一种无线玩具车的遥控收发系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于玩具设计开发技术领域,尤其涉及一种无线玩具车的遥控收发系 统。
【背景技术】
[0002] 作为玩具类用途的遥控车,其消费需求越来越大。无线玩具车的遥控收发系统的 好坏,直接关系到玩具遥控车的使用性能,直接影响到玩家操作的舒适感、愉悦感。
[0003] 而目前市场上的无线玩具车的遥控收发系统,几乎都采用调幅的方式进行遥控, 不仅遥控距离近,而且抗干扰性差,单一速度等级,待机时间短,无马达保护功能。 【实用新型内容】
[0004] 为了克服上述现有技术存在的缺陷和问题,本实用新型提供一种无线玩具车的遥 控收发系统,采用带分频器的锁相环电路配合混频器实现调频方式的调制和解调,支持多 级速度控制,遥控距离远,支持多部车同时玩且互不影响,待机时间长,具备马达过流保护 功能;在提升整体性能的同时,简化外围电路,不提高整个系统的成本。
[0005] 本实用新型的技术方案为:
[0006] -种无线玩具车的遥控收发系统,包括发射端和接收端,系统采用带分频器的锁 相环电路配合混频器实现调频方式的调制和解调,通过改变分频器的分频系数K得到不同 频率的载波信号,使得一个24. 576MHZ晶体足以实现27M带宽和49M带宽下的调制和解调 且每个带宽下均有4个独立频道。
[0007] 所述的发射端包括监测输入及电源管理电路、数字编码电路、混频器、功率放大 器、锁相环、振荡电路、线性稳压源和外围电路;线性稳压电源为发射端各部分电路提供工 作电压,同时受到监测输入与电源管理电路的管理控制,振荡电路通过锁相环电路连接至 混频器,监测输入及电源管理电路经过数字编码电路连接至混频器,混频器连接至功率放 大器,功率放大器发射输出。
[0008] 所述的发射端的外围电路没有使用常规的滑动电位器作为档位调节,而是通过操 作杆带动金属片滑动来实现等级速度控制。
[0009] 所述的接收端包括天线、低噪声放大电路LNA、混频器、自动增益控制电路、模数转 换器ADC、数字滤波器、命令响应逻辑输出电路、电压比较器、锁相环电路、振荡电路和线性 稳压源;线性稳压源为接收端各部分电路提供工作电压,天线通过低噪声放大电路LNA与 混频器相连,振荡电路通过锁相环电路与混频器相连,混频器依次与自动增益控制电路、模 数转换器、数字滤波器、命令响应逻辑输出电路相连,外部的检测电压经过电压比较器与命 令响应逻辑输出电路相连,命令响应逻辑输出电路控制输出。
[0010] 所述的锁相环电路由鉴相器、电荷泵、低通滤波器、压控振荡器和分频系数器组 成;振荡器的输出端与鉴相器相连,鉴相器依次与电荷泵、低通滤波器、压控振荡器连接, 压控振荡器通过分频系数器连接至鉴相器,形成反馈回路,压控振荡器输出高频时钟PLL_ OUT。
[0011] 所述的发射端的监测输入与电源管理电路实时监测输入按键操作的管脚电平,若 无任何操作即对应管脚为高电平时,立即关闭发射端其他部分电路的电源供应,使发射端 进入待机模式;玩家操作时,对应管脚为低电平,立即开启所有电路的电源供应,发射端进 入正常工作状态。
[0012] 所述的接收端具备马达过流保护功能,检测到马达过流时,立即关闭马达输出。
【附图说明】
[0013] 图1是本实用新型的发射端方框图。
[0014] 图2是本实用新型的发射端速度等级控制电路图。
[0015] 图3是本实用新型的接收端方框图。
[0016] 图4是本实用新型的锁相环电路框图。
[0017]图5是本实用新型的发射端待机检测流程图。
[0018] 图6是本实用新型的接收端对马达过流保护框图。
