一種無線玩具車的遙控收發(fā)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于玩具設(shè)計(jì)開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無線玩具車的遙控收發(fā)系 統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 作為玩具類用途的遙控車，其消費(fèi)需求越來越大。無線玩具車的遙控收發(fā)系統(tǒng)的 好壞，直接關(guān)系到玩具遙控車的使用性能，直接影響到玩家操作的舒適感、愉悅感。
[0003] 而目前市場(chǎng)上的無線玩具車的遙控收發(fā)系統(tǒng)，幾乎都采用調(diào)幅的方式進(jìn)行遙控， 不僅遙控距離近，而且抗干擾性差，單一速度等級(jí)，待機(jī)時(shí)間短，無馬達(dá)保護(hù)功能。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷和問題，本實(shí)用新型提供一種無線玩具車的遙 控收發(fā)系統(tǒng)，采用帶分頻器的鎖相環(huán)電路配合混頻器實(shí)現(xiàn)調(diào)頻方式的調(diào)制和解調(diào)，支持多 級(jí)速度控制，遙控距離遠(yuǎn)，支持多部車同時(shí)玩且互不影響，待機(jī)時(shí)間長(zhǎng)，具備馬達(dá)過流保護(hù) 功能；在提升整體性能的同時(shí)，簡(jiǎn)化外圍電路，不提高整個(gè)系統(tǒng)的成本。
[0005] 本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：
[0006] -種無線玩具車的遙控收發(fā)系統(tǒng)，包括發(fā)射端和接收端，系統(tǒng)采用帶分頻器的鎖 相環(huán)電路配合混頻器實(shí)現(xiàn)調(diào)頻方式的調(diào)制和解調(diào)，通過改變分頻器的分頻系數(shù)K得到不同 頻率的載波信號(hào)，使得一個(gè)24. 576MHZ晶體足以實(shí)現(xiàn)27M帶寬和49M帶寬下的調(diào)制和解調(diào) 且每個(gè)帶寬下均有4個(gè)獨(dú)立頻道。
[0007] 所述的發(fā)射端包括監(jiān)測(cè)輸入及電源管理電路、數(shù)字編碼電路、混頻器、功率放大 器、鎖相環(huán)、振蕩電路、線性穩(wěn)壓源和外圍電路；線性穩(wěn)壓電源為發(fā)射端各部分電路提供工 作電壓，同時(shí)受到監(jiān)測(cè)輸入與電源管理電路的管理控制，振蕩電路通過鎖相環(huán)電路連接至 混頻器，監(jiān)測(cè)輸入及電源管理電路經(jīng)過數(shù)字編碼電路連接至混頻器，混頻器連接至功率放 大器，功率放大器發(fā)射輸出。
[0008] 所述的發(fā)射端的外圍電路沒有使用常規(guī)的滑動(dòng)電位器作為檔位調(diào)節(jié)，而是通過操 作桿帶動(dòng)金屬片滑動(dòng)來實(shí)現(xiàn)等級(jí)速度控制。
[0009] 所述的接收端包括天線、低噪聲放大電路LNA、混頻器、自動(dòng)增益控制電路、模數(shù)轉(zhuǎn) 換器ADC、數(shù)字濾波器、命令響應(yīng)邏輯輸出電路、電壓比較器、鎖相環(huán)電路、振蕩電路和線性 穩(wěn)壓源；線性穩(wěn)壓源為接收端各部分電路提供工作電壓，天線通過低噪聲放大電路LNA與 混頻器相連，振蕩電路通過鎖相環(huán)電路與混頻器相連，混頻器依次與自動(dòng)增益控制電路、模 數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)字濾波器、命令響應(yīng)邏輯輸出電路相連，外部的檢測(cè)電壓經(jīng)過電壓比較器與命 令響應(yīng)邏輯輸出電路相連，命令響應(yīng)邏輯輸出電路控制輸出。
[0010] 所述的鎖相環(huán)電路由鑒相器、電荷泵、低通濾波器、壓控振蕩器和分頻系數(shù)器組 成；振蕩器的輸出端與鑒相器相連，鑒相器依次與電荷泵、低通濾波器、壓控振蕩器連接， 壓控振蕩器通過分頻系數(shù)器連接至鑒相器，形成反饋回路，壓控振蕩器輸出高頻時(shí)鐘PLL_ OUT。
