摘 要:介紹了超聲波遙控裝置的整體結構,并對芯片AX5326與AX5327的性能特點及關鍵電路的工作原理進行了說明。 關鍵詞:超聲波;遙控;遙測 |
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引言 超聲波遙控是利用超聲波來傳送指令的遙控,可以應用于需要遙控、遙測的場合。采用AX5326與AX5327構成的遙控系統(tǒng)具有體積小、功耗低、功能強大、抗干擾能力強、成本低等優(yōu)點。
超聲波遙控系統(tǒng)的結構 超聲波遙控系統(tǒng)的結構如所示,分為發(fā)射與接收兩部分,應用編碼/解碼專用芯片來控制操作。發(fā)射部分包括鍵盤矩陣、編碼調制、驅動電路、超聲波發(fā)送器(將電信號轉換為超聲機械波)等;接收部分包括超聲波接收器(將超聲機械波轉換為電信號)、前置放大、解調與指令譯碼、驅動與執(zhí)行等電路。下面介紹對關鍵芯片和部分電路。 編碼/解碼芯片介紹 系統(tǒng)采用脈沖編碼方式,以不同的電脈沖的數目、寬度、相位或以不同的脈沖組合來代表不同的控制指令,指令編碼電路就是脈沖編碼電路,接收器中指令譯碼器電路是與脈沖編碼電路相對應的脈沖譯碼電路。用AX5326作為編碼發(fā)送電路、AX5327作為接收譯碼器,這兩款芯片均采用18腳DIP封裝,工作電壓為3.5~1.3V,靜態(tài)電流為1mA,片內自帶RC振蕩器,有自動斷電功能,所需外部器件少,多可編531 441種地址,引腳功能如表1所示。
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功能 |
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功能 |
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功能 |
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功能 |
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1 |
A0(地址輸入) |
10 |
A8/D0(地址/數據輸入端) |
1 |
A0(地址輸入) |
10 |
D0:z |
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2 |
A1(同上) |
11 |
A9/D1(同上) |
2 |
A1(同上) |
11 |
D1(同上) |
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3 |
A2(同上) |
12 |
A10/D2(同上) |
3 |
A2(同上) |
12 |
D2(同上) |
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4 |
A3(同上) |
13 |
A/D311(同上) |
4 |
A3(同上) |
13 |
D3(同上) |
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5 |
A4(同上) |
14 |
TE:允許發(fā)送端, 帶有內部上拉電阻 |
5 |
A4(同上) |
14 |
DIN編碼數據輸入端 |
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6 |
A5(同上) |
15 |
OSC2振蕩器 外電邊線端 |
6 |
A5(同上) |
15 |
OSC2振蕩器 外電邊線端 |
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7 |
A6(同上) |
16 |
OSC1(同15端) |
7 |
A6(同上) |
16 |
OSC1(同15端) |
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8 |
A7(同上) |
17 |
DOUT:編碼發(fā)送輸出器 |
8 |
A7(同上) |
17 |
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9 |
VSS電源負極(地) |
18 |
VDD電源 正極 |
9 |
VSS電源負極(地) |
18 |
VDD電源正極 |
AX5326能對輸入的12位數據進行編碼,每12位為一幀。輸入數據的邏輯狀態(tài)可以有三種:“0”、“1”、“開路”。它的電壓必須在VDD+0.5V~VSS-0.5V之間。AX5327可以接收地址碼和數據碼。當兩者連用時,一幀中的前8位是地址,后4位是數據。AX5327經兩次解碼檢驗,若發(fā)送地址碼與接收地址碼一致時,AX5327便發(fā)出一個VT(解碼有效)信號并鎖存、輸出接收到的4位數據碼。
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電阻R阻值(k) |
56 |
180 |
560 |
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振蕩頻率(kHZ) |
250 |
90 |
30 |
AX5326和AX5327的RC振蕩器僅需一個外部電阻(接在OSC1和OSC2之間)。振蕩器參數R的選擇決定著振蕩頻率,其取值與振蕩頻率之間的關系如表2所示。
發(fā)送與接收器件介紹 采用MA系列的MA40A5S作為發(fā)射傳感器,中心頻率為40kHz,其靈敏度大于112dB,工作溫度為-20~+60℃,靈敏度變化在-10dB之內,帶寬大于7kHz;用MA40S2R作為接收傳感器,中心頻率也為40kHz,其靈敏度大于-74dB,帶寬大于6kHz,工作溫度與MA40A5S相同。它們的允許輸入為20ms,脈沖80VP-P。發(fā)射角為60°(-10dB)。耐濕性在40℃時為95%RH;100小時后的靈敏度變化小于3dB。
主要電路 發(fā)送部分編碼器電路如所示,它可以傳送4路數據出去,由于AX5326的A0~A7端可以設置為任意地址,所以有38=6561種地址。AX5326的D0~D3端可輸入任意邏輯數據。電路工作時,輸入一個邏輯低電平到TE端(允許發(fā)送端),觸發(fā)RC振蕩器振蕩,地址與數據被編碼并通過DONT端向外連續(xù)發(fā)送4次。為保證發(fā)送成功,TE端低電平寬度不得少于5μs。
接收部分解碼器電路如所示,AX5327的A0~A7端必須設置為與AX5327相同的地址,接收的數據經AX5327兩次解碼檢驗,如果發(fā)送地址碼與接收碼一致時,AX5327的VT端會輸出高電平,同時接收的數據D0~D3被鎖定并從它的D0~D3端輸出。每當進行有效接收時,新的數據就被鎖定。
結束語 本裝置具有很強的可移植性,只要更換傳感器(例如,紅外線傳感器)就能構成其他的遙控電路,性能穩(wěn)定,效果良好。
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參考文獻 1 蘇長贊,鄒殿貴.紅外線與超聲波遙控.人民郵電出版社.2001 2 馬明建,周長城.數據采集與處理技術.西安交通大學出版.1998 3 楊崇志等.特殊新型電子元器件手冊.遼寧科學技術出版社.2001 | |
關鍵詞:超聲波遙控裝置的設計(圖)AX5326AX5327MA40A5SMA40S2R