遠(yuǎn)程無線電遙控控制裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-文庫吧資料

　　

【正文】 耗低價(jià)位通用編解碼電路， PT2262/2272 最多可有 12 位 (A0A11)三態(tài)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(shù)據(jù)端管腳 ,設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從 17 腳串行輸出，可用于無線遙控發(fā)射電路。工作電流：≤ 5MA 7。接收靈敏度：－ 106DBM 5。頻率穩(wěn)定度：177。通訊方式：調(diào)幅 AM 2。 DF 無線數(shù)據(jù)模塊和 PT2262/PT2272 等專用編解碼芯片使用時(shí)，連接很簡(jiǎn)單只要直接連接即可，傳輸距離比較理想，一般能達(dá)到 600 米以上，如果和單片機(jī)或者微機(jī)配合使用時(shí)，會(huì)受到單片機(jī)或者微機(jī)的時(shí)鐘干擾，造成傳輸距離明顯下降，一般實(shí)用距離在 200 米以內(nèi)。接收模塊和 51 系列單片機(jī)接口時(shí)最好做一個(gè)隔離電路，能較好地遏制單 片機(jī)對(duì)接收模塊的電磁干擾。比如單片機(jī)和遙控接收電路分別用兩個(gè) 5伏電源供電，將 DF 接收板單獨(dú)用一個(gè) 78L05 供電，單片機(jī)的時(shí)鐘區(qū)遠(yuǎn)離 DF 接收模塊，降低單片機(jī)的工作頻率，中間加入屏蔽等。可以任意使用。另外一個(gè)比較好的方法是：將接收模塊通過一個(gè) 3 芯屏蔽電纜（地，+5V， DATA，屏蔽線的地線懸空）將模塊引出到離開單片機(jī) 2 米以外，則不管畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 51CPU 使用那個(gè)頻率的晶體，這種干擾就會(huì)基本消除。單片機(jī)對(duì)接收模塊的干擾 單片機(jī)模擬 2262 時(shí)一般都很正常，然而單片機(jī)模擬 2272 解碼時(shí)通常會(huì)發(fā)現(xiàn)遙控距 離縮短很多，這是因?yàn)閱纹瑱C(jī)的時(shí)鐘頻率的倍頻都會(huì)對(duì)接收模塊產(chǎn)生干擾， 51 系列單片機(jī)工作的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生比較強(qiáng)的電磁輻射，頻率范圍在9MHZ900MHZ，因此它會(huì)影響任何此頻率內(nèi)的無線接收設(shè)備的靈敏度，解決的方法是盡量降低 CPU 晶體的頻率。 數(shù)據(jù)幀不宜采用非歸零碼，更不能長(zhǎng) 0 和長(zhǎng) 1。 同步碼主要用于區(qū)別于前導(dǎo)碼及數(shù)據(jù)。 碼組格式推薦方案： 前導(dǎo)碼＋同步碼＋ 數(shù)據(jù)幀 前導(dǎo)碼長(zhǎng)度應(yīng)大于是 10ms，以避開背景噪聲，因?yàn)榻邮漳K接收到的數(shù)據(jù)第一位極易被干擾（即零電平干擾）而引起接收到的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。 2。 1。模塊輸出腳在模塊內(nèi)部通過一個(gè)上拉 39K 電阻到 +5V，使用的時(shí)候需要考慮解碼器件的輸入阻抗。另外未經(jīng)封固的可調(diào)電容在受到振動(dòng)時(shí)定片和動(dòng)片之間發(fā)生位移；溫度變化時(shí)熱脹冷縮會(huì)使定片和動(dòng)片間距離改變；濕度變化因介質(zhì)變化改變?nèi)萘浚婚L(zhǎng)期工作在潮濕環(huán)境中還會(huì)因定片和動(dòng)片的氧化改變?nèi)萘浚@些都會(huì)嚴(yán)重影響接收頻率的穩(wěn)定性，而采用可調(diào)電感就可解決這些問題，因?yàn)殡姼锌梢栽谡{(diào)整完畢后進(jìn)行封固，絕緣體封固劑不會(huì)使電感量發(fā)生變化。可調(diào)電容調(diào)整精度較低，只有 3/4 圈的調(diào)整范圍，而可調(diào)電感可以做到多圈調(diào)整。 4。 3。天線輸入端有選頻電路，而不依賴 1/4 波長(zhǎng)天線的選頻作用，控制距離較近時(shí)可以剪短甚至去掉外接天線 2。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(yīng)用在具體電路中進(jìn)行二次開發(fā)才能發(fā)揮應(yīng)有的作用，這種設(shè)計(jì)有很多優(yōu)點(diǎn)，它可以和各種解碼電路或者單片機(jī)配合，設(shè)計(jì)電路靈活方便。