遠程無線電遙控控制裝置的設計與實現畢業設計畢業論文-wenkub

　

【正文】 遙控。由于其無法穿透墻壁，故不同房間的家用電器可使用通用的遙控器而不會產生相互干擾；電路調試簡單，只要按給定電路連接無誤，一般不需任何調試即可投入工作；編解碼容易，可進行多路遙控。目前大量使用的紅外發光二極管發出的紅外線波長為 940nm 左右，外形與普通發光二極管相同，只是顏色不同。紅外遙控常用的載波頻率為 38kHz，這是由發射端 所使用的 455kHz 晶振來決定的。超外差式解調電路與超外差收音機相同，它是設置一本機振蕩電路產生振蕩信號，與接收到的載頻信號混頻后，得到中頻信號，經中頻放大和檢波，解調出數據信號。 遙控方式的選擇 無線電遙控與紅外遙控的對比：無線電遙控器 （ RF Remote Control）是利用無線電信號對遠方的各種機構進行控制的遙控設備。用來產生載頻振東和調制振蕩的 射頻發射電路 無線電接收電路 PT2272 電路 單片機電路 開關電路 PT2262 編碼電路 遙控開關 畢業設計 8 電路一般有：多揩振蕩器、互補振蕩器和石英晶體振蕩器等，由低頻振蕩器產生的低頻調制波，一般為寬度一定的方波。 本設計結構 組成框圖 如圖 1 所示 。 （ 5）遙控接收器的電源要求利用 220V 交流電源供電，設計出一個簡易穩壓源為其供電。 畢業設計 7 第 2 章 整體方案分析 設計方案要求 （ 1）遙控電路的發射頻率為 315MHz。 遠程無線電系統的特點 無線電遙控常用的載波頻率為 315mHz 或者 433mHz，遙控器使用的是國家規定的開放頻段 ，在這一頻段內，發射功率小于 10mW 覆蓋范圍小于 100m 或不超過本單位范圍的可以經過“無線電管理委員會”審批而自己使用。為了減輕人力的費用和方便快捷的操作，我設計了這個以遠程無線電遙控控制工業開關的論文。遙控裝置的中心控制部件已從早期的分立元件、集成電路逐步發展到現在的 單片微型計算機 （單 片微型計算機是制作在一塊集成電路芯片上的計算機，簡稱單片機。除此之外 ,該系統具有自動定時功能，可以遠程打開，也可關閉。 1 遠程無線電遙控控制裝置的設計與實現 畢業設計 2 遠程無線電遙控控制裝置的設計及實現 摘要 ： 介紹了一種 遠程 無線電遙控 控制 開關系統的設計方法，詳細闡述了其組成結構和工作原理。該系統實用、功能靈活多樣，可以對被遙控對象的狀態進行查以及控制，可以廣泛的應用于家用電器或者其它場所的各種控制設備。單片機分為 4 位機， 8 位機， 16 位機和數字信號處理專用單片機，智能化程度大大提高。無線電遙控器（ RF Remote Control）是利用無線電信號對遠方的各種機構進行控制的遙控設備。我國的開放頻段定為 315mHz，而歐美等國家規定為 433mHz。 （ 2）發射距離為 800m 左右，主要是在 工 業設備 電器開關。 （ 6）整個遙控電路盡量簡單可行。 圖 1 遠程無限系統組成框圖 方案的對比和論證 設計方案理論 無線電遙控開關系統由發射系統和接收控制系統兩部分組成。或是頻率不同的方波去調制高頻載波，組成的己調制波，向空中發射。常見的無線電發射接收模塊常用的無線電遙控系統一般分發射和接收兩個部分。由于載頻頻率是固定的，所以其電 路要比收音機簡單一些。常用的紅外遙控系統一般分發射和接收兩個部分。接收部分的主要元件為紅外接收二極管，一般有圓形和方形兩種。因此，現在紅外遙控在家用電器、室內近距離（小于 10 米）遙控中得到了廣泛的應用。 控制方案的選擇 實現 遠程 遙控 控制工業 開關控制 電路有很多種方案，在這里我列出比較簡單的兩種，并以 方案 一作為此次模擬電子電路和數字電子電路的 論文 設計方案。 方案二 ： 第二種方案是采用實際單獨硬件整合搭配后實現功能。 