5功能遙控器PT8A977/978的應(yīng)用
摘要:研究了具有優(yōu)異性能的5功能無線遙控電路PT8A977/978的主要性能、內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及控制邏輯關(guān)系,詳細(xì)介紹了PT8A977/978的典型應(yīng)用電路及其電路工作原理。 關(guān)鍵詞:PT8A977/978;編碼;解碼;伺服電機(jī);遙控車 1 引言 玩具遙控車采用的是伺服電機(jī)無線遙控技術(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、線路簡單、抗干擾能力強(qiáng)。通常玩具遙控車的驅(qū)動要用兩個(gè)微型直流伺服電動機(jī)來實(shí)現(xiàn)玩具遙控車的前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)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(shè)計(jì)決定著玩具遙控車的整體性能。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集成電路控制器來設(shè)計(jì)完成。 普通玩具遙控車一般都具有前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)的基本功能,這些功能可分別由兩臺微型伺服電動機(jī)來完成,該電機(jī)沒有調(diào)速功能。無線遙控電路的原理方框圖設(shè)計(jì)如圖1所示。 該電路由無線發(fā)射和無線接收兩部分組成,其中無線發(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(jī)的前進(jìn)、后退;L/R用于控制伺服電動機(jī)的左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn);turbo用于加速。 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(gè)管腳,對應(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,其系列產(chǎn)品如表1所列。PT8A977/978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(dāng)無任何功能鍵按下時(shí),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(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。
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: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應(yīng),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(nèi)時(shí)序電路中的一個(gè)計(jì)數(shù)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(tài)。按下任何一個(gè)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。PT8A977/977BW的管腳功能說明如表2所列。
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、信號取樣和誤碼檢測、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。接收的信號由三級放大器放大后對其進(jìn)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(shí)序,該解碼器的管腳功能說明如表3所列。
4 PT8A977/978的典型電路 4.1 PT8A977BP/977BW在發(fā)射電路中的應(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。無線遙控信號經(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。接收到的信號經(jīng)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(qū)動兩個(gè)全橋電機(jī)驅(qū)動器,從而使橋路上的驅(qū)動三極管交替導(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C380-0、R1=180kΩ、R2=820Ω、L1=5T、L2=3.3μH。 |
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