[0011] 所述的發(fā)射端的監(jiān)測(cè)輸入與電源管理電路實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輸入按鍵操作的管腳電平，若 無任何操作即對(duì)應(yīng)管腳為高電平時(shí)，立即關(guān)閉發(fā)射端其他部分電路的電源供應(yīng)，使發(fā)射端 進(jìn)入待機(jī)模式；玩家操作時(shí)，對(duì)應(yīng)管腳為低電平，立即開啟所有電路的電源供應(yīng)，發(fā)射端進(jìn) 入正常工作狀態(tài)。
[0012] 所述的接收端具備馬達(dá)過流保護(hù)功能，檢測(cè)到馬達(dá)過流時(shí)，立即關(guān)閉馬達(dá)輸出。
【附圖說明】
[0013] 圖1是本實(shí)用新型的發(fā)射端方框圖。
[0014] 圖2是本實(shí)用新型的發(fā)射端速度等級(jí)控制電路圖。
[0015] 圖3是本實(shí)用新型的接收端方框圖。
[0016] 圖4是本實(shí)用新型的鎖相環(huán)電路框圖。
[0017]圖5是本實(shí)用新型的發(fā)射端待機(jī)檢測(cè)流程圖。
[0018] 圖6是本實(shí)用新型的接收端對(duì)馬達(dá)過流保護(hù)框圖。
[0019]圖7為本實(shí)用新型的接收端對(duì)馬達(dá)過流保護(hù)流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面結(jié)合附圖和工作原理，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0021] 本實(shí)用新型是一種用于無線玩具車控制的收發(fā)系統(tǒng)，包括發(fā)射端和接收端。
[0022] 所述的發(fā)射端包括監(jiān)測(cè)輸入及電源管理電路、數(shù)字編碼電路、混頻器、功率放大 器、鎖相環(huán)、振蕩電路、線性穩(wěn)壓源和外圍電路，參照?qǐng)D1 ;線性穩(wěn)壓電源為發(fā)射端各部分電 路提供工作電壓，同時(shí)受到監(jiān)測(cè)輸入與電源管理電路的管理控制，振蕩電路通過鎖相環(huán)電 路連接至混頻器，監(jiān)測(cè)輸入及電源管理電路經(jīng)過數(shù)字編碼電路連接至混頻器，混頻器連接 至功率放大器，功率放大器發(fā)射輸出。
[0023] 所述的發(fā)射端的外圍電路沒有使用常規(guī)的滑動(dòng)電位器作為檔位調(diào)節(jié)，而是通過操 作桿帶動(dòng)金屬片滑動(dòng)來實(shí)現(xiàn)速度等級(jí)控制，參照?qǐng)D2。金屬片有4個(gè)觸點(diǎn)，當(dāng)操作桿在不同 位置，金屬片的4個(gè)觸點(diǎn)也在不同位置，管腳叩"、1"、"5?1"、"5?2"又是內(nèi)部上拉的，所以 當(dāng)操作桿處在不同位置時(shí)管腳"？"、"8"、"5?1"、"5?2"產(chǎn)生不同的電平狀態(tài)，進(jìn)而對(duì)應(yīng)不同 的速度等級(jí)。經(jīng)過編碼發(fā)射后，接收端解析出對(duì)應(yīng)的命令，輸出對(duì)應(yīng)占空比，來控制車輪的 速度。管腳，"、1"、"5?1"、"5?2"不同電平狀態(tài)對(duì)應(yīng)的速度控制，如下表1所示。
[0024]
[0025]表I
[0026] 注："H"代表邏輯高電平；"L"代表邏輯低電平；代表不用關(guān)心。
[0027] 所述的接收端包括天線、低噪聲放大電路LNA、混頻器、自動(dòng)增益控制電路、模數(shù)轉(zhuǎn) 換器ADC、數(shù)字濾波器、命令響應(yīng)邏輯輸出電路、電壓比較器、鎖相環(huán)電路、振蕩電路和線性 穩(wěn)壓源，如圖3所示；線性穩(wěn)壓源為接收端各部分電路提供工作電壓，天線通過低噪聲放大 電路LNA與混頻器相連，振蕩電路通過鎖相環(huán)電路與混頻器相連，混頻器依次與自動(dòng)增益 控制電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)字濾波器、命令響應(yīng)邏輯輸出電路相連，外部的檢測(cè)電壓經(jīng)過電 壓比較器與命令響應(yīng)邏輯輸出電路相連，命令響應(yīng)邏輯輸出電路控制輸出。