[0019]图7为本实用新型的接收端对马达过流保护流程图。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合附图和工作原理,对本实用新型进一步说明。
[0021] 本实用新型是一种用于无线玩具车控制的收发系统,包括发射端和接收端。
[0022] 所述的发射端包括监测输入及电源管理电路、数字编码电路、混频器、功率放大 器、锁相环、振荡电路、线性稳压源和外围电路,参照图1 ;线性稳压电源为发射端各部分电 路提供工作电压,同时受到监测输入与电源管理电路的管理控制,振荡电路通过锁相环电 路连接至混频器,监测输入及电源管理电路经过数字编码电路连接至混频器,混频器连接 至功率放大器,功率放大器发射输出。
[0023] 所述的发射端的外围电路没有使用常规的滑动电位器作为档位调节,而是通过操 作杆带动金属片滑动来实现速度等级控制,参照图2。金属片有4个触点,当操作杆在不同 位置,金属片的4个触点也在不同位置,管脚叩"、1"、"5?1"、"5?2"又是内部上拉的,所以 当操作杆处在不同位置时管脚"?"、"8"、"5?1"、"5?2"产生不同的电平状态,进而对应不同 的速度等级。经过编码发射后,接收端解析出对应的命令,输出对应占空比,来控制车轮的 速度。管脚,"、1"、"5?1"、"5?2"不同电平状态对应的速度控制,如下表1所示。
[0024]
[0025]表I
[0026] 注:"H"代表逻辑高电平;"L"代表逻辑低电平;代表不用关心。
[0027] 所述的接收端包括天线、低噪声放大电路LNA、混频器、自动增益控制电路、模数转 换器ADC、数字滤波器、命令响应逻辑输出电路、电压比较器、锁相环电路、振荡电路和线性 稳压源,如图3所示;线性稳压源为接收端各部分电路提供工作电压,天线通过低噪声放大 电路LNA与混频器相连,振荡电路通过锁相环电路与混频器相连,混频器依次与自动增益 控制电路、模数转换器、数字滤波器、命令响应逻辑输出电路相连,外部的检测电压经过电 压比较器与命令响应逻辑输出电路相连,命令响应逻辑输出电路控制输出。
[0028] 所述的锁相环电路由鉴相器、电荷泵、低通滤波器、压控振荡器和分频系数器组 成,如图4所示;振荡器的输出端与鉴相器相连,鉴相器依次与电荷泵、低通滤波器、压控振 荡器连接,压控振荡器通过分频系数器连接至鉴相器,形成反馈回路,压控振荡器输出高频 时钟 PLL_0UT。
[0029] 锁相环电路输出高频时钟PLL_0UT=K*Fin,Fin为振荡器的输出时钟,K为分频系 数,通过改变分频系数K值,就可以得到不同的载波信号,因此系统只需要一个24. 576MHZ 晶体就可以实现27M带宽和49M带宽下的调制和解调,且每个带宽下均有4个独立频道。不 同的频道的中心频点,如下表2所示。
[0030]
[0031] 表2
[0032] 不同频道所需要的载波信号,与发射端数字编码电路产生的编码信号混频得到调 制信号,经过功率放大直接发射输出。接收端通过天线接收到发射端发出的调制信号,该调 制信号经过低噪声放大电路LNA放大,与载波进行混频得到中频信号,再经过自动增益控 制电路,输出电压值符合模数转换器ADC输入范围的信号,经过模数转换器ADC得到数字信 号,数字信号经过多阶的数字滤波器,实现带通滤波,有效抑制了相邻通道的干扰信号。
[0033] 由于每个带宽下,均有4个独立的频道,所以支持多部不同频道的车子一起玩。加 之接收端接收到的信号经解调、放大后,又经模数转换器ADC转换成数字信号,并通过数字 滤波器进一步滤除带外信号,使系统抗干扰性大大增强,领道间的抑制比大于40db,多部不 同频道的车子一起玩互相不影响。
