超聲波遙控裝置的設計

發(fā)布時(shí)間:2010-6-10 10:09    發(fā)布者:vinda
關(guān)鍵詞: 超聲波 , 遙控裝置
引言
  
超聲波遙控是利用超聲波來(lái)傳送指令的遙控,可以應用于需要遙控、遙測的場(chǎng)合。采用AX5326與AX5327構成的遙控系統具有體積小、功耗低、功能強大、抗干擾能力強、成本低等優(yōu)點(diǎn)。

超聲波遙控系統的結構
 
超聲波遙控系統的結構如圖1所示,分為發(fā)射與接收兩部分,應用編碼/解碼專(zhuān)用芯片來(lái)控制操作。發(fā)射部分包括鍵盤(pán)矩陣、編碼調制、驅動(dòng)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(dòng)與執行等電路。下面介紹對關(guān)鍵芯片和部分電路。



編碼/解碼芯片介紹
  
系統采用脈沖編碼方式,以不同的電脈沖的數目、寬度、相位或以不同的脈沖組合來(lái)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(dòng)斷電功能,所需外部器件少,最多可編531 441種地址,引腳功能如表1所示。

AX532
AX5327
管腳號
功能
管腳號
功能
管腳號
功能
管腳號
功能
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
2
A1(同上)
11
A9/D1(同上)
2
A1(同上)
11
D1(同上)
3
A2(同上)
12
A10/D2(同上)
3
A2(同上)
12
D2(同上)
4
A3(同上)
13
A/D311(同上)
4
A3(同上)
13
D3(同上)
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
6
A5(同上)
15
OSC2振蕩器
外電邊線(xiàn)端
6
A5(同上)
15
OSC2振蕩器
外電邊線(xiàn)端
7
A6(同上)
16
OSC1(同15端)
7
A6(同上)
16
OSC1(同15端)
8
A7(同上)
17
DOUT:編碼發(fā)送輸出器
8
A7(同上)
17
VT:接受有效標志
顯示器
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(jìn)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(kāi)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(shí),一幀中的前8位是地址,后4位是數據。AX5327經(jīng)兩次解碼檢驗,若發(fā)送地址碼與接收地址碼一致時(shí),AX5327便發(fā)出一個(gè)VT(解碼有效)信號并鎖存、輸出接收到的4位數據碼。

AX5326和AX5327的RC振蕩器僅需一個(gè)外部電阻(接在OSC1和OSC2之間)。振蕩器參數R的選擇決定著(zhù)振蕩頻率,其取值與振蕩頻率之間的關(guān)系如表2所示。
  
電阻R阻值(k)
56
180
560
振蕩頻率(kHZ)
250
90
30


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(shí)為95%RH;100小時(shí)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圖2所示,它可以傳送4路數據出去,由于A(yíng)X5326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(shí),輸入一個(gè)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(guò)DONT端向外連續發(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圖3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(jīng)AX5327兩次解碼檢驗,如果發(fā)送地址碼與接收碼一致時(shí),AX5327的VT端會(huì )輸出高電平,同時(shí)接收的數據D0~D3被鎖定并從它的D0~D3端輸出。每當進(jìn)行一次有效接收時(shí),新的數據就被鎖定。



結束語(yǔ)

本裝置具有很強的可移植性,只要更換傳感器(例如,紅外線(xiàn)傳感器)就能構成其他的遙控電路,性能穩定,效果良好。
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