无线电遥控多路开关系统的设计方面的资料

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2008年05月06日 星期二 19:31

摘要：介绍了一种可编程无线电遥控多通道开关系统的设计方法，详细阐述了其组成结构和工作原理。该方法采用芯片组PT2262/2272进行编解码，并通过无线电遥控方式传送指令键码给单片机实现多通道控制。在发射系统中采用十进制至8421码编码器实现对开关按键编址，从而对受控电路进行选择控制；在接收控制系统中引入单片机，通过充分利用其软、硬件资源，为无线电遥控提供了合理、廉价的解决方案。

关键词：无线电遥控；十进制至8421码编码器；编解码芯片组；单片机

中图分类号：TN802 文献标识码: A 文章编号：1003-353X(2004)09-0060-04

Design of Programmable Wireless Remote Control

Multi-channel Switch System

CHEN Long1，QIN Hui-bin1，ZHOU Qing-hua2

(1. CAE Institute of Hangzhou Institute of Electronic Engineering,

2. Holley Meter Group, Hangzhou,Zhejiang 310037,China)

Abstract: A design method for programmable wireless remote control multi-channel switch system is introduced and the basic frame and operating principle of the system is discussed in detail.We choose a pair of encoder and decoder PT2262/2272 to encode and decode the instruction signal and carry the instruction code to siglechip to realize muti-channel control by use of wireless remote control.10-line to 4-line BCD encoder is chosen to encode the switch keys in the transmitting system to control the objects selectively. Applying singlechip in the receiving system, this method can make the best of singlechip’s resource of software and hardware and provide a reasonable and cheap resolving project for wireless remote control.

Key words：wireless remote control；10-line to 4-line BCD encoder；a pair of encoder and decoder；singlechip

1 引言

随着电子技术的飞速发展，新型大规模遥控集成电路的不断出现，使遥控技术有了日新月异的发展。遥控装置的中心控制部件已从早期的分立元件、集成电路逐步发展到现在的单片微型计算机，智能化程度大大提高。近年来，遥控技术在工业生产、家用电器、安全保卫以及人们的日常生活中使用越来越广泛。在无线遥控领域，目前常用的遥控方式主要有超声波遥控、红外线遥控、无线电遥控等。由于无线电波是由发射点向四面八方传播，可以穿过阻挡物，而且可以传播到很远的距离，因此它的控制可以在很大区域和空间内实现，成为遥控的主要方式，在国防、军事、生产、建设和日常生活中有极广泛的应用。为此，我们在前人研究的基础上探索出了一种可编程无线电遥控多通道开关系统的设计方法。研究表明，采用该方法设计的遥控开关系统控制方便，适用于含有较多受控电器的场合，可实现多路多功能控制。

2 系统的组成结构原理与设计

整个开关系统由发射系统和接收控制系统两部分组成。系统组成结构框图如图1所示。

开关系统的工作原理是首先通过按键编址电路输入所需控制电路的位号，同时启动编码电路产生带有地址编码信息和开关状态信息的编码脉冲信号，再通过无线电发射电路将该信号发射出去。而无线电接收电路将接收到的编码脉冲信号通过解码电路进行编码地址确认，确认是否为本遥控开关系统地址。如果是，则单片机电路产生相应的控制信号控制开关电路动作；如果不是，则解码电路不解码，单片机电路不响应，开关电路无任何动作。

2.1 系统硬件电路的设计

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2.1.1 发射系统

发射系统主要由按键编址电路、编码电路、无线电发射电路组成。发射系统的电路原理图见图2。发射系统主要功能是首先将受控电路的开关进行编址，再将编址信息进行编码后得到一编码脉冲信号，此信号调制无线电发射电路并发射出去。

按键编址电路中的核心元件是十进制至8421码编码器的CD40147，它可将输入的十进制码编为输出的BCD码。CD40147有9个输入端，IN1~IN9，输入的是十进制码（高电平有效）；四个输出端A、B、C、D输出的是BCD码，其中A为20位、B为21位、C为22位、D为23位。按键编址电路可实现对受控电路的开关进行编址，将编址信号输出作为编码电路的数据输入信号。采用十进制至8421码编码器对受控电路的开关进行编址可使编址电路简洁，控制方便。

编码电路采用编解码芯片组PT2262/ 2272中的编码芯片PT2262。该芯片内部有振荡器、系统定时器、地址解码器、编码脉冲发生器和控制逻辑电路。PT2262的A0~A7端是芯片的地址码设置端口，每一端口可以编为“0”(接地)、“1”(接VCC)和“开路”三种状态，利用A0~A7这8位地址线可提供38＝ 6561种不同寻址。D0~D3端是数据码输入端，分别和十进制至8421码编码器CD40147的输出端A、B、C、D相连。编码芯片PT2262数据码输入端可以是高电平1或者是低电平0，一共有4个通道，数据码在无线电遥控开关系统中的主要作用是区别不同的开关电路。在本设计中D0~D3可取值从0001～1001，共9种状态，即可控制9路开关电路。

当编码芯片PT2262的发送控制端（ ）有效时，数据输出端输出带有地址编码信息和开关状态信息的编码脉冲信号。

按键编址电路中开关按键与编码芯片PT2262数据输入的对应关系如表1。表中所示，按下相应发射键时编码芯片PT2262的对应数据通道输入高电平为“1”，输入低电平为“0”。

无线电发射电路中采用一种新型射频发射模块F05C，它具有较宽的工作电压范围及低功耗特性，内含隔离调制电路消除对射频电路的影响，信号直接耦合，性能稳定。

F05C输入端平时应处于低电平状态，输入的数据信号应是正逻辑电平，幅度最高不应超过F05C的工作电压。如需更远的可靠距离，可在F05C的输出端增加一级射频功率放大器。编码芯片PT2262的数据输出端无信号输出时，F05C不工作，发射电流为零。PT2262的发送控制端（ ）有效时，17脚输出的编码脉冲信号对F05C进行调制发射。

本设计中编码芯片PT2262的发送控制端

（ ）直接接有效电平（低电平），这样当按下K1～K9任何一键时，电路发送1～9通道相应的控制数据，当松开发射键时，电路中CD40147的IN1～IN9均为“0”，故电路发送“0”数据。由于不按任何键时，电路总是不停地发送“0”信号，将造成电池浪费，因此在电路中采用二极管D1～D9使得按键编址电路中的按键开关还作为发射系统的电源开关，降低了发射系统的功耗。

2.1.2 接收控制系统

接收控制系统主要由无线电接收电路、解码电路、单片机电路、开关电路组成。接收控制系统的电路原理图如图3所示。接收控制系统主要完成的功能是首先对接收进来的信号解调后进行解码，解码后的数据送单片机，由单片机根据此数据去控制相应的开关进行动作。

无线电接收电路采用与射频发射模块F05C相配套的射频接收模块J04E。J04E具有较宽的接收带宽，极低功耗，可长期处于守机状态。J04E输出端口直接与PT2272的数据输入端口连接。

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