5功能遙控器PT8A977/978的應(yīng)用電路
出處:hui7744 發(fā)布于:2007-12-30 00:00:00 | 6236 次閱讀
玩具遙控車(chē)采用的是伺服電機(jī)無(wú)線遙控技術(shù)。遙控電路設(shè)計(jì)的基本要求是高性能、低成本、運(yùn)行平穩(wěn)、控制靈活、線路簡(jiǎn)單、抗干擾能力強(qiáng)。通常玩具遙控車(chē)的驅(qū)動(dòng)要用兩個(gè)微型直流伺服電動(dòng)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)玩具遙控車(chē)的前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)和加速等功能。玩具遙控車(chē)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈,對(duì)玩具遙控車(chē)的電氣性能也提出了越來(lái)越高的要求。玩具遙控車(chē)的無(wú)線遙控控制電路設(shè)計(jì)決定著玩具遙控車(chē)的整體性能。文中給出了一種具有優(yōu)異性能的迷你型玩具遙控車(chē)電路的設(shè)計(jì)方案,該方案主要采用PT8A977/978集成電路控制器來(lái)設(shè)計(jì)完成。
2 遙控車(chē)無(wú)線遙控電路
普通玩具遙控車(chē)一般都具有前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)的基本功能,這些功能可分別由兩臺(tái)微型伺服電動(dòng)機(jī)來(lái)完成,該電機(jī)沒(méi)有調(diào)速功能。無(wú)線遙控電路的原理方框圖設(shè)計(jì)如圖1所示。
該電路由無(wú)線發(fā)射和無(wú)線接收兩部分組成,其中無(wú)線發(fā)射由編碼電路和RF發(fā)射電路組成。編碼電路使用的集成電路型號(hào)是PT8A977,該電路具有5種編碼功能,其中F/B用于控制伺服電動(dòng)機(jī)的前進(jìn)、后退;L/R用于控制伺服電動(dòng)機(jī)的左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn);turbo用于加速。
無(wú)線接收電路部分的解碼電路可以使用PT8A978集成電路芯片來(lái)完成,解調(diào)后的RF信號(hào)
在PT8A996中被放大和濾波,然后得到基帶信號(hào)。當(dāng)系統(tǒng)在對(duì)該信號(hào)進(jìn)行取樣后,解碼邏輯便可以提取F/B、L/R和來(lái)自接收信號(hào)的功能位,同時(shí)輸出相應(yīng)的前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)和加速功能所用的控制電平。為了滿(mǎn)足玩具遙控車(chē)的安全需要,同時(shí)還應(yīng)為伺服電機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)載保護(hù)電路。