在單片機實現的功能中，這一過程的軟件實現，需要單片機有較快的運算速度，并進行相應處理。8051 系列采用的是堆棧指針， AT 采用硬件堆棧 8 級。 匯編語言對于不同的 CPU，其匯編語言可能有所差異，所以不易移植。 本設計采用 AT89C52 單片機。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統可編程 Flash，使得 AT89C52 為眾多嵌入式控制應用系統提供高靈活、超有效的解決方案 ,引腳如圖 3。 DF 數據發射模塊的工作頻率為 315M，采用聲表諧振器 SAW 穩頻，頻率穩定度極高，當環境溫度在－ 25～＋ 85 度之間變化時，頻飄僅為 3ppm/度。比如用 PT2262 等編碼集成電路配接時，直接將它們的數據輸出端第 17 腳接至 DF 數據模塊的輸入端即可。這套模塊的特點是發射功率比較大，傳輸距離比較遠，比較適合惡劣條件下進行通訊。 DF 發射發射模塊最好能垂直安裝在主板的邊緣，應離開周圍器件 5mm以上，以免受分布參數影晌。通訊方式：調幅 AM 2。發射功率：≤ 500MW 5。接收模塊本身不帶解碼集成電路，因此接收電路僅是一種組件，只有應用在具體電路中進行二次開發才能發揮應有的作用，這種設計有很多優點，它可以和各種解碼電路或者單片機配合，設計電路靈活方便。 3。可調電容調整精度較低，只有 3/4 圈的調整范圍，而可調電感可以做到多圈調整。模塊輸出腳在模塊內部通過一個上拉 39K 電阻到 +5V，使用的時候需要考慮解碼器件的輸入阻抗。 2。 同步碼主要用于區別于前導碼及數據。單片機對接收模塊的干擾 單片機模擬 2262 時一般都很正常，然而單片機模擬 2272 解碼時通常會發現遙控距 離縮短很多，這是因為單片機的時鐘頻率的倍頻都會對接收模塊產生干擾， 51 系列單片機工作的時候，會產生比較強的電磁輻射，頻率范圍在9MHZ900MHZ，因此它會影響任何此頻率內的無線接收設備的靈敏度，解決的方法是盡量降低 CPU 晶體的頻率。可以任意使用。接收模塊和 51 系列單片機接口時最好做一個隔離電路，能較好地遏制單 片機對接收模塊的電磁干擾。通訊方式：調幅 AM 2。接收靈敏度：－ 106DBM 5。輸出方式： TTL 電平 畢業設計 20 編碼解碼芯片 PT2262/PT2272 芯片原理簡介 PT2262/2272 是臺灣普城公司生產的一種 CMOS 工藝制造的低功耗低價位通用編解碼電路， PT2262/2272 最多可有 12 位 (A0A11)三態地址端管腳 (懸空 ,接高電平 ,接低電平 ),任意組合可提供 531441地址碼 ,PT2262最多可有 6 位 (D0D5)數據端管腳 ,設定的地址碼和數據碼從 17 腳串行輸出，可用于無線遙控發射電路。應用范圍：車輛防盜系統、家庭防盜系統、遙控玩具、其他電器遙控。 上面是我們從超再生接收模塊信號輸出腳上截獲的一段波形，可以明顯看到，圖 上半部分是一組一組的字碼，每組字碼之間有同步碼隔開，所以我們如果用單片機軟件解碼時，程序只要判斷出同步碼，然后對后面的字碼進行脈沖寬度識別即可。 M 表示非鎖存輸出，數據腳輸出的電平是瞬時的而且和發射端是否發射相對應，可以用于類似點動的控制。