波形图 按键四按下时接收和发送部分的波形图 在测试波形过程中，我们发现发送和接收部分的波形一致，几乎没有差别，故收发效果较好。编码部分发送的第一个字节会被解码部分丢弃不处理，从而避免了传送过程中避免的第一个字节出现误码。 在外加标准天线理论上可以传输150米，实测5米距离传输性能良好。不加天线能够传输2米。 7、 其他 本设计主要参阅了PT2262、PT2272、F05、J05等芯片和模块的数据手册， 以下是其源文件： PT2262&PT2272 F05V发射模块 J05U接收模块
