综合技能训练(遥控赛车)

综合技能训练：遥控赛车设计

学院：机械与电子工程

专业：电子科学与技术

班级：1421401

姓名：

学号：

指导老师：***

日期：2017年6月1日

一、实验目的

1．了解5功能集成芯片SCTX2B/SM6135W的引脚功能和应用电路。

2．提高电路的识图能力。

3．巩固元器件的测试技能。

4．了解电子产品的制作程序和要求，学会组装并调试无线遥控赛车。

二、实验原理

1.系统构成

ZX9901C型四通道遥控赛车，是由发射部分和接收部分组成。接收部分使用

5号电池4节。发射部分为成品，使用2节5号电池。整机制作比较容易，遥控

距离远。

2.主要参数

赛车的发射部分工作电压为3V，工作电流为13-20mA。赛车的接收部分工作

电压为6V，应使用高能量的的碱性电池比较好。整机遥控距离为50米左右。

3.主要元器件简介

SCTX2B／SM6135W是配套使用的无线遥控编解码集成电路，它们都有５个管脚，对

应于５种编／解码功能。SCTX2B／SM6135W具有遥控车的完整控制功能，它们的工作电

压为2.5Ｖ～6.0Ｖ，当无任何功能键按下时，芯片将自动断电，片上振荡器停止工作，从而

减少工作电流。该编／解码器的使用十分简单，应用时只需很少的几个外部元件即可构成一

个完整的实用电路。

（1）SCTX2B的主要性能结构

（a）编码电路结构（b）外部引脚排列

图1 SCTX2B内部结构图和外形引脚图

编码电路的内部结构和外形封装分别如图1(ａ)和(ｂ)所示。由图可见：该编码器的内

部主要由输入电路、编码电路、振荡电路、时序产生器电路和输出电路组成。输入电路有５

个输入管脚，分别与５个功能按键forward (前进)、backward (后退)、right-ward (向右)、left-ward (向左)和turbo (加速)相对应。芯片中的编码电路向ＳＯ和ＳＣ两个输出管脚发送数

字码，数字码与定义的功能按键相对应，ＳＯ编码输出端用于无线遥控，而ＳＣ编码输出端

则用于红外遥控。芯片内时序电路中的一个计数器可使SCTX2B具有自动断电功能。其管

脚ＰＣ输出端可用来控制外部工作电源的通、断状态。按下任何一个功能按键都会立即使芯

片激活。编码器输出的编码格式和字格式分别如图2(ａ)和(ｂ)所示。在编码格式中，Ｗ１

表示功能码，Ｗ２表示开始码。SCTX2B的管脚功能说明如表1所列。

（2）解码电路SM6135W的功能结构

解码集成电路的内部电路结构和外形封装分别如图3(ａ)和(ｂ)所示。该解码集成电路

比编码集成电路复杂得多，它内部主要由３组放大器、信号取样和误码检测、解码电路、控

制逻辑电路、振荡器、时序产生器、锁存器、输出电路组成。SM6135W有５个输出管脚，

分别具有５种功能。接收的信号由三级放大器放大后对其进行信号取样、误码检测和解码，

以控制遥控车的动作。编码和解码两种芯片的振荡器工作频率之间的相对误差必须小于

±2.5％。编码和解码时序图如图4所示。

（a）解码电路结构（b）外部引脚排列

图3 SM6135W内部结构图和外形引脚图

图4 编码和解码时序图

4.基本原理

该电路由无线发射和无线接收两部分组成，其中无线发射由编码电路和RF 发射电路组成。编码电路使用的集成电路型号是SCTX2B，该电路具有5种编码功能，其中F/B用于控制伺服电动机的前进、后退；L/R用于控制伺服电动机的左转、右转；turbo用于加速。无线接收电路部分的解码电路可以使用SM6135W 集成电路芯片来完成，解调后的RF信号被放大和滤波，然后得到基带信号。当系统在对该信号进行取样后，解码逻辑便可以提取F/B、L/R和来自接收信号的功能位，同时输出相应的前进、后退、左转、右转和加速功能所用的控制电平。为了满足玩具遥控车的安全需要，同时还应为伺服电机设计过载保护电路。

（1）发射机基本原理

SCTX2B在发射电路中的典型应用电路如图7所示，该电路使用3Ｖ电池供电，三极管Q1和Q2的工作电压均是3Ｖ，集成电路芯片的工作电压是3Ｖ。电阻R4用来决定编码器内部振荡器OSC的振荡频率，改变R4阻值，可改变载波频率及编码脉冲波形输出。R4的取值范围为100kΩ～500kΩ。按键开关L、R用于控制遥控车的左、右转，按键开关F、B用于控制遥控车的前进、后退。10脚为发射状态指示端，可通过外接发光管LED来指示发射状态。三极管Q1与T1、C3、C4组成了一个电容三点式载波振荡器，该振荡器的工作频率可以是27MHz或49MHz。编码器SO管脚（8脚）输出的编码数字信号，经后级相应的射频电路Q1输出的载波信号同时加到Q2的基极后，经Q2调制放大，C1滤波后便由天线L1发射，然后再由与之配套的接收电路SM6135W接收解调。本套件使用无线遥控电路，即8脚输出，7脚为红外遥控输出，未使用。发射机线路板如图8所示。

图7 发射机原理图

图8 发射机线路板图

（2）接收机基本原理

SM6135W在接收电路中的典型应用电路如图9所示，该电路使用的是6Ｖ电源电压，6Ｖ电压直接加在伺服电机M1和M2的两组H桥驱动器上。无线遥控信号经天线和射频接收电路（Q１及其周围元件组成）接收解调后，还原成相应的码信号，该信号被由SM6135W的14脚、15脚、16脚及1脚内部反相器及相应的外围电路组成的反相放大器放大后，送至SM6135W的编码输入端3脚，经内部译码后，将在输出端Right（6脚）、Left（7脚）、Backward（10脚）、Forward （11脚）分别输出相应的控制信号以驱动两个H桥电机驱动器。从而使桥路上的驱动三极管交替导通以控制伺服电机的正、反转。4脚和5脚外接的电阻R3，其阻值不得误差太大，否则接收电路SM6135W内部基准频率与发射电路SCTX2B 内部基准频率不一致时，接收电路SM6135W可能无法调。