原理圖如圖 9 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m be r R e v i s i o nS i z eCD a t e : 2 3 M a r 2 0 15 S he e t o f F i l e : D : \ 待開發的畢業設計 \ 3 15 m 無線開關 \ 電路圖 .d db D r a w n B y:1234J1C O N 4V C CJ2R1D I N14A23A78A45A56A67D311D412A01A12D513A34D210O S C 215O S C 116VT17V S S9V C C18U1P T 2 2 7 2R6V C CR5R3R2R4O U T 1O U T 2O U T 3O U T 4T E S T 圖 9 無線接收解碼原理圖 驅動電路 驅動電路：主電路和控制電路之間，用來對控制電路的信號進行放大的中間電路（即放大控制電路的信號使其能夠驅動功率晶體管），稱為驅動電路。電源電路原理圖如圖 12 所示 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m be r R e v i s i o nS i z eCD a t e : 2 3 M a r 2 0 15 S he e t o f F i l e : D : \ 待開發的畢業設計 \ 3 15 m 無線開關 \ 電路圖 .d db D r a w n B y:C7C5 C61 2V1 32V VGNDIN OUTU37 8L 0 5 V C C12J4C O N 2F1F U S E 1D C 2I N 2I N 1I N 3D C 14Y1F U S E 1T1T R A N S 31234D5B R I D G E 1+ C4C A P A C I T O R P O L 圖 12 電源電路原理圖 本章 小 結 本章是本 設計 的核心。 Keil 軟件介紹 Keil uVision 4 軟件開發流程 Keil C51 是美國 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機軟件開發系統，提供豐富的庫函數和功能強大的集成開發調試工具，全 Windows 界面。庫文件的生成可以是目標文件由 LIB51 創建而成 錯誤 !未找到引用源。 一個完整的 8051 工具集的框圖可 以很好地表述此設計流程，如圖 14 所示。T a r g e t D e b u g g e r s 圖 14 Keil 開發流程圖 Keil 軟件的工作環境 Keil 軟件集成開發環境包含各種調試工具、命令菜單。 畢業設計 31 圖 15 uVision4 操作界面 主程序流程 本論文 中，軟件主要功能 1．發射系統通過按鍵編址電路輸入所需控制電路的位號，同時啟動編碼電路產生帶有地址編碼信息和開關信息的編碼脈沖信號。 主程序流程如圖 13所示 項目名稱欄 工具菜單欄 編輯窗口 工程項目窗口 輸出信息窗口 畢業設計 32 圖 13 主程序流程圖 中斷程序流程 本論文中，中斷程序 為定時中斷程序，主 要功能包括對 開關定時關閉功能，流程圖如圖 14所示。8789. [2] 王俊峰 .現代遙控技術及應用 [M].北京 :人民郵電出版 ,2021. [3] 陳龍 ,秦會斌 ,周慶華 .可編程無線電遙控多通道開關系統的設計 [J].半導體技術 ,2021,09:6063+73. [4] 安然然 ,馮露 .基于 AVR單片機的無線通道控制系統的設計 [J].沈陽化工學院學報 ,2021,01:7679. [5]閻石主編 ,數字電子技術 [M]北京 :高等教育出版社 ,2021 [6] 華成英 ,童詩白主編，數字電子技術基礎 .[M]北京 :高等教育出版社 ,2021 [7] 李萬臣 ,謝紅編著 .模擬電子技術基礎實驗與課程設計 [M]哈爾濱 :哈爾濱工程大學出版社 ,2021. [8] 張詠梅 ,陳凌霄編著 .電子測量與電子電路實驗 .北京 :北京郵電大學出版社 ,2021. [9] 謝嘉奎 ,電子線路（非線性部分） .高等教育出版社 ,1984. [10] 王祥青 ,趙江東 ,王本有 .多路無線遙控開關系統的設計 [J],2