發(fā)射電流： 3～ 50MA 7。發(fā)射功率：≤ 500MW 5。頻率穩(wěn)定度：177。通訊方式：調(diào)幅 AM 2。一般在開闊區(qū)最大發(fā)射距離約 800 米，在有障礙的情況下，距離會(huì)縮短，由于無線電信號(hào)傳輸過畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 程中的折射和反射會(huì)形成一些死區(qū)及不穩(wěn)定區(qū)域，不同的收發(fā)環(huán)境會(huì)有不同的收發(fā)距離。 DF 發(fā)射發(fā)射模塊最好能垂直安裝在主板的邊緣，應(yīng)離開周圍器件 5mm以上，以免受分布參數(shù)影晌。 DF 數(shù)據(jù)模塊采用 ASK 方式調(diào)制，以降低功耗，當(dāng)數(shù)據(jù)信號(hào)停止時(shí)發(fā)射電流降為零，數(shù)據(jù)信號(hào)與 DF 發(fā)射模塊輸入端可以用電阻或者直接連接而不能用電容耦合，否則 DF 發(fā)射模塊將不能正常工 作。這套模塊的特點(diǎn)是發(fā)射功率比較大，傳輸距離比較遠(yuǎn)，比較適合惡劣條件下進(jìn)行通訊。當(dāng)發(fā)射電壓為 3V 時(shí)，空曠地傳輸距離約 20～ 50 米，發(fā)射功率較小，當(dāng)電壓 5V時(shí)約 100～200 米，當(dāng)電壓 9V 時(shí)約 300～ 500 米，當(dāng)發(fā)射電壓為 12V 時(shí)，為最佳工作電壓，具有較好的發(fā)射效果，發(fā)射電流約 60 毫安，空曠地傳輸距離 700～ 800 米，發(fā)射功率約 500 毫瓦。比如用 PT2262 等編碼集成電路配接時(shí)，直接將它們的數(shù)據(jù)輸出端第 17 腳接至 DF 數(shù)據(jù)模塊的輸入端即可。聲表諧振器的頻率穩(wěn)定度僅次于晶體，而一般的 LC 振蕩器頻率穩(wěn)定度及一致性較差，即使采用高品質(zhì)微調(diào)電容，溫差變化及振動(dòng)也很難保證已調(diào)好的頻點(diǎn)不會(huì)發(fā)生偏移。 DF 數(shù)據(jù)發(fā)射模塊的工作頻率為 315M，采用聲表諧振器 SAW 穩(wěn)頻，頻率穩(wěn)定度極高，當(dāng)環(huán)境溫度在－ 25～＋ 85 度之間變化時(shí)，頻飄僅為 3ppm/度。 7. ISP（在系統(tǒng)可編程） /IAP（在應(yīng)用可編程），無需專用 編程器 ，無 需專用 仿真器 ，可通過串口（ RxD/,TxD/）直接下載用戶程 序，數(shù)秒即可完成一片 8. 具有 EEPROM 功能 9. 共 3 個(gè) 16 位 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 AT89C52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案 ,引腳如圖 3。 主控芯片 AT89C52 是 ATMEL 公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器。 本設(shè)計(jì)采用 AT89C52 單片機(jī)。鑒于 C 語言的易讀性和普遍性，本論文的軟件設(shè)計(jì)選擇 C 語言編程， 為適用于本論文設(shè)計(jì)的 智能安防報(bào)警系統(tǒng) ，應(yīng)選擇一種速度快，功耗低，抗干擾性好， 宏晶科技新推出的 AT 系列單片機(jī)具有高速、低功耗、超強(qiáng)抗干擾等優(yōu)點(diǎn)，是的新一代 8051 單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051，而且 ATMEL 系列下屬的 AT89C52 系列單片機(jī)是低功耗 Flash 單片機(jī)，它的高效尋址方式、EEPROM、 A/D 轉(zhuǎn)換、硬件乘法器、硬件脈寬調(diào)制器 (PWM)等功能特點(diǎn)，較好的實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)大的功能與超低功耗的結(jié)合。 匯編語言對(duì)于不同的 CPU，其匯編語言可能有所差異，所以不易移植。而 AT 單片機(jī)程序嵌套包括中斷最多不能超過 8 層。8051 系列采用的是堆棧指針， AT 采用硬件堆棧 8 級(jí)。 