無(wú)線電控制接口電路

出處：維庫(kù)電子市場(chǎng)網(wǎng) 發(fā)布于：2023-02-02 17:20:48 | 331 次閱讀

這是我們?yōu)榻涌陂_發(fā)（并丟棄?。┑碾娐?。由于球童的機(jī)械設(shè)計(jì)，它分為兩部分。前半部分是一個(gè)速度接口，它簡(jiǎn)單地將標(biāo)準(zhǔn)無(wú)線電控制脈沖寬度轉(zhuǎn)換為模擬電壓，該電壓被饋送到 4QD 電機(jī)速度控制器之一。我知道 - 對(duì)于這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的任務(wù)，電路看起來太復(fù)雜了，但實(shí)際上它正在執(zhí)行客戶要求的其他一些任務(wù)。
下半場(chǎng)控制轉(zhuǎn)向。機(jī)械設(shè)計(jì)是一個(gè) 3 輪推車，“單輪”實(shí)際上是一對(duì)間隔很近的輪子，由頂部的主驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)提供動(dòng)力（這是由第一電路控制的電機(jī)）。然而，這對(duì)是電動(dòng)旋轉(zhuǎn)裝置：第二個(gè)電機(jī)是轉(zhuǎn)向裝置，可以將這對(duì)裝置旋轉(zhuǎn) 180 度，因此不僅提供轉(zhuǎn)向，還提供方向控制。
速度接口