[0034] 发射端监测输入按键操作的管脚电平,若无任何操作则对应管脚电平为高(内部 上拉),随即关闭掉数字编码电路、振荡电路、锁相环电路、混频器以及功率放大器的电源供 应,此时发射端处于待机模式,功耗极低;当玩家操作时,对应管脚电平为低电平,随即开启 所有电路的电源供应,发射端处于正常工作模式,将编码调制输出。检测流程参照图5。
[0035] 本系统具有马达过流保护功能,接收端对马达电流进行监测,实现马达过流保护。 通过管脚"VFB"监测串联在马达电流回路上Rfb电阻的电压。一旦Vfb电压大于0. 18V且 持续时间超过7秒,即马达回路上的电流超过了 0. 18/Rfb,接收端立即关闭马达输出。直至 检测到Vfb电压小于0. 18V且持续时间超过600ms没有收到有效命令,才会恢复到正常工 作状态,响应对应的命令。图6为马达过流保护原理图,图7为马达过流保护检测流程图。
【主权项】
1. 一种无线玩具车的遥控收发系统,包括发射端和接收端,其特征在于: 所述的发射端包括监测输入及电源管理电路、数字编码电路、混频器、功率放大器、锁 相环、振荡电路、线性稳压源和外围电路,线性稳压电源为发射端各部分电路提供工作电 压,同时受到监测输入与电源管理电路的管理控制,振荡电路通过锁相环电路连接至混频 器,监测输入及电源管理电路经过数字编码电路连接至混频器,混频器连接至功率放大器, 功率放大器发射输出; 所述的接收端包括天线、低噪声放大电路LNA、混频器、自动增益控制电路、模数转换器 ADC、数字滤波器、命令响应逻辑输出电路、电压比较器、锁相环电路、振荡电路和线性稳压 源,线性稳压源为接收端各部分电路提供工作电压,天线通过低噪声放大电路LNA与混频 器相连,振荡电路通过锁相环电路与混频器相连,混频器依次与自动增益控制电路、模数转 换器、数字滤波器、命令响应逻辑输出电路相连,外部的检测电压经过电压比较器与命令响 应逻辑输出电路相连,命令响应逻辑输出电路控制输出。2. 如权利要求1所述的无线玩具车的遥控收发系统,其特征在于:所述的锁相环电路 由鉴相器、电荷泵、低通滤波器、压控振荡器和分频系数器组成;振荡器的输出端与鉴相器 相连,鉴相器依次与电荷泵、低通滤波器、压控振荡器连接,压控振荡器通过分频系数器连 接至鉴相器,形成反馈回路,压控振荡器输出高频时钟PLL_OUT。3. 如权利要求1所述的无线玩具车的遥控收发系统,其特征在于:所述的发射端的外 围电路通过操作杆带动金属片滑动来实现等级速度控制。4. 如权利要求1所述的无线玩具车的遥控收发系统,其特征在于:所述的接收端具备 马达过流保护功能,检测到马达过流时,立即关闭马达输出。
【专利摘要】本实用新型涉及一种无线玩具车的遥控收发系统,包括发射端和接收端,系统采用带分频器的锁相环电路配合混频器实现调频方式的调制和解调,通过改变分频器的分频系数K得到不同频率的载波信号,使得一个24.576MHZ晶体足以实现27M带宽和49M带宽下的调制和解调且每个带宽下均有4个独立频道。相比于老式无线玩具车的遥控收发系统,采用调频的方式进行遥控,支持多级速度控制,遥控距离远,支持多部车同时玩且互不影响,待机时间长,具备马达过流保护;在提升整体性能的同时,简化外围电路,不提高整个系统的成本。
【IPC分类】A63H17/39, A63H30/04
【公开号】CN204699399
【申请号】CN201520232628
【发明人】廖红伟, 宁骏, 张宁, 李文杰, 孙立
【申请人】武汉光华芯科技有限公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年4月16日