AT89C52 單片機(jī)雖然應(yīng)用普遍，工具多，易上手，片源廣，價(jià)格低，但 是速度慢，功耗大 ，適合民用，商用，不適合工業(yè)用途。 在單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的功能中，這一過程的軟件實(shí)現(xiàn)，需要單片機(jī)有較快的運(yùn)算速度，并進(jìn)行相應(yīng)處理。 在實(shí)際電路的設(shè)計(jì)過程中，由于每一片 PT2262 都只有六個(gè)輸入端口，只能將六組數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，所以可以使用兩片 PT2262 芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)的編碼和發(fā)送以及兩片 PT2272 芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)的譯 碼與接收；將第一片 PT2262 芯片用來控制前四個(gè)開關(guān)，第二片 PT2262 芯片控制后四個(gè)開關(guān)，第一、二片 PT2272 芯片分別接收第一、二片 PT2262 發(fā)送的編碼數(shù)據(jù)并進(jìn)行譯碼；但是如果前四個(gè)開關(guān)和后四個(gè)開關(guān)都有按鍵按下的話，就會(huì)造成數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)的交叉，使電路發(fā)生發(fā)送矛盾，此時(shí)，就要考慮到數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)先級(jí)別問題；在出現(xiàn)上述的情況時(shí)，可以將第二片PT2262 芯片上的數(shù)據(jù)進(jìn)行一段時(shí)間的延時(shí)，并用寄存器將數(shù)據(jù)保存下來，待第畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 一片上的數(shù)據(jù)已經(jīng)發(fā)送以后，再將第二片芯片上編碼好的數(shù)據(jù)發(fā)送出去，這樣 控制電路 。 方案二 ： 第二種方案是采用實(shí)際單獨(dú)硬件整合搭配后實(shí)現(xiàn)功能。而在實(shí)現(xiàn)本次 論文 設(shè)計(jì)中 遠(yuǎn)程 遙控控制開關(guān)電路中，也可以用到單片機(jī)，那就變得簡(jiǎn)單易行了，而且這樣的電路需要的單片機(jī)不會(huì)太復(fù)雜， 80C51 單片機(jī)就能都?jí)驅(qū)崿F(xiàn)。 控制方案的選擇 實(shí)現(xiàn) 遠(yuǎn)程 遙控 控制工業(yè) 開關(guān)控制 電路有很多種方案，在這里我列出比較簡(jiǎn)單的兩種，并以 方案 一作為此次模擬電子電路和數(shù)字電子電路的 論文 設(shè)計(jì)方案。紅外遙控和無線遙控是對(duì)不同的載波來說的，紅外遙控器是用紅外線來傳送控制信號(hào)的，它的特點(diǎn)是有方向性、不能有阻擋、距離一般不超過 7 米、不受電磁干擾，電視機(jī)遙控器就是紅外遙控器；無線電遙控器是用無線電波來傳送控制信號(hào)的，它的特點(diǎn)是無方向性、可以不“面對(duì)面”控制、距離遠(yuǎn)（可達(dá)數(shù)十米，甚至數(shù)公里）、容易受電磁干擾。因此，現(xiàn)在紅外遙控在家用電器、室內(nèi)近距離（小于 10 米）遙控中得到了廣泛的應(yīng)用。紅外遙控的特點(diǎn)是不影響周邊環(huán)境、不干擾其它電器設(shè)備。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。它實(shí)際上是一只特殊的發(fā)光二極管，由于其內(nèi)部材料不同于普通發(fā)光二極管，因而在其兩端施加一定電壓時(shí)，它便發(fā)出的是紅外線而不是可見光。常用的紅外遙控系統(tǒng)一般分發(fā)射和接收兩個(gè)部分。 紅外遙控器（ IR Remote Control）是利用波長(zhǎng)為 ～ m 之間的近紅外線來傳送控制信號(hào)的遙控設(shè)備。由于載頻頻率是固定的，所以其電 路要比收音機(jī)簡(jiǎn)單一些。接收部分一般來說也分為兩種類型，即超外差與超再生接收方式，超再生解調(diào)電路也稱超再生檢 波電路，它實(shí)際上是工作在間歇振蕩狀態(tài)下的再生檢波電路。常見的無線電發(fā)射接收模塊常用的無線電遙控系統(tǒng)一般分發(fā)射和接收兩個(gè)部分。