Tr3 和 Tr4 是為 9v1 齊納二極管供電的電流源，以提供內(nèi)部電源。帶有 6v2 齊納二極管的 Tr5 為無(wú)線電控制接收器提供 5.6 伏電源。該接收器提供兩個(gè)輸出 - 一個(gè)用于電機(jī)速度控制，另一個(gè)用于轉(zhuǎn)向。
Tr13 和 14 是電平轉(zhuǎn)換器和脈沖調(diào)節(jié)器，用于整形無(wú)線電接收器的輸出脈沖。整形脈沖被饋送到脈沖長(zhǎng)度檢測(cè)器，該檢測(cè)器由帶有 Tr15 和 Tr16 的前 555 個(gè)組成。555（提供參考脈沖）由 Tr6 在輸入脈沖的上升沿觸發(fā)。Tr15 的集電極僅在輸入脈沖存在時(shí)為高電平，而 555 在關(guān)閉時(shí)為高電平，因此僅當(dāng)輸入脈沖長(zhǎng)度長(zhǎng)于參考脈沖時(shí)，它才會(huì)提供脈沖輸出。類似地，Tr16 的集電極僅在存在參考脈沖但輸入脈沖上沒有任何內(nèi)容時(shí)才為高電平。此脈沖表示參考比輸入長(zhǎng)。
Tr10 和 Tr11 是“泵和保持”電路。Tr11 的最大工作電流為 90 微安（9v，100K），因此其基極電流約為 1/3 微安（假設(shè)增益約為 250）。該基極電流通過 3M3 電阻器提供（實(shí)際上提供 3 微安 - 綽綽有余）。
因此在最壞的情況下，Tr10 的發(fā)射極電流可能為 3 微安。其基極電流約為 10 納安。假設(shè) Tr9 和 Tr18 不導(dǎo)通，這個(gè)基極電流只能來自泄漏 - 或 470n 電容器。這使電容器的放電速率約為 20 毫伏/秒。我們?cè)谧铋L(zhǎng)約 30 秒的保持時(shí)間之后，認(rèn)為 600mV 的漂移是完全可以接受的。通過仔細(xì)注意細(xì)節(jié)可以很容易地改善它，如果還可以使用 JFET 來消除基極電流。
因此，在沒有任何輸入脈沖的情況下，沒有參考脈沖，因此兩個(gè) 10n 電容器上沒有脈沖。470n 從泄漏中緩慢充電，輸出漂移至零伏。如果輸入脈沖到達(dá)，則觸發(fā)參考脈沖。如果參考脈沖太短，正脈沖出現(xiàn)在 10n 電容器上，為 Tr18 的發(fā)射極供電。10n 通過二極管充電。當(dāng)此脈沖停止時(shí)，Tr15 導(dǎo)通，對(duì) 10n 放電。由于二極管反向偏置，電容器只能從 Tr18 的發(fā)射極放電。Tr18的發(fā)射極電流也是它的集電極電流，所以放電脈沖使470n電容放電，輸出電壓升高一點(diǎn)。
因此，實(shí)際上這部分電路也是一個(gè)上/下階梯波形發(fā)生器，具有兩個(gè)獨(dú)立的輸入：一個(gè)用于上行，一個(gè)用于下行 -本站點(diǎn)的其他地方也使用了相同的電路。
脈沖不是單個(gè)的，而是脈沖串：經(jīng)過幾個(gè)脈沖后，輸出電壓會(huì)發(fā)生顯著變化。
現(xiàn)在，參考脈沖發(fā)生器（555）沒有傳統(tǒng)的定時(shí)電阻，而是一個(gè)電流鏡（有關(guān)電流鏡的更多信息）。充電電流從 Tr2 的集電極流出，等于流入 Tr1 的電流。該輸入電流有兩個(gè)分量，一個(gè)來自 Rm 的靜態(tài)部分和一個(gè)來自通過 Rp 的輸出的反饋分量。這兩個(gè)都是可調(diào)的，可以調(diào)節(jié)最大電壓（最大脈沖寬度）和最小電壓（最小脈沖寬度）對(duì)應(yīng)的脈沖寬度。
所以我們有一個(gè)帶有保持功能的脈寬電壓轉(zhuǎn)換器。
電路的底部是超時(shí)功能。每個(gè)正向輸入脈沖同時(shí)觸發(fā)定時(shí)周期并將定時(shí)電容器鉗位到零。因此，定時(shí)器輸出在脈沖序列開始時(shí)變高，但僅在最后一個(gè)輸入脈沖結(jié)束時(shí)才開始其計(jì)時(shí)周期。如果在超時(shí)之前沒有更多的脈沖到達(dá)，定時(shí)器將完成其時(shí)間周期并通過 Tr19 將輸出電壓重置為零，并且高爾夫球車停止。
如果這個(gè)邏輯有點(diǎn)晦澀，我的想法是擁有一個(gè)帶有四個(gè)按鈕和一個(gè)速度電位器的小型手持式發(fā)射器。一個(gè)按鈕是“停止”——上面沒有包括這個(gè)的電路，但它會(huì)打開 Tr19，停止機(jī)器死機(jī)。另一個(gè)按鈕是“刷新”。這將發(fā)送一串脈沖（寬度由速度電位器決定）來設(shè)置速度。這個(gè)想法是用戶每 30 秒左右推動(dòng)一次，以發(fā)送球童，或保持其進(jìn)度。如果操作員沒有及時(shí)刷新系統(tǒng)，定時(shí)器就會(huì)超時(shí)。
轉(zhuǎn)向電路
轉(zhuǎn)向電路中的電平轉(zhuǎn)換器和脈沖長(zhǎng)度比較器與速度電路中的相同，但輸出分別饋送到兩個(gè)脈沖序列檢測(cè)器。這些其實(shí)和速度控制中的timeout是一樣的。當(dāng)存在脈沖時(shí)，計(jì)時(shí)器的輸出為高電平，激活相應(yīng)的繼電器以向左或向右轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向電機(jī)。
轉(zhuǎn)向電路與速度控制電路非常相似，實(shí)際上沒什么好說的！
概括

每個(gè)設(shè)計(jì)師有時(shí)都希望他以不同的方式開始項(xiàng)目：這也不例外！該電路實(shí)際上工作正常 - 但在原型上，繼電器和電機(jī)會(huì)對(duì)接收器產(chǎn)生干擾，從而產(chǎn)生短輸出脈沖。正如您想象的那樣，這些搞砸了操作！所以我將不得不放入某種最小脈沖長(zhǎng)度濾波器……

很明顯，作為模擬設(shè)計(jì)，這變得太復(fù)雜了——但作為軟件，它會(huì)非常好！所以看起來是時(shí)候開始將它實(shí)現(xiàn)為 PIC 或其他一些簡(jiǎn)單的微控制器了！

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