引言
超声波遥控是利用超声波来传送指令的遥控,可以应用于需要遥控、遥测的场合。采用ax5326与ax5327构成的遥控系统具有体积小、功耗低、功能强大、抗干扰能力强、成本低等优点。
超声波遥控系统的结构
超声波遥控系统的结构如图1所示,分为发射与接收两部分,应用编码/解码专用芯片来控制操作。发射部分包括键盘矩阵、编码调制、驱动电路、超声波发送器(将电信号转换为超声机械波)等;接收部分包括超声波接收器(将超声机械波转换为电信号)、前置放大、解调与指令译码、驱动与执行等电路。下面介绍对关键芯片和部分电路。
编码/解码芯片介绍
系统采用脉冲编码方式,以不同的电脉冲的数目、宽度、相位或以不同的脉冲组合来代表不同的控制指令,指令编码电路就是脉冲编码电路,接收器中指令译码器电路是与脉冲编码电路相对应的脉冲译码电路。用ax5326作为编码发送电路、ax5327作为接收译码器,这两款芯片均采用18脚dip封装,工作电压为3.5~1.3v,静态电流为1ma,片内自带rc振荡器,有自动断电功能,所需外部器件少,最多可编531 441种地址,引脚功能如表1所示。
ax532
ax5327
管脚号
功能
管脚号
功能
管脚号
功能
管脚号
功能
1
a0(地址输入)
10
a8/d0(地址/数据输入端)
1
a0(地址输入)
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:允许发送端,
带有内部上拉电阻
5
a4(同上)
14
din编码数据输入端
6
a5(同上)
15
osc2振荡器
外电边线端
6
a5(同上)
15
osc2振荡器
外电边线端
7
a6(同上)
16
osc1(同15端)
7
a6(同上)
16
osc1(同15端)
8
a7(同上)
17
dout:编码发送输出器
8
a7(同上)
17
vt:接受有效标志
显示器
9
vss电源负极(地)
18
vdd电源 正极
9
vss电源负极(地)
18
vdd电源正极
ax5326能对输入的12位数据进行编码,每12位为一帧。输入数据的逻辑状态可以有三种:“0”、“1”、“开路”。它的电压必须在vdd+0.5v~vss-0.5v之间。ax5327可以接收地址码和数据码。当两者连用时,一帧中的前8位是地址,后4位是数据。ax5327经两次解码检验,若发送地址码与接收地址码一致时,ax5327便发出一个vt(解码有效)信号并锁存、输出接收到的4位数据码。
电阻r阻值(k)
56
180
560
振荡频率(khz)
250
90
30
ax5326和ax5327的rc振荡器仅需一个外部电阻(接在osc1和osc2之间)。振荡器参数r的选择决定着振荡频率,其取值与振荡频率之间的关系如表2所示。
发送与接收器件介绍
采用ma系列的ma40a5s作为发射传感器,中心频率为40khz,其灵敏度大于112db,工作温度为-20~+60℃,灵敏度变化在-10db之内,带宽大于7khz;用ma40s2r作为接收传感器,中心频率也为40khz,其灵敏度大于-74db,带宽大于6khz,工作温度与ma40a5s相同。它们的允许输入为20ms,脉冲80vp-p。发射角为60°(-10db)。耐湿性在40℃时为95%rh;100小时后的灵敏度变化小于3db。
主要电路
发送部分编码器电路如图2所示,它可以传送4路数据出去,由于ax5326的a0~a7端可以设置为任意地址,所以有38=6561种地址。ax5326的d0~d3端可输入任意逻辑数据。电路工作时,输入一个逻辑低电平到te端(允许发送端),触发rc振荡器振荡,地址与数据被编码并通过dont端向外连续发送4次。为保证发送成功,te端低电平宽度不得少于5μs。
接收部分***电路如图3所示,ax5327的a0~a7端必须设置为与ax5327相同的地址,接收的数据经ax5327两次解码检验,如果发送地址码与接收码一致时,ax5327的vt端会输出高电平,同时接收的数据d0~d3被锁定并从它的d0~d3端输出。每当进行一次有效接收时,新的数据就被锁定。
结束语
本装置具有很强的可移植性,只要更换传感器(例如,红外线传感器)就能构成其他的遥控电路,性能稳定,效果良好。
参考文献
1 苏长赞,邹殿贵.红外线与超声波遥控.人民邮电出版社.2001
2 马明建,周长城.数据采集与处理技术.西安交通大学出版.1998
3 杨崇志等.特殊新型电子元器件手册.辽宁科学技术出版社.2001