[0028] 所述的鎖相環(huán)電路由鑒相器、電荷泵、低通濾波器、壓控振蕩器和分頻系數(shù)器組 成，如圖4所示；振蕩器的輸出端與鑒相器相連，鑒相器依次與電荷泵、低通濾波器、壓控振 蕩器連接，壓控振蕩器通過分頻系數(shù)器連接至鑒相器，形成反饋回路，壓控振蕩器輸出高頻 時(shí)鐘 PLL_0UT。
[0029] 鎖相環(huán)電路輸出高頻時(shí)鐘PLL_0UT=K*Fin，F(xiàn)in為振蕩器的輸出時(shí)鐘，K為分頻系 數(shù)，通過改變分頻系數(shù)K值，就可以得到不同的載波信號(hào)，因此系統(tǒng)只需要一個(gè)24. 576MHZ 晶體就可以實(shí)現(xiàn)27M帶寬和49M帶寬下的調(diào)制和解調(diào)，且每個(gè)帶寬下均有4個(gè)獨(dú)立頻道。不 同的頻道的中心頻點(diǎn)，如下表2所示。
[0030]
[0031] 表2
[0032] 不同頻道所需要的載波信號(hào)，與發(fā)射端數(shù)字編碼電路產(chǎn)生的編碼信號(hào)混頻得到調(diào) 制信號(hào)，經(jīng)過功率放大直接發(fā)射輸出。接收端通過天線接收到發(fā)射端發(fā)出的調(diào)制信號(hào)，該調(diào) 制信號(hào)經(jīng)過低噪聲放大電路LNA放大，與載波進(jìn)行混頻得到中頻信號(hào)，再經(jīng)過自動(dòng)增益控 制電路，輸出電壓值符合模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC輸入范圍的信號(hào)，經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC得到數(shù)字信 號(hào)，數(shù)字信號(hào)經(jīng)過多階的數(shù)字濾波器，實(shí)現(xiàn)帶通濾波，有效抑制了相鄰?fù)ǖ赖母蓴_信號(hào)。
[0033] 由于每個(gè)帶寬下，均有4個(gè)獨(dú)立的頻道，所以支持多部不同頻道的車子一起玩。加 之接收端接收到的信號(hào)經(jīng)解調(diào)、放大后，又經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并通過數(shù)字 濾波器進(jìn)一步濾除帶外信號(hào)，使系統(tǒng)抗干擾性大大增強(qiáng)，領(lǐng)道間的抑制比大于40db，多部不 同頻道的車子一起玩互相不影響。
[0034] 發(fā)射端監(jiān)測(cè)輸入按鍵操作的管腳電平，若無任何操作則對(duì)應(yīng)管腳電平為高（內(nèi)部 上拉)，隨即關(guān)閉掉數(shù)字編碼電路、振蕩電路、鎖相環(huán)電路、混頻器以及功率放大器的電源供 應(yīng)，此時(shí)發(fā)射端處于待機(jī)模式，功耗極低；當(dāng)玩家操作時(shí)，對(duì)應(yīng)管腳電平為低電平，隨即開啟 所有電路的電源供應(yīng)，發(fā)射端處于正常工作模式，將編碼調(diào)制輸出。檢測(cè)流程參照?qǐng)D5。
[0035] 本系統(tǒng)具有馬達(dá)過流保護(hù)功能，接收端對(duì)馬達(dá)電流進(jìn)行監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)馬達(dá)過流保護(hù)。 通過管腳"VFB"監(jiān)測(cè)串聯(lián)在馬達(dá)電流回路上Rfb電阻的電壓。一旦Vfb電壓大于0. 18V且 持續(xù)時(shí)間超過7秒，即馬達(dá)回路上的電流超過了 0. 18/Rfb，接收端立即關(guān)閉馬達(dá)輸出。直至 檢測(cè)到Vfb電壓小于0. 18V且持續(xù)時(shí)間超過600ms沒有收到有效命令，才會(huì)恢復(fù)到正常工 作狀態(tài)，響應(yīng)對(duì)應(yīng)的命令。