无线遥控门铃的工作原理及制作

在学校的电子科技兴趣小组活动和义务家电维修活动中，我们接触到大量损坏的遥控门铃，发现几乎都是门铃接收部分的限流电阻过热造成的。经分析得知，这些遥控门铃接收部分都是采用220V交流电供电，门铃在发出音乐时约有大几十至一百毫安的电流，所采用的降压电容的容量都是1～2微法，结果不仅造成大部分时间白白耗电，而且所串联的限流电阻发热严重，很大程度影响了遥控门铃的使用寿命。为此我们想到了如何设计出一种几乎不耗电的长寿遥控门铃。

一、工作原理

这种几乎不耗电的遥控门铃的核心是采用了一种新型绿色储电元件——超级电容，通过DC/DC变换技术设计出来的。

通过采用微功耗无线发射与接收模块和超级电容储电，从而彻底解决现有遥控门铃所存在的问题。通过采用DC/DC变换器解决超级电容在放电过程中两端电压不断下降的问题 ；通过采用编码、解码技术解决电磁干扰以及邻居间门铃相互影响问题。

图 1是发射威廉希尔官方网站 ，除了按钮AN，只有3个电子元器件，分别是微功耗发射模块F05P、编码集成威廉希尔官方网站 HX2262以及电阻R。平时发射威廉希尔官方网站 不耗电，按压门铃常开按钮AN后，编码集成威廉希尔官方网站 HX2262编码后的数据信号送到微功耗发射模块F050P，再向空中发射。在信号发射期间，工作电流也很小，实测在6V电池作用下总电流只有6mA。所用的电池电压可以在 3~12V间选择。

图 2是接收威廉希尔官方网站 。核心元件是超级电容C2、DC/DC 变换器BL8530、微功耗遥控接收模块J04V、 解码集成威廉希尔官方网站 HX2272以及音乐集成块TR95。 交流市电经容量特小的0.033μF 的降压电容C1、小功率限流电阻R2、桥式整流二极管D1~D4、稳压二极管DW、发光二极管LED后，向超级电容 C2充电，平时电流很微小只有二点多毫安。超级电容中所储的电能经BL8530集成威廉希尔官方网站 、电感L、肖特基二极管D5以及电容C3变换后，输出稳定的3V直流电供给微功耗遥控接收模块J04V、解码集成威廉希尔官方网站 HX2272和音乐集成威廉希尔官方网站 。当发射威廉希尔官方网站 发出电磁波信号时，接收模块J042可以接收到信号，通过②脚送到解码器的输入 脚。只有解码器中的解码设置与编码器中的编码设置一致时，解码器的 脚才有高电平输出。此高电平经电阻R4、电容 C4、音乐选择开关K2，加到音乐集成块的触发端，结果喇叭发出相应音乐声。门铃在发出音乐时，所需要的大几十毫安的电流由超级电容C2提供。由于BL8530可以把低至0.8V的电压转变成稳定的3V 输出，经计算和实际使用，2F的超级电容就可以确保门铃持续发声20多秒，相当于按压门铃十来次，可满足一般家庭使用。而超级电容在持续发声 20多秒后充回3V左右的电压，只要十几分钟。平时不用时，可以把整个门铃从交流电插座中拔下，同时把电源开关 K1断开。

二、元件选择

发射威廉希尔官方网站 中微功耗发射模块选用河南省安阳市新世纪电子研究所生产的F05P，这种模块有 315MHz和433MHz两种工作频率，工作电压3~12V，电流2~10mA，只有四个引脚，1脚接电源正极，2脚接地，3脚数据输入，4脚接天线。编码集成威廉希尔官方网站 采用微功耗的HX2262，有18个引脚，脚编码输出。振荡电阻 R为3.3M。

接收威廉希尔官方网站 中超级电容 C2选用2F，耐压为5.5V，也可选择容量更大的，对应门铃持续发出的音乐时间可以更长。DC/DC变换器选用BL8530，输出电压为3V，这是一种开关型升压稳压芯片，效率可达 85%，最低输入电压只要0.8V，最大输出电流达200mA，静态电流小于5.5μA。微功耗遥控接收模块选用同厂家配套的J04V，工作电压2.6~3.5V，工作电流 0.15~0.3 mA，有6个引脚，①脚接天线，②、③脚数据输出，④脚测试，⑤脚接地，⑥脚接电源正极。遥控距离可达 100m。

解码集成威廉希尔官方网站 采用微功耗的HX2272，有18个 引脚，振荡电阻R3为680kΩ。音乐集成块为 TR95。三极管选用9011。降压电容为33nF即 0.033μF， 耐压400V以上。限流电阻R2为100Ω，泄放电阻R1为22MΩ，4个整流二极管为1N4007，稳压二极管5V，发光二极管选用小型普通的，电感为47μH，D5 为1N5819，电容C3为220μ16V电解，抗干扰电容 C5、C6为0.01μF 瓷片。

三、威廉希尔官方网站 特点

1、门铃接收部分几乎不耗电，经测算，大约9年才耗 1度电。

2、使用寿命特长，彻底解决电阻、稳压管发热等问题。

3、所采用的超级电容充放电次数长达数十万次，使用寿命长达30多年，不像电池那样会对环境造成污染。

4、发射、接收威廉希尔官方网站 都非常简单，性能非常可靠。

5、通过采用DC/DC变换器解决超级电容在放电过程中两端电压不断下降的问题。

6、通过采用编码、解码技术解决电磁干扰以及邻居间门铃相互影响问题

7、体积小巧，成本低廉。

8、可用于各种平时工作电流不大、短时间需要大电流工作的无线遥控场合，例如在工矿企业中通过继电器控制的无线遥控操作。