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玩具遙控車采用的是伺服電機無線遙控技術｡遙控電路設計的基本要求是高性能､低成本､運行平穩､控制靈活､線路簡單､抗干擾能力強｡通常玩具遙控車的驅動要用兩個微型直流伺服電動機來實現玩具遙控車的前進､后退､左轉､右轉和加速等功能｡玩具遙控車市場競爭的日趨激烈,對玩具遙控車的電氣性能也提出了越來越高的要求｡玩具遙控車的無線遙控控制電路設計決定著玩具遙控車的整體性能｡文中給出了一種具有優異性能的迷你型玩具遙控車電路的設計方案,該方案主要采用PT8A977/978集成電路控制器來設計完成｡ 2 遙控車無線遙控電路普通玩具遙控車一般都具有前進､后退､左轉､右轉的基本功能,這些功能可分別由兩臺微型伺服電動機來完成,該電機沒有調速功能｡無線遙控電路的原理方框圖設計如圖1所示｡該電路由無線發射和無線接收兩部分組成,其中無線發射由編碼電路和RF發射電路組成｡編碼電路使用的集成電路型號是PT8A977,該電路具有5種編碼功能,其中F/B用于控制伺服電動機的前進､后退;L/R用于控制伺服電動機的左轉､右轉;turbo用于加速｡ 無線接收電路部分的解碼電路可以使用PT8A978集成電路芯片來完成,解調后的RF信號在PT8A996中被放大和濾波,然后得到基帶信號｡當系統在對該信號進行取樣后,解碼邏輯便可以提取F/B､L/R和來自接收信號的功能位,同時輸出相應的前進､后退､左轉､右轉和加速功能所用的控制電平｡為了滿足玩具遙控車的安全需要,同時還應為伺服電機設計過載保護電路｡ PT8A977BP/977BW在發射電路中的典型應用電路如圖6所示,該電路使用9V電池供電,三極管Q1和Q2的工作電壓均是9V,集成電路芯片的工作電壓是4.7V｡當開關S1閉合時,發光二極管LED1導通發光,表示工作電源接通｡9V電壓直接加到Q1､Q2上,同時經R2､D1組成的穩壓電路可為芯片提供4.7V的工作電壓｡電阻R1用來決定編碼器內部振蕩器OSC的振蕩頻率;按鍵開關L､R用于控制遙控車的左､右轉;按鍵開關F､B用于控制遙控車的前進､后退｡三極管Q1與L1､X1､C3組成了一個電容三點式載波振蕩器,該振蕩器的工作頻率可以是27MHz或49MHz｡編碼器SO管腳輸出的編碼數字信號和Q1輸出的載波信號同時加到Q2的基極后,經Q2調制,L3､C8､C9濾波后便由天線L4發射出去｡當載波頻率為27MHz時,RF電路的元件參數則是:C3=47pF､C8=180pF､C9=47pF､R3=120kΩ､R5=15kΩ､L1=L2=2.2μH､X1=27.145MHz｡載波頻率如果為47MHz,RF電路的元件參數是:C3=22pF､C8=100pF､C9=30pF､R3=68kΩ､R5=22kΩ､L1=L2=1μH､X1=49.860MHz｡ 4.2 PT8A978BP/978BW在接收電路中的應用 PT8A978BP/978BW在接收電路中的典型應用電路如圖7所示,該電路使用的是6V電源電壓,當電源開關S1閉合時,6V電壓直接加在伺服電機M1和M2的兩組全橋驅動器上,再經R10和穩壓二極管D1降到3.3V,以作為RF接收電路和解碼芯片的工作電壓｡無線遙控信號經天線和Q1組成的RF電路接收后,將送至解碼芯片的VI1輸入管腳｡接收到的信號經芯片解碼后可從管腳7?Left ､6?Right ､11?Forward 和10?Backward 腳輸出功能信號以驅動兩個全橋電機驅動器,從而使橋路上的驅動三極管交替導通以控制伺服電機的正､反轉｡現以伺服電機M1為例:當解碼芯片Forward管腳輸出為高電平,Backward管腳輸出為低電平時,Q2､Q6､Q5導通,而Q3､Q7､Q4關斷,M1中的電樞電流為從右至左,此時M1應正轉;反之,當解碼芯片Forward管腳輸出為低電平,Backward管腳輸出為高電平時,Q2､Q6､Q5關斷,而Q3､Q7､Q4導通,M1中的電樞電流從左至右,此時,M1應反轉｡當接收電路的載波頻率為27MHz時,RF接收電路的元件參數如下:C1=10pF､C2=47pF､C3=47pF､C4=3300pF､Q1的型號為C1815-Y､R1=150kΩ､R2=680Ω､L1=7T､L2=8.2μH;而載波頻率為49MHz時,RF接收電路的元件參數如下:C1=15pF､C2=25pF､C3=10pF､C4=2200pF､Q1的型號C380-0､R1=180kΩ､R2=820Ω､L1=5T､L2=3.3μH｡ 3 PT8A977/978的主要性能結構 PT8A977/978是配套使用的無線遙控編解碼集成電路,它們都有5個管腳,對應于5種編/解碼功能｡根據外形封裝的區別,PT8A977/978分別各有3種序列號,其系列產品如表1所列｡  T8A977/978具有遙控車的完整控制功能,它們的工作電壓為2.5~5.0V,當無任何功能鍵按下時,芯片將自動斷電,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單,應用時只需很少的幾個外部元件即可構成一個完整的實用電路｡表1 PT8A977/978系列產品簡介
3.1 編碼電路PT8A977BP/977BW的性能結構編碼電路的內部結構和外形封裝分別如圖2(a)和圖2(b)所示｡由圖可見:該編碼器的內部主要由輸入電路､編碼電路､振蕩電路､時序產生器電路和輸出電路組成｡輸入電路有5個輸入管腳,分別與5個功能按鍵forward(前進)､backward(后退)､right-ward(向右)､leftward(向左)和turbo(加速)相對應｡芯片中的編碼電路向SO和SC兩個輸出管腳發送數字碼,數字碼與定義的功能按鍵相對應,SO編碼輸出端用于無線遙控,而SC編碼輸出端則用于紅外遙控｡芯片內時序電路中的一個計數器可使PT8A977BP/977BW具有自動斷電功能｡其管腳PC輸出端可用來控制外部工作電源的通､斷狀態｡按下任何一個功能按鍵都會立即使芯片激活｡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表示開始碼｡ T8A977/977BW的管腳功能說明如表2所列｡表2 PT8A977BP/977BW的各管腳說明
3.2 解碼電路PT8A978BP/978BW的功能結構解碼集成電路的內部電路結構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雜得多,它內部主要由3組放大器､信號取樣和誤碼檢測､解碼電路､控制邏輯電路､振蕩器､時序產生器､鎖存器､輸出電路組成｡ T8A978BP/978BW有5個輸出管腳,分別具有5種功能｡接收的信號由三級放大器放大后對其進行信號取樣､誤碼檢測和解碼,以控制遙控車的動作｡編碼和解碼兩種芯片的振蕩器工作頻率之間的相對誤差必須小于±2.5%｡圖5所示是具體編碼和解碼時序,該解碼器的管腳功能說明如表3所列｡表3 PT8A978BP/978BW管腳說明
4 PT8A977/978的典型電路 4.1 PT8A977BP/977BW在發射電路中的應用 |
