简易无线遥控系统设计报告.docVIP

徐金辉张磊喻玮

摘要

该系统为简易无线遥控系统，实现无线遥控八个对象，七个LED和一个小灯泡，控制状态有15种，分别为七个LED的开关状态和小

灯泡对应的八个亮度等级。本设计发射接收电路暂用模块代替，发射

频率和接收频率均为315MHZ。用MC145026/MC145027实现编码和解码功能。

1．基本要求

（1）工作频率：f=6～10MHz中任选一种频率。o

（2）调制方式：AM、FM或FSK??任选一种。

（3）输出功率：不大于20mW（在标准75Ω假负载上）。

（4）遥控对象：8个，被控设备用LED分别代替，LED发光表示工作。

（5）接收机距离发射机不小于10m。

2．发挥部分

（1）8路设备中的一路为电灯，用指令遥控电灯亮度，亮度分

为8级并用数码管显示级数。

（2）在一定发射功率下（不大于20mW），尽量增大接收距离。

（3）增加信道抗干扰措施。

（4）尽量降低电源功耗。

注：不能采用现成的收、发信机整机。

一系统方框图

发射端

功率放大

阻抗匹配

编码器压控振荡器高速分频锁相环

器

环路滤波器开关

发射部分方框图

接受端

接受机高频解调器解码器

放大器

译码LED显示

七段显示译码七段数码管显示

接受部分方框图

一、压控振荡器电路(VCO)

（1）VCO主要由压控振荡器芯片MC1648、变容二极管V149

以及LC并联谐振回路构成。电源采用+5V的电压。MC1648需要外接一个由电感和电容组成的并联谐振回路,电容采用一对串联变容二

极管,背靠背与电感相连,调节加在变容二极管上的电压值,使VCO的输出频率稳定在8MHz。在工作频率时,为达到最佳工作性能,要求LC并联谐振回路的QL?100。VCO产生的振荡频率范围和变容二极管

的压容特性有关。变容二极管的CVD的大小受所加偏置电压U控制。对于fc=8MHz,CVD=20pF,利用公式计算可得L值。MC1648引脚端3为缓冲输出,一路供锁项环,一路经功率放大后输出。该芯片的引脚端

5是自动增益控制电路(AGC)的反馈端,由于本设计的频率固定在

8MHz,且其反馈幅度不大,因此引脚端5经电容接地。

(2)采用由晶体管9018及变容二极管和电感组成的西勒振荡器

电路，振荡信号通过电容耦合到射极跟随器，然后送往功率放大器，

这种电路的特点是：振荡频率由C3、C4决定，但反馈系数由C1、C2决定，解决了基本三点式振荡设计中存在的改变振荡频率必改变

反馈系数的矛盾。综合考虑稳幅输出和调谐方便，电路选用变容二极

管取代C4实现系统的核心模块。

方案一有闭环控制幅值功能，电路简易，控制较方便，本系统选

择方案一。

二、锁相环电路

VCO的输出频率受自身参数、控制电压的稳定性、温度外界电

磁干扰等因素的影响,往往是不够稳定的。因此可以加入自相位控制

环节,即锁相环,来稳定发射频率。发射频率经反馈,与晶振产生的标

准信号做比较,在锁相环的跟踪下,发射频率始终向标准信号逼近,最终被锁定在标准频率上,达到与参考晶振同样的稳定度。

方案一：锁相环电路采用MC145152芯片,MC145152芯片集鉴相器、可编程分频器、参考分频器于一体,分频器的分频系数可由并

行输入的数据控制。参考晶振接入MC145152的OSCin、OSCout引脚端,芯片内部的?R参考分频器提供8种不同的分频系数,对参考信号进行分频。R值由其引脚端RA0、RA1和RA2设定,RA0RA1RA2设定范

围为000～111,对应的分频系数为8～2048。本设计中,参考晶振为10.24MHz,所以取RA0RA1RA2=101时,即R=1024,对参考晶振频率进行

1024分频。为使分频系数连续可调,可编程分频电路采用是吞咽脉冲

计数器,由ECL的高速分频器MC12022及MC145152内部的?A减法计数器,?N减法计数构成。采用的鉴相器集成在MC145152中,是一种新型数字式鉴频/鉴相集成电路,具有鉴频和鉴相功能,不需要辅助捕捉电路就能实现宽带捕捉和保持。

压控振荡器可编程分频器鉴相器

环路滤波器

晶振参考分频器

由MC145152构成的锁相环原理方框图

方案二：数字电压合成方式。由单片机系统通过D/A将需要频率对应的控制电压加在变容二极管上，改变回路电容值，改变输

出频率。由于是开环调节，且变容二极管C～V特性的非线性，使输

出频率难以精确控制。

方案三：采用集成度更高的专用锁相集成芯片——BU2614。BU2614是用在数字调谐收音机中的锁相集成芯片。其内部集成了前

置分频、可变程序分频器、参考分频器和鉴相器。工作频率范围10～130MHz频率步进为1kHz，满足本系统的需求，电路较简单，控制方

便。原理方框图