基于TX315A的數(shù)字編碼無線遙控開關(guān)

　　隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字編碼無線遙控技術(shù)在社會的各個行業(yè)中得到了廣泛的應用；給各種電氣設(shè)備的遠距離操作帶來了很大的方便。為了避免在惡劣環(huán)境中工作的電氣控制設(shè)備給現(xiàn)場操作人員造成人身安全隱患，本文基于TX315A設(shè)計了一種數(shù)字編碼無線遙控開關(guān)來解決此類問題。如果將該裝置用于對原來電氣控制設(shè)備進行改裝，不需要對原電氣控制設(shè)備的電路進行任何改造，只需要將原來的手動開關(guān)改裝成遙控操作即可。如在工礦業(yè)中常使用的電力攪拌機，因攪拌的物料常有氣味或粉塵，操作人員不宜接近，可用無線遙控開關(guān)進行操作這樣既安全又方便。

　組成無線傳輸系統(tǒng)的核心部件是無線收發(fā)模塊，它包括發(fā)射模塊和接收模塊兩部分。

　　TX315A-T01發(fā)射模塊采用最先進的聲表面濾波器件穩(wěn)頻，頻率穩(wěn)定度達10~5量級，工作頻率315MHz，適宜用來傳輸?shù)皖l的數(shù)字編碼信號。TX315AR01接收模塊，內(nèi)部含有一整套超外差晶振接收和數(shù)據(jù)處理電路，具有頻率穩(wěn)定，抗干擾性好之特點，用來接收發(fā)射模塊發(fā)來的無線遙控信號。系統(tǒng)使用了技術(shù)成熟的編譯碼數(shù)字集成電路，保證了工作的可靠性。

　　數(shù)字編碼無線遙控開關(guān)的特點是：抗干擾能力強、頻率穩(wěn)定、工作可靠、耐低溫、抗振動、免調(diào)試，作用距離60m，可用于礦山工程、建筑工程、工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、電力控制設(shè)備、吊車控制、機器人控制等領(lǐng)域。

　　1 電路結(jié)構(gòu)及工作原理

　　數(shù)字編碼無線遙控開關(guān)由數(shù)字編碼發(fā)射電路和接收、譯碼控制電路組成。圖1為數(shù)字編碼發(fā)射電路原理圖，主要由數(shù)字編碼集成電路IC1（PT2262）和無線發(fā)射模塊IC2（TX-315A-T01）組成。

圖1 數(shù)字編碼發(fā)射電路原理圖

　　PT2262是一塊帶地址和數(shù)據(jù)端的數(shù)字編碼集成電路，A0～A7管腳用于地址編碼，可接高電平“1”、低電平“0”或“f”（懸空）3種狀態(tài)，因此可產(chǎn)生6561種不重復的編碼。為簡化電路，減少接線，在此只用了“0”和“f”兩態(tài)編碼，地址編碼可根據(jù)用戶要求，通過外部編碼開關(guān)S1設(shè)定。為發(fā)射控制端，低電平時發(fā)送編碼。OSC1、OSC2為外接振蕩電阻端，決定電路內(nèi)的時鐘頻率。DOUT端為數(shù)據(jù)輸出端，由地址、數(shù)據(jù)各輸入端的編碼狀態(tài)決定，以串行方式輸出。外接振蕩電阻的阻值一般常選2.2MΩ電阻。

　　D0～D1管腳用于數(shù)據(jù)編碼，可產(chǎn)生兩路控制信號，按動S2～S3可實現(xiàn)“開”、“關(guān)”控制。IC2工作電壓為3～9V，靜態(tài)時不耗電，發(fā)射時為18mA。

　　按下S2～S3時，對應的D0～D1端得到高電平，數(shù)據(jù)編碼為“1”，同時通過對應的二極管V2～V3接通編碼集成電路的電源，編碼器工作，經(jīng)過編碼的信號從IC1的DOUT端串行輸出送至IC2的DI數(shù)據(jù)輸入端對IC2進行調(diào)制，然后由IC2以315MHz頻率發(fā)射出去。

圖2 接收、譯碼控制電路原理圖

　　IC3工作電壓為4～5.5V，工作電流2.4mA，工作頻率315MHz，用來接收發(fā)射模塊發(fā)來的無線遙控信號。IC4工作電壓為5V，A0～A7是地址輸入端，與發(fā)射編碼器的地址設(shè)定應保持一致。D0～D3是4位數(shù)據(jù)輸出端，接收電路只用D0一位端口。V4為發(fā)光二極管，作譯碼指示。當譯碼器正確譯碼時，數(shù)據(jù)端輸出相應數(shù)據(jù)的同時，VT端輸出一個高電平脈沖，V4閃亮，表示譯碼成功，VT端也可用來驅(qū)動負載。

　　數(shù)字編碼無線遙控開關(guān)的工作過程是：按動發(fā)射電路中的按鍵S2（開），發(fā)射電路便工作，由IC1（PT2262）所產(chǎn)生的編碼信號從DOUT端輸出對IC2（TX315A-T01）進行調(diào)制，然后由IC2向外發(fā)射無線電遙控信號。當接收模塊IC3（TX315A-R01）接收到發(fā)射機發(fā)來的信號時，便進行解調(diào)，從IC3的OUT端輸出編碼數(shù)據(jù)進入IC4（PT2272）中進行解碼，在IC4內(nèi)部經(jīng)過核對地址編碼正確后，確認其信號碼有效，則IC4的VT端輸出高電平脈沖，V4閃亮，與此同時相應的數(shù)據(jù)端D0輸出高電平，三極管VT1（9013）導通，繼電器KS（HRM2H）吸合，觸點動作，開關(guān)接通，被控設(shè)備工作，松開按鍵S2后仍然接通。當按動發(fā)射電路中的按鍵S3（關(guān)）時，繼電器釋放，開關(guān)斷開，松開按鍵S3后開關(guān)仍然斷開。

　　2 元器件選擇

　　數(shù)字編碼發(fā)射電路工作電源為6～9V，可采用一節(jié)6F22型6V或9V層疊電池供電，不按按鍵時，電路不消耗電能，因此電路不再單獨設(shè)置電源開關(guān)。

　　IC1可選用PT2262數(shù)字編碼集成電路。數(shù)字譯碼集成電路IC4（PT2272）可根據(jù)控制對象選型，IC4的數(shù)據(jù)輸出有“暫存”和“鎖存”2種，暫存輸出是當發(fā)射端信號消失時，PT2272的對應輸出端的數(shù)據(jù)變?yōu)榈碗娖?；鎖存輸出是當發(fā)射端的信號消失時，PT2272的數(shù)據(jù)位輸出保持原來的狀態(tài)，直至接收到新的輸入數(shù)據(jù)。PT2272的數(shù)據(jù)輸出位數(shù)以后綴來區(qū)分。例如PT2272-L4表示輸出數(shù)據(jù)為4位，輸出方式為鎖存輸出（L代表鎖存，M代表暫存）。本裝置選用的是鎖存型譯碼集成電路。IC2選用TX315A-T01發(fā)射模塊，IC3選用TX315A-R01接收模塊，發(fā)射模塊與接收模塊的引腳功能見圖3所示。其它元件無特殊要求，可按圖標參數(shù)選取。

圖3 發(fā)射、接收模塊引腳功能