图 3-7 H桥驱动电路
第4章 系统实现
4.1 系统实现概述
系统的实现包括:四个无触点开关、编码芯片PT2262一个、发射芯片
F05P一个、接收芯片 J04V一个、解码芯片 PT2272一个、实验板2块、
导线若干、电池盒一个、玩具车辆一台(包含2个电机)。
4.2 遥控器部分
遥控器模块分两个功能,一个是控制信号的产生,一个是控制信号的发送。通过触点开关,使遥控器的PT2262芯片上对应的引脚产生编码信号,通过F05P芯片发送给车辆部分的接收部分进行读取遥控器上的状态并与之同步,从而实现信息传递的功能。
4.2.1遥控器的简要介绍
无线遥控器是利用无线电信号对远方的遥控车进行控制的遥控设备。这些信号被远方的遥控车接收后,可以指令或驱动各种相应的机械或者电子设备,去完成各种操作,如前进、后退、左转、右转等,做出相应的机械动作。作为一种与红外遥控器相补充的遥控器种类,在电动车、汽车的遥控控制及防盗领域得到了广泛的应用。
4.2.2 无线遥控器的系统原理
发射部分一般分为两种类型,即遥控器与发射模块,遥控器和遥控模块是对于使用方式来说的,遥控器可以当一个整机来独立使用,对外引出线有接线桩头;而遥控模块在电路中当一个元件来使用,根据其引脚定义进行应用,使用遥控模块的优势在于可以和应用电路天衣无缝的连接、体积小、价格低、物尽其用,但使用者必须真正懂得电路原理,否则还是用遥控器来的方便。
接收部分一般来说也分为两种类型,即超外差与超再生接收方式,超再生解调电路也称超再生检波电路,它实际上是工作在间歇振荡状态下的再生检波电路。超
外差式解调电路与超外差收音机相同,它是设置一本机振荡电路产生振荡信号,与接收到的载频信号混频后,得到中频(一般为465kHz)信号,经中频放大和检波,解调出数据信号。由于载频频率是固定的,所以其电路要比收音机简单一些。超外差式的接收器稳定、灵敏度高、抗干扰能力也相对较好;超再生式的接收器体积小、价格便宜。
遥控车遥控常用的载波频率为315mHz或者433mHz,遥控器使用的是国家规定的开放频段,在这一频段内,发射功率小于10mW、覆盖范围小于100m或不超过本单位范围的,可以不必经过“无线电管理委员会”审批而自由使用。我国的开放频段规定为315mHz,而欧美等国家规定为433mHz,所以出口到上述国家的产品应使用433mHz的遥控器。
遥控车遥控常用的编码方式有两种类型,即固定码与滚动码两种,滚动码是固定码的升级换代产品,目前凡有保密性要求的场合,都使用滚动编码方式。其特点如下:
1、保密型强,每次发射后自动更换编码,别人不能用“侦码器”获得地址码; 2、编码容量大,地址码数量大于10万组,使用中“重码”的概率极小; 3、对码容易,滚动码具有学习存储功能,不需动用烙铁,可以在用户现场对码,而且一个接收器可以学入多达14个不同的发射器,在使用上具有高度的灵活性; 4、误码小,由于编码上的优势,使得接收器在没有收到本机码时的误动作几乎为0。
固定码的编码容量仅为6561个,重码概率极大,其编码值可以通过焊点连接方式被看出,或是在使用现场用“侦码器”来获取,所以不具有保密性,主要应用于保密性要求较低的场合,因为其价格较低所以也得到了大量的应用。 影响无线电遥控距离的因素主要有如下几点:
1、发射功率:发射功率大则距离远,但耗电大,容易产生干扰;
2、接收灵敏度:接收器的接收灵敏度提高,遥控距离增大,但容易受干扰造成误动或失控;
3、天线:采用直线型天线,并且相互平行,遥控距离远,但占据空间大,在使用中把天线拉长、拉直可增加遥控距离;
4、高度:天线越高,遥控距离越远,但受客观条件限制;
5、阻挡:目前使用的无线遥控器使用国家规定的UHF频段,其传播特性和光近似,直线传播,绕射较小,发射器和接收器之间如有墙壁阻挡将大大打折遥控距离,如果是钢筋混泥土的墙壁,由于导体对电波的吸收作用,影响更甚。
4.2.3 无线遥控器的应用领域
1、工业行车:工业用行车是遥控系统应用最广泛的领域之一,以德国为例,占遥控系统每年产量的40%左右;特别是冶金、汽车制造、造纸厂、物料仓库等新增行车几乎全部配备工业无线遥控器[1];
2、汽车吊、随车吊:通常,大型汽车吊遥控系统还配置了数据反馈装置,反馈装置可将运行参数(如负荷、起重臂长、负荷力矩、油温,压力,角度等)显示在发射系统显示屏上,操作人员可根据显示数据来监控吊车;
3、混凝土泵车:混凝土泵车操作时因控制台距浇注作业面有几十米(甚至上百米),传统的操作方式需数人配合才能完成,由于效率低,限制了混凝土泵车的性能发挥;对于长距离、大排量的大型泵车,矛盾更为突出;采用工业无线遥控器可以最大地发挥整机的性能,泵车司机在工作地点驾车定位后,即可用携
带遥控系统依次操作泵车的各个动作,如布料杆的左右回转,多级杆的变幅升降等。操作人员可携带发射系统,远离泵车控制台,直接站在软管喷口附近,控制布料杆的动作和混凝土泵的运作;
4、矿山机械:对于矿井里能见度较低的场合下,可选用配有反馈装置的工业无线遥控器控制液压机械。即使在能见度较低、环境恶劣的地方,也可以方便控制重型凿岩机架钻孔作业。操作员可以选择最近的地点对位钻孔,而不必呆在距钻孔作业点十米以外的钻孔机的操作台上。无线电控制装置采用IP65保护标准完全适应在潮湿和含盐的环境中使用。大大增加了操作的安全性、舒适性和准确性,节约投资,提高了效率;
5、专用机械如:炼钢厂清渣装载机,采用工业无线遥控器对装载机进行遥控改造,在不改变现有手动操作方式的前提下,百分之百模拟原履带装载机的机械动力性能和作业功能,达到无人驾驶完成清渣作业的目的。操作员带着轻巧的发射机,自由选择最佳的视觉位置,遥控的装载机在清渣作业中运行自如。遥控装载机的成