一款无线控制的编解码门铃设计

创新者：韩　伟 刘　涌 张海瑞 张华帅 司宇翔



一款无线控制的编解码门铃设计

创新者：韩伟 刘涌 张海瑞 张华帅 司宇翔

本文实现了一款新型无线编解码遥控门铃，最远空旷距离可达60m。该门铃配有机电式高音质的音乐铃声做声源，可以发出各种音乐，声音优美。门铃按键与声源之间不需要线路连接，电路简单可靠，与传统门铃相比，抗干扰能力强，遥控距离远，美观实用，功耗低，体积小，可以随意放置在室内的任何地方，可以改变门铃发出的声音，满足人们不同的生活需求，有广泛的应用前景。

无线收发系统的基本原理是实现无线信号传输的基础，通过无线控制信号控制各种电子电路，广泛应用在各种场合。无线编解码遥控门铃系统是一种非常典型的无线收发系统，其原理框图如图1所示，其构成包括发射电路和接收电路两部分，发射电路采集控制信号，对采集的信号进行编码，然后通过调制电路无线发射出去。接收电路接收到信号后进行解调，对解调后的信号进行解码，之后控制声音电路发出声音，实现无线门铃功能。

无线编解码门铃设计原理

无线编解码门铃利用编解码技术和无线遥控技术，采用具有编解码功能的遥控发射接收专用集成芯片，构成数字编解码系统，从而实现发射与接收的功能。

发射系统构成

无线门铃发射系统的基本原理如图2所示。发射系统由控制按键采集信号，经过调制振荡电路转换为高频信号，经过稳频后送到高频振荡电路无线发射出去。

无线门铃发射电路如图3所示，由型号为9018的三极管以及相应的外围电路元件可调电容C1（4-27p）、瓷片电容C2（15p）、电路板印制电感L1、色环电感L2（4.7µH）等构成高频振荡电路，从而产生载波信号，编码芯片IC1（PT2262）的17脚输出的编码信号对该载频进行调制，直接由振荡线圈L1发射出去，L1起到天线作用。

接收系统构成

无线门铃接收系统的基本原理如图4所示。接收系统接收到信号后，送到超再生接收电路进行解调，之后送到放大电路进行放大，再送到解码电路解码，解码后的信号送到声音电路发出声音。

图1　无线门铃系统原理框图

图2　发射系统原理框图

图3　无线门铃发射电路图

图4　接收系统原理框图

无线门铃接收电路如图5示，由型号为9018的三极管VT2以及相应的外围电路元件电路板印制电感L3、色环电感L4（4.7µH）、瓷片电容C5（8p）、瓷片电容C6（5p）等构成超再生检波电路，该电路接收发射电路发送来的高频信号，并且对该信号进行解调，还原出原始的编码信号，再经过由VT3、VT4、VT5三个相同型号的三极管9014构成的三级放大电路放大，之后送入解码芯片IC2 （PT2272）的14脚，进行信号解码，解码后的信号从PT2272的17脚输出，该信号为高电平，可以触发音乐芯片IC3（KDT9300）工作，信号通过低频功放推动扬声器发出声音。

声音电路

KDT9300音乐芯片可内存音乐曲子或铃声，这是一种CMOS系列的大规模集成电路，包括振荡器、只读存储器、音色发生器、地址计算器和控制、输出、节拍等。触发一次就进行一次内存循环，工作电压是3V，静态工作电压小，耗电低。

编码与解码电路原理

无线门铃电路的核心器件采用了带数据、地址编解码功能的遥控发射接收芯片PT2262/PT2272。

无线遥控发射电路的编码信号从PT2262的17脚输出，14脚为发射指令端，14脚接地时，芯片的输出端就会发射出一组编码脉冲。15脚、16脚为内置振荡器，通过外接一定阻值的电阻来产生振荡。当编码芯片PT2262发射的编码信号与解码芯片PT2272预置的信号相同时，PT2272的17脚就输出高电平。15脚、16脚是振荡器，外接一定阻值的电阻即可。14脚为输入端。

图5　无线门铃接收电路图

图6　音乐芯片KDT9300

图7　编码芯片PT2262/解码芯片PT2272引脚图

表1　编码芯片PT2262引脚及功能说明

表2　解码芯片PT2272引脚及功能说明

电路制作与调试过程

根据设计的电路图制作电路板，整理所有电路的元器件，检测安装焊接。插装时要注意极性元器件的方向，如电解电容、发光二极管、三极管、集成电路插座的方向等。

发射电路和接收电路安装完成后，仔细检查电路是否存在焊接问题，发现问题并修正后，可对电路进行测试与调试。将无线编解码门铃接上电源，测量各点的静态电压参数，接收电路各三极管集电极的电压参数：VT2≈1.3V、VT3≈0.8V、VT4=0V、VT5≈2.4V；接收电路各三极管基极电压参数：VT2≈0.8V、VT3≈0.6V、VT4≈0.6V、VT5=0V。电路各级的静态电压正常后，可以调整发射信号的载频。

无线门铃近距离发射接收信号正常后，按下按键能正常发音，则可以进行远距离调试，要仔细调整可调电容C1，可以将控制距离调节到40m以上。该门铃可以实现一对一或一对多信号控制，也可实现多对一或多对多信号控制，但是必须保持发射电路和接收电路的编解码方式是一致的，才能够实现信号的正常传输。

结束语

对无线编解码遥控门铃进行参数测试结果：遥控发射距离大于40m；发射频率为315MHz，带宽2MHz，发射功率约0.45W，工作电流小于10mA，带信号发射指示灯，本设计的无线编解码遥控门铃可以实现一个或多个输入控制信号对一个或多个输出信号的控制。无线编码遥控门铃采用编、解码技术，不需要连接线路，多机使用互不干扰，大大提高了可靠性和实用性，应用领域广阔。

韩 伟 刘 涌 张海瑞 张华帅 司宇翔

北京电子科技职业学院

10.3969/j.issn.1001-8972.2016.01.023