3?。校裕福粒梗罚罚梗罚傅闹饕阅芙Y(jié)構(gòu)
PT8A977/978是配套使用的無(wú)線遙控編解碼集成電路,它們都有5個(gè)管腳,對(duì)應(yīng)于5種編/解碼功能。根據(jù)外形封裝的區(qū)別,PT8A977/978分別各有3種序列號(hào),其系列產(chǎn)品如表1所列。PT8A977/978具有遙控車(chē)的完整控制功能,它們的工作電壓為2.5~5.0V,當(dāng)無(wú)任何功能鍵按下時(shí),芯片將自動(dòng)斷電,片上振蕩器停止工作,從而減少工作電流。該編/解碼器的使用十分簡(jiǎn)單,應(yīng)用時(shí)只需很少的幾個(gè)外部元件即可構(gòu)成一個(gè)完整的實(shí)用電路。
表1 PT8A977/978系列產(chǎn)品簡(jiǎn)介
| 編碼型號(hào) | PT8A977BP | PT8A977BW | PT8A977BDE |
| 封裝類(lèi)型 | 14腳DIP | 14腳SOIC | 裸片 |
| 編碼型號(hào) | PT8A978BP | PT8A978BW | PT8A978BDE |
| 封裝類(lèi)型 | 16腳DIP | 16腳SOIC | 裸片 |
3.1 編碼電路PT8A977BP/977BW的性能結(jié)構(gòu)
編碼電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外形封裝分別如圖2(a)和圖2(b)所示。由圖可見(jiàn):該編碼器的內(nèi)部主要由輸入電路、編碼電路、振蕩電路、時(shí)序產(chǎn)生器電路和輸出電路組成。輸入電路有5個(gè)輸入管腳,分別與5個(gè)功能按鍵forward(前進(jìn))、backward(后退)、right-ward(向右)、leftward(向左)和turbo(加速)相對(duì)應(yīng)。芯片中的編碼電路向SO和SC兩個(gè)輸出管腳發(fā)送數(shù)字碼,數(shù)字碼與定義的功能按鍵相對(duì)應(yīng),SO編碼輸出端用于無(wú)線遙控,而SC編碼輸出端則用于紅外遙控。芯片內(nèi)時(shí)序電路中的一個(gè)計(jì)數(shù)器可使PT8A977BP/977BW具有自動(dòng)斷電功能。其管腳PC輸出端可用來(lái)控制外部工作電源的通、斷狀態(tài)。按下任何一個(gè)功能按鍵都會(huì)立即使芯片激活。編碼器輸出的編碼格式和字格式分別如圖3(a)和圖3(b)所示。在編碼格式中,W1表示功能碼,W2表示開(kāi)始碼。PT8A977/977BW的管腳功能說(shuō)明如表2所列。
表2 PT8A977BP/977BW的各管腳說(shuō)明
| 管腳號(hào) | 管 腳 名 | 功 能 說(shuō) 明 |
| 1 | Right | 帶上拉電阻,如果這個(gè)管腳接地,則選擇右轉(zhuǎn)功能 |
| 2 | Test | 帶有上拉電阻,這個(gè)管腳可用于測(cè)試方式 |
| 3 | GND | 電源負(fù)極 |
| 4 | Backward | 帶有上拉電阻,該腳接地選擇后退功能 |
| 5 | Forward | 帶有上拉電阻,該腳接地選擇前進(jìn)功能 |
| 6 | Turbo | 帶有上拉電阻,該腳接地選擇加速功能 |
| 7 | SC | 帶有載波頻率的編碼信號(hào)輸出端,用于紅外遙控 |
| 8 | SO | 帶有載波頻率的編碼信號(hào)輸出端,用于無(wú)線遙控 |
| 9 | Vcc | 電源正極 |
| 10 | PC | 電源控制輸出管腳 |
| 11 | OSCO | 振蕩器輸出管腳 |
| 12 | OSCO | 振蕩器輸如管腳 |
| 13 | NC | 不連 |
| 14 | Left | 帶有上拉電阻,該腳接地選擇左轉(zhuǎn)功能 |
3.2 解碼電路PT8A978BP/978BW的功能結(jié)構(gòu)
解碼集成電路的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)和外形封裝分別如圖4(a)和圖4(b)所示。該解碼集成電路比編碼集成電路復(fù)雜得多,它內(nèi)部主要由3組放大器、信號(hào)取樣和誤碼檢測(cè)、解碼電路、控制邏輯電路、振蕩器、時(shí)序產(chǎn)生器、鎖存器、輸出電路組成。PT8A978BP/978BW有5個(gè)輸出管腳,分別具有5種功能。接收的信號(hào)由三級(jí)放大器放大后對(duì)其進(jìn)行信號(hào)取樣、誤碼檢測(cè)和解碼,以控制遙控車(chē)的動(dòng)作。編碼和解碼兩種芯片的振蕩器工作頻率之間的相對(duì)誤差必須小于±2.5%。圖5所示是具體編碼和解碼時(shí)序,該解碼器的管腳功能說(shuō)明如表3所列。
表3 PT8A978BP/978BW管腳說(shuō)明
| 管 腳 號(hào) | 管 腳 名 | 功 能 說(shuō) 明 |
| 1 | VO2 | 放大器2輸出管腳 |
| 2 | GND | 負(fù)電源 |
| 3 | SI | 解碼信號(hào)輸入管腳 |
| 4 | OSCI | 振蕩器輸入管腳 |
| 5 | OSCO | 振蕩器輸出管腳 |
| 6 | Right | 右轉(zhuǎn)輸出管腳 |
| 7 | Left | 左轉(zhuǎn)輸出管腳 |
| 8 | RD | 帶有上拉電阻,該腳接地選擇右轉(zhuǎn)功能 |
| 9 | LD | 帶有上拉電阻,該腳接地選擇左轉(zhuǎn)功能無(wú)效 |
| 10 | Backward | 后退輸出管腳 |
| 11 | Forward | 前進(jìn)輸出管腳 |
| 12 | Turbo | 加速輸出管腳 |
| 13 | Vcc | 電源正極 |
| 14 | VI1 | 放大器1輸入管腳 |
| 15 | VO1 | 放大器1輸出管腳 |
| 16 | VI2 | 放大器2輸入管腳 |
4 PT8A977/978的典型電路
4.1 PT8A977BP/977BW在發(fā)射電路中的應(yīng)用

4.2 PT8A978BP/978BW在接收電路中的應(yīng)用
PT8A978BP/978BW在接收電路中的典型應(yīng)用電路如圖7所示,該電路使用的是6V電源電壓,當(dāng)電源開(kāi)關(guān)S1閉合時(shí),6V電壓直接加在伺服電機(jī)M1和M2的兩組全橋驅(qū)動(dòng)器上,再經(jīng)R10和穩(wěn)壓二極管D1降到3.3V,以作為RF接收電路和解碼芯片的工作電壓。無(wú)線遙控信號(hào)經(jīng)天線和Q1組成的RF電路接收后,將送至解碼芯片的VI1輸入管腳。接收到的信號(hào)經(jīng)芯片解碼后可從管腳7Left、6Right、11Forward和10Backward腳輸出功能信號(hào)以驅(qū)動(dòng)兩個(gè)全橋電機(jī)驅(qū)動(dòng)器,從而使橋路上的驅(qū)動(dòng)三極管交替導(dǎo)通以控制伺服電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)?,F(xiàn)以伺服電機(jī)M1為例:當(dāng)解碼芯片Forward管腳輸出為高電平,Backward管腳輸出為低電平時(shí),Q2、Q6、Q5導(dǎo)通,而Q3、Q7、Q4關(guān)斷,M1中的電樞電流為從右至左,此時(shí)M1應(yīng)正轉(zhuǎn);反之,當(dāng)解碼芯片Forward管腳輸出為低電平,Backward管腳輸出為高電平時(shí),Q2、Q6、Q5關(guān)斷,而Q3、Q7、Q4導(dǎo)通,M1中的電樞電流從左至右,此時(shí),M1應(yīng)反轉(zhuǎn)。當(dāng)接收電路的載波頻率為27MHz時(shí),RF接收電路的元件參數(shù)如下:C1=10pF、C2=47pF、C3=47pF、C4=3300pF、Q1的型號(hào)為C1815-Y、R1=150kΩ、R2=680Ω、L1=7T、L2=8.2μH;而載波頻率為49MHz時(shí),RF接收電路的元件參數(shù)如下:C1=15pF、C2=25pF、C3=10pF、C4=2200pF、Q1的型號(hào)C380-0、R1=180kΩ、R2=820Ω、L1=5T、L2=3.3μH。

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