概述:玩具遙控車(chē)采用的是伺服電機(jī)無(wú)線遙控技術(shù)。遙控電路設(shè)計(jì)的基本要求是高性能、低成本、運(yùn)行平穩(wěn)、控制靈活、線路簡(jiǎn)單、抗干擾能力強(qiáng)。通常玩具遙控車(chē)的驅(qū)動(dòng)要用兩個(gè)微型直流伺服電動(dòng)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)玩具遙控車(chē)的前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)和加速等功能。玩具遙控車(chē)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈，對(duì)玩具遙控車(chē)的電氣性能也提出了越來(lái)越高的要求。玩具遙控車(chē)的無(wú)線遙控控制電路設(shè)計(jì)決定著玩具遙控車(chē)的整體性能。文中給出了一種具有優(yōu)異性能的迷你型玩具遙控車(chē)電路的設(shè)計(jì)方案，該方案主要采用PT8A977和PT8A978集成電路控制器來(lái)設(shè)計(jì)完成。

一、5功能遙控器PT8A977/PT8A978的應(yīng)用電路和引腳功能

普通玩具遙控車(chē)一般都具有前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)的基本功能，這些功能可分別由兩臺(tái)微型伺服電動(dòng)機(jī)來(lái)完成，該電機(jī)沒(méi)有調(diào)速功能。無(wú)線遙控電路的原理方框圖設(shè)計(jì)如圖1所示。該電路由無(wú)線發(fā)射和無(wú)線接收兩部分組成，其中無(wú)線發(fā)射由編碼電路和RF發(fā)射電路組成。編碼電路使用的集成電路型號(hào)是PT8A977，該電路具有5種編碼功能，其中F/B用于控制伺服電動(dòng)機(jī)的前進(jìn)、后退;L/R用于控制伺服電動(dòng)機(jī)的左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn);turbo用于加速。無(wú)線接收電路部分的解碼電路可以使用PT8A978集成電路芯片來(lái)完成，解調(diào)后的RF信號(hào)在PT8A996中被放大和濾波，然后得到基帶信號(hào)。當(dāng)系統(tǒng)在對(duì)該信號(hào)進(jìn)行取樣后，解碼邏輯便可以提取F/B、L/R和來(lái)自接收信號(hào)的功能位，同時(shí)輸出相應(yīng)的前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)和加速功能所用的控制電平。為了滿足玩具遙控車(chē)的安全需要，同時(shí)還應(yīng)為伺服電機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)載保護(hù)電路。

二、3 PT8A977/978的主要性能結(jié)構(gòu)

PT8A977/978是配套使用的無(wú)線遙控編解碼集成電路，它們都有5個(gè)管腳，對(duì)應(yīng)于5種編/解碼功能。根據(jù)外形封裝的區(qū)別，PT8A977/978分別各有3種序列號(hào)，其系列產(chǎn)品如表1所列。PT8A977/978具有遙控車(chē)的完整控制功能，它們的工作電壓為2.5~5.0V，當(dāng)無(wú)任何功能鍵按下時(shí)，芯片將自動(dòng)斷電，片上振蕩器停止工作，從而減少工作電流。該編/***的使用十分簡(jiǎn)單，應(yīng)用時(shí)只需很少的幾個(gè)外部元件即可構(gòu)成一個(gè)完整的實(shí)用電路。

三、編碼電路PT8A977BP/977BW的性能結(jié)構(gòu)

編碼電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外形封裝分別如圖2(a)和圖2(b)所示。由圖可見(jiàn):該編碼器的內(nèi)部主要由輸入電路、編碼電路、振蕩電路、時(shí)序產(chǎn)生器電路和輸出電路組成。輸入電路有5個(gè)輸入管腳，分別與5個(gè)功能按鍵forward(前進(jìn))、backward(后退)、right-ward(向右)、leftward(向左)和turbo(加速)相對(duì)應(yīng)。芯片中的編碼電路向SO和SC兩個(gè)輸出管腳發(fā)送數(shù)字碼，數(shù)字碼與定義的功能按鍵相對(duì)應(yīng)，SO編碼輸出端用于無(wú)線遙控，而SC編碼輸出端則用于紅外遙控。芯片內(nèi)時(shí)序電路中的一個(gè)計(jì)數(shù)器可使PT8A977BP/977BW具有自動(dòng)斷電功能。其管腳PC輸出端可用來(lái)控制外部工作電源的通、斷狀態(tài)。按下任何一個(gè)功能按鍵都會(huì)立即使芯片激活。編碼器輸出的編碼格式和字格式分別如圖3(a)和圖3(b)所示。在編碼格式中，W1表示功能碼，W2表示開(kāi)始碼。PT8A977/977BW的管腳功能說(shuō)明如表2所列。

四、解碼電路PT8A978BP/978BW的功能結(jié)構(gòu)