如果是，則單片機(jī)電路產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)控制開關(guān)電路動(dòng)作；如果不是，則解碼電路不解碼，單片機(jī)電路不響應(yīng)，開關(guān)電路無任何動(dòng)作。或是頻率不同的方波去調(diào)制高頻載波，組成的己調(diào)制波，向空中發(fā)射。無線電發(fā)射電路它是由一個(gè)能產(chǎn)生等幅振蕩的高頻載頻振蕩器 ,和一個(gè)產(chǎn)生低頻調(diào) 制信號(hào)的低頻振蕩器組成的。 圖 1 遠(yuǎn)程無限系統(tǒng)組成框圖 方案的對(duì)比和論證 設(shè)計(jì)方案理論 無線電遙控開關(guān)系統(tǒng)由發(fā)射系統(tǒng)和接收控制系統(tǒng)兩部分組成。 單片機(jī)接收控制電路包括 315M 射頻接收模塊、 PT2272 電路解碼電路、主控電路、開關(guān) 控制電路。 （ 6）整個(gè)遙控電路盡量簡(jiǎn)單可行。 （ 4）遙控接收器要求能夠較準(zhǔn)確地接收 315MHz 的載頻信號(hào)，并解調(diào)出控制信號(hào)控制開關(guān)動(dòng)作。 （ 2）發(fā)射距離為 800m 左右，主要是在 工 業(yè)設(shè)備 電器開關(guān)。 影響遠(yuǎn)程無線遙控控制距離的因素 發(fā)射功率：發(fā)射功率大則距離遠(yuǎn)，但耗電大，容易產(chǎn)生干擾； 接收靈敏度：接收器的接收靈敏度提高，遙控距離增大，但容易受干擾造成誤動(dòng)或失控； 天線：采用直線型 天線，并且相互平行，遙控距離遠(yuǎn)，但占據(jù)空間大，在使用中把天線拉長(zhǎng)、拉直可增加遙控距離； 高度：天線越高，遙控距離越遠(yuǎn)，但受客觀條件限制； 阻擋：目前使用的無線遙控器使用國(guó)家規(guī)定的 UHF 頻段，其傳播特性和光近似，直線傳播，繞射較小，發(fā)射器和接收器之間如有墻壁阻擋將大大打折遙控距離，如果是鋼筋混泥土的墻壁，由于導(dǎo)體對(duì)電波的吸收作用，影響更甚。我國(guó)的開放頻段定為 315mHz，而歐美等國(guó)家規(guī)定為 433mHz。 遠(yuǎn)程無線控制技術(shù)正在向各個(gè)領(lǐng)域滲透，遠(yuǎn)程無線遙控技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方便了人們的日常生活，操作簡(jiǎn)單，具有較大的使用價(jià)值與市場(chǎng)潛力，同時(shí)無線控制也適合遠(yuǎn)程無人控制，有著良好的發(fā)展前景。無線電遙控器（ RF Remote Control）是利用無線電信號(hào)對(duì)遠(yuǎn)方的各種機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制的遙控設(shè)備。 由于處在新疆這個(gè)地廣人稀的大環(huán)境下，在國(guó)家政策的影響下“援疆計(jì)劃”已經(jīng)在新疆這片土地完全實(shí)施，大型的工廠也涌向了這里，因大型的工廠和設(shè)備都建在遠(yuǎn)離城市的僻靜地域 。單片機(jī)分為 4 位機(jī)， 8 位機(jī)， 16 位機(jī)和數(shù)字信號(hào)處理專用單片機(jī)，智能化程度大大提高。s control quantity demand, users can output settings convenient way,and each operation has a clear hint, the operator was aware of the operation effect. In addition, the system has the function of automatic timing, can be opened remotely, you can also turn off. The system practical, flexible and diverse functions, you can query and control to be remote control the state of the object, can be used in various household appliances or other places of control equipment. Key words:Remote wireless remote control, remote signal, single chip microputer control switch, transmitter, a receiver