圖6為馬達(dá)過流保護(hù)原理圖，圖7為馬達(dá)過流保護(hù)檢測(cè)流程圖。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種無線玩具車的遙控收發(fā)系統(tǒng)，包括發(fā)射端和接收端，其特征在于： 所述的發(fā)射端包括監(jiān)測(cè)輸入及電源管理電路、數(shù)字編碼電路、混頻器、功率放大器、鎖 相環(huán)、振蕩電路、線性穩(wěn)壓源和外圍電路，線性穩(wěn)壓電源為發(fā)射端各部分電路提供工作電 壓，同時(shí)受到監(jiān)測(cè)輸入與電源管理電路的管理控制，振蕩電路通過鎖相環(huán)電路連接至混頻 器，監(jiān)測(cè)輸入及電源管理電路經(jīng)過數(shù)字編碼電路連接至混頻器，混頻器連接至功率放大器， 功率放大器發(fā)射輸出； 所述的接收端包括天線、低噪聲放大電路LNA、混頻器、自動(dòng)增益控制電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器 ADC、數(shù)字濾波器、命令響應(yīng)邏輯輸出電路、電壓比較器、鎖相環(huán)電路、振蕩電路和線性穩(wěn)壓 源，線性穩(wěn)壓源為接收端各部分電路提供工作電壓，天線通過低噪聲放大電路LNA與混頻 器相連，振蕩電路通過鎖相環(huán)電路與混頻器相連，混頻器依次與自動(dòng)增益控制電路、模數(shù)轉(zhuǎn) 換器、數(shù)字濾波器、命令響應(yīng)邏輯輸出電路相連，外部的檢測(cè)電壓經(jīng)過電壓比較器與命令響 應(yīng)邏輯輸出電路相連，命令響應(yīng)邏輯輸出電路控制輸出。2. 如權(quán)利要求1所述的無線玩具車的遙控收發(fā)系統(tǒng)，其特征在于：所述的鎖相環(huán)電路 由鑒相器、電荷泵、低通濾波器、壓控振蕩器和分頻系數(shù)器組成；振蕩器的輸出端與鑒相器 相連，鑒相器依次與電荷泵、低通濾波器、壓控振蕩器連接，壓控振蕩器通過分頻系數(shù)器連 接至鑒相器，形成反饋回路，壓控振蕩器輸出高頻時(shí)鐘PLL_OUT。3. 如權(quán)利要求1所述的無線玩具車的遙控收發(fā)系統(tǒng)，其特征在于：所述的發(fā)射端的外 圍電路通過操作桿帶動(dòng)金屬片滑動(dòng)來實(shí)現(xiàn)等級(jí)速度控制。4. 如權(quán)利要求1所述的無線玩具車的遙控收發(fā)系統(tǒng)，其特征在于：所述的接收端具備 馬達(dá)過流保護(hù)功能，檢測(cè)到馬達(dá)過流時(shí)，立即關(guān)閉馬達(dá)輸出。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種無線玩具車的遙控收發(fā)系統(tǒng)，包括發(fā)射端和接收端，系統(tǒng)采用帶分頻器的鎖相環(huán)電路配合混頻器實(shí)現(xiàn)調(diào)頻方式的調(diào)制和解調(diào)，通過改變分頻器的分頻系數(shù)K得到不同頻率的載波信號(hào)，使得一個(gè)24.576MHZ晶體足以實(shí)現(xiàn)27M帶寬和49M帶寬下的調(diào)制和解調(diào)且每個(gè)帶寬下均有4個(gè)獨(dú)立頻道。相比于老式無線玩具車的遙控收發(fā)系統(tǒng)，采用調(diào)頻的方式進(jìn)行遙控，支持多級(jí)速度控制，遙控距離遠(yuǎn)，支持多部車同時(shí)玩且互不影響，待機(jī)時(shí)間長(zhǎng)，具備馬達(dá)過流保護(hù)；在提升整體性能的同時(shí)，簡(jiǎn)化外圍電路，不提高整個(gè)系統(tǒng)的成本。
【IPC分類】A63H17/39, A63H30/04
【公開號(hào)】CN204699399
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520232628
【發(fā)明人】廖紅偉, 寧駿, 張寧, 李文杰, 孫立
【申請(qǐng)人】武漢光華芯科技有限公司
【公開日】2015年10月14日
【申請(qǐng)日】2015年4月16日