解碼集成電路的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)和外形封裝分別如圖4(a)和圖4(b)所示。該解碼集成電路比編碼集成電路復(fù)雜得多，它內(nèi)部主要由3組放大器、信號(hào)取樣和誤碼檢測(cè)、解碼電路、控制邏輯電路、振蕩器、時(shí)序產(chǎn)生器、鎖存器、輸出電路組成。PT8A978BP/978BW有5個(gè)輸出管腳，分別具有5種功能。接收的信號(hào)由三級(jí)放大器放大后對(duì)其進(jìn)行信號(hào)取樣、誤碼檢測(cè)和解碼，以控制遙控車(chē)的動(dòng)作。編碼和解碼兩種芯片的振蕩器工作頻率之間的相對(duì)誤差必須小于±2.5%。圖5所示是具體編碼和解碼時(shí)序，該***的管腳功能說(shuō)明如表3所列。

五、PT8A977BP/977BW在發(fā)射電路中的應(yīng)用

PT8A977BP/977BW在發(fā)射電路中的典型應(yīng)用電路如圖6所示，該電路使用9V電池供電，三極管Q1和Q2的工作電壓均是9V，集成電路芯片的工作電壓是4.7V。當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合時(shí)，發(fā)光二極管LED1導(dǎo)通發(fā)光，表示工作電源接通。9V電壓直接加到Q1、Q2上，同時(shí)經(jīng)R2、D1組成的穩(wěn)壓電路可為芯片提供4.7V的工作電壓。電阻R1用來(lái)決定編碼器內(nèi)部振蕩器OSC的振蕩頻率;按鍵開(kāi)關(guān)L、R用于控制遙控車(chē)的左、右轉(zhuǎn);按鍵開(kāi)關(guān)F、B用于控制遙控車(chē)的前進(jìn)、后退。三極管Q1與L1、X1、C3組成了一個(gè)電容三點(diǎn)式載波振蕩器，該振蕩器的工作頻率可以是27MHz或49MHz。編碼器SO管腳輸出的編碼數(shù)字信號(hào)和Q1輸出的載波信號(hào)同時(shí)加到Q2的基極后，經(jīng)Q2調(diào)制，L3、C8、C9濾波后便由天線L4發(fā)射出去。當(dāng)載波頻率為27MHz時(shí)，RF電路的元件參數(shù)則是:C3=47pF、C8=180pF、C9=47pF、R3=120kΩ、R5=15kΩ、L1=L2=2.2μH、X1=27.145MHz。載波頻率如果為47MHz，RF電路的元件參數(shù)是:C3=22pF、C8=100pF、C9=30pF、R3=68kΩ、R5=22kΩ、L1=L2=1μH、X1=49.860MHz。

六、PT8A978BP/978BW在接收電路中的應(yīng)用

PT8A978BP/978BW在接收電路中的典型應(yīng)用電路如圖7所示，該電路使用的是6V電源電壓，當(dāng)電源開(kāi)關(guān)S1閉合時(shí)，6V電壓直接加在伺服電機(jī)M1和M2的兩組全橋驅(qū)動(dòng)器上，再經(jīng)R10和穩(wěn)壓二極管D1降到3.3V，以作為RF接收電路和解碼芯片的工作電壓。無(wú)線遙控信號(hào)經(jīng)天線和Q1組成的RF電路接收后，將送至解碼芯片的VI1輸入管腳。接收到的信號(hào)經(jīng)芯片解碼后可從管腳7 Left 、6Right 、11 Forward 和10 Backward 腳輸出功能信號(hào)以驅(qū)動(dòng)兩個(gè)全橋電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，從而使橋路上的驅(qū)動(dòng)三極管交替導(dǎo)通以控制伺服電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)?，F(xiàn)以伺服電機(jī)M1為例:當(dāng)解碼芯片F(xiàn)orward管腳輸出為高電平，Backward管腳輸出為低電平時(shí)，Q2、Q6、Q5導(dǎo)通，而Q3、Q7、Q4關(guān)斷，M1中的電樞電流為從右至左，此時(shí)M1應(yīng)正轉(zhuǎn);反之，當(dāng)解碼芯片F(xiàn)orward管腳輸出為低電平，Backward管腳輸出為高電平時(shí)，Q2、Q6、Q5關(guān)斷，而Q3、Q7、Q4導(dǎo)通，M1中的電樞電流從左至右，此時(shí)，M1應(yīng)反轉(zhuǎn)。當(dāng)接收電路的載波頻率為27MHz時(shí)，RF接收電路的元件參數(shù)如下:C1=10pF、C2=47pF、C3=47pF、C4=3300pF、Q1的型號(hào)為C1815-Y、R1=150kΩ、R2=680Ω、L1=7T、L2=8.2μH;而載波頻率為49MHz時(shí)，RF接收電路的元件參數(shù)如下:C1=15pF、C2=25pF、C3=10pF、C4=2200pF、Q1的型號(hào)C380-0、R1=180kΩ、R2=820Ω、L1=5T、L2=3.3μH。