采用AX5326與AX5327編碼/解碼芯片實現(xiàn)超聲波遙控系統(tǒng)的設(shè)計

引言

超聲波遙控是利用超聲波來傳送指令的遙控，可以應(yīng)用于需要遙控、遙測的場合。采用AX5326與AX5327構(gòu)成的遙控系統(tǒng)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。

超聲波遙控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

超聲波遙控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示，分為發(fā)射與接收兩部分，應(yīng)用編碼/解碼專用芯片來控制操作。發(fā)射部分包括鍵盤矩陣、編碼調(diào)制、驅(qū)動電路、超聲波發(fā)送器（將電信號轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換為電信號）、前置放大、解調(diào)與指令譯碼、驅(qū)動與執(zhí)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(tǒng)采用脈沖編碼方式，以不同的電脈沖的數(shù)目、寬度、相位或以不同的脈沖組合來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(yīng)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(nèi)自帶RC振蕩器，有自動斷電功能，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。

AX5326能對輸入的12位數(shù)據(jù)進行編碼，每12位為一幀。輸入數(shù)據(jù)的邏輯狀態(tài)可以有三種：“0”、“1”、“開路”。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(shù)據(jù)碼。當(dāng)兩者連用時，一幀中的前8位是地址，后4位是數(shù)據(jù)。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，AX5327便發(fā)出一個VT（解碼有效）信號并鎖存、輸出接收到的4位數(shù)據(jù)碼。

AX5326和AX5327的RC振蕩器僅需一個外部電阻（接在OSC1和OSC2之間）。振蕩器參數(shù)R的選擇決定著振蕩頻率，其取值與振蕩頻率之間的關(guān)系如表2所示。

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(nèi)，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℃時為95%RH；100小時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(shù)據(jù)出去，由于AX5326的A0～A7端可以設(shè)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(shù)據(jù)。電路工作時，輸入一個邏輯低電平到TE端（允許發(fā)送端），觸發(fā)RC振蕩器振蕩，地址與數(shù)據(jù)被編碼并通過DONT端向外連續(xù)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(shè)置為與AX5327相同的地址，接收的數(shù)據(jù)經(jīng)AX5327兩次解碼檢驗，如果發(fā)送地址碼與接收碼一致時，AX5327的VT端會輸出高電平，同時接收的數(shù)據(jù)D0～D3被鎖定并從它的D0～D3端輸出。每當(dāng)進行一次有效接收時，新的數(shù)據(jù)就被鎖定。

結(jié)束語

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

責(zé)任編輯：gt