簡易無線遙控系統(tǒng)設(shè)計

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1、1前言1.1無線遙控技術(shù)現(xiàn)狀無線遙控，即是在控制端把控制指令以某種編碼方式形成易于傳輸?shù)男盘?，通過無線傳輸，在受控端經(jīng)解碼等處理形成相應(yīng)的控制操作。無線控制方式多種多樣，可以根據(jù)不同的應(yīng)用需要采用適宜的方式。各種遙控方式的不同，主要在于信息的編碼處理方式和信息的傳輸方式。所傳信息的形式以及信息量的大小決定采用何種信息編碼和處理方式，而信息傳送的距離決定采用何種傳輸方式。在編碼方式上，目前在簡單信息的遙控中常采用的是PCM方式和DTMF方式。這兩種方式均具有實現(xiàn)簡單、可靠性高的優(yōu)點。對于復(fù)雜以及大量信息的遙控，可以采用相應(yīng)的信號處理方式，經(jīng)

2、過適當?shù)男旁葱诺谰幋a以及數(shù)字調(diào)制等處理來生成易于傳輸?shù)男盘?。對于這些編碼處理方式，可以根據(jù)系統(tǒng)功能需要進行靈活選擇。在傳輸方式上，對于近距離遙控，可以采用基帶傳輸。對于遠距離遙控，需要選擇適當?shù)恼{(diào)制方式，進行頻帶傳輸。目前常用的調(diào)制方式有幅度調(diào)制，頻率調(diào)制和相位調(diào)制三種。對于不同形式的基帶信號，又可以分為模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制。對于各種調(diào)制方式的選擇，可以根據(jù)基帶信號的形式，傳輸?shù)膸捪拗频纫蛩貨Q定。第18頁共15頁對于無線遙控技術(shù)，當前基本上通過以下幾種方式實現(xiàn)：紅外線遙控方式，無線電遙控方式，超聲波遙控方式和聲音遙控方式。紅外技術(shù)出現(xiàn)比較

3、早，成本低，價格也具有優(yōu)勢。紅外遙控具有以下優(yōu)點：控制內(nèi)容多，抗干擾能力比較強，不會發(fā)生任何誤動作；響應(yīng)速度快，不會對其他電器產(chǎn)生干擾從而影響用戶使用；體積小，成本低，功耗小，與其他方式比可以降低功耗90%。但是他的缺點也很明顯，在使用中需要保證遙控發(fā)射器和遙控接收設(shè)備處與一定的角度范圍，中間不能有任何物品，否則就會阻擋紅外線的傳輸，因為紅外線不能穿越磚瓦水泥砌筑的墻體，這在日常使用中經(jīng)常會造成不便，畢竟用戶不希望只能在一定的角度范圍內(nèi)才能對對象進行操作，之外紅外線方式也容易受到外界干擾。超聲波遙控方式中的超聲傳感器頻帶窄，能攜帶的信息量

4、少，易于受干擾而引起誤動作，同時該種方式作用距離短，通用性強可以互換因而不適合在燈具遙控中運用。聲音遙控方式通用性強，作用距離短，聲音攜帶的信息量少，易受干擾而引起誤動，它適合于像聲控電燈開關(guān)的場合。無線電作為新一代的信息傳送方式，具有繞射和穿透特性，只要在有效工作范圍之內(nèi)，無線設(shè)備就可以不受角度，方向和障礙物的限制而自由使用。并且采用特定的編碼解碼技術(shù)可以防止無線電波的互相干擾，抗干擾能力強。1.2課題研究的意義無線電遙控技術(shù)發(fā)展只有幾十年的歷史：本世紀20年代，才剛剛出現(xiàn)無線電遙控的雛形。那時，人們試圖將遙控技術(shù)應(yīng)用于無人駕駛飛機和艦

5、船上，但由于技術(shù)不夠完善而未能成功。二次世界大戰(zhàn)以后，無線電遙控技術(shù)發(fā)展迅速，并逐漸在軍事、國防、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及科學(xué)技術(shù)等方面得到廣泛的應(yīng)用。到現(xiàn)今，隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，新型大規(guī)模遙控集成電路的不斷出現(xiàn)，使得遙控技術(shù)有了日新月異的發(fā)展。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(fā)展到現(xiàn)在的單片微型計算機，智能化程度大大提高。近年來，遙控技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)、家用電器、安全保衛(wèi)以及人們的日常生活中使用越來越廣泛。在無線遙控領(lǐng)域，目前常用的遙控方式主要有超聲波遙控、紅外線遙控、無線電遙控等。由于無線電波是由發(fā)射點向四面八方傳播，可以

6、穿過阻擋物，而且可以傳播到很遠的距離，因此它的控制可以在很大區(qū)域和空間內(nèi)實現(xiàn)，成為遙控的主要方式，在國防、軍事、生產(chǎn)、建設(shè)和日常生活中有極廣泛的應(yīng)用。為此，在前人研究的基礎(chǔ)上設(shè)計出了一種集成芯片無線電遙控多通道開關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計方法。研究表明，采用該方法設(shè)計的遙控開關(guān)系統(tǒng)控制方便，適用于含有較多受控電器的場合，可實現(xiàn)多路多功能控制。第18頁共15頁2無線多路遙控發(fā)射接收系統(tǒng)設(shè)計2.1無線多路遙控發(fā)射接收系統(tǒng)的構(gòu)成總體結(jié)構(gòu)整個遙控系統(tǒng)由發(fā)射系統(tǒng)和接收控制系統(tǒng)兩部分組成，而被控對象的LED直接連接在接收單元上，如下：第18頁共15頁圖2-1系統(tǒng)總

7、體框圖遙控系統(tǒng)的工作原理是首先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(chǎn)生帶有地址編碼信息和開關(guān)狀態(tài)信息的編碼脈沖信號，再通過無線電發(fā)射電路將該信號發(fā)射出去。而無線電接收電路將接收到的編碼脈沖信號通過解碼電路進行編碼地址確認，確認是否為本遙控開關(guān)系統(tǒng)地址。如果是則執(zhí)行指令，受控系統(tǒng)工作。如果不是，則被控對象無任何動作。2.2方案論證與比較系統(tǒng)的設(shè)計需要由兩部分組成：一是無線信號傳輸部分，二是控制部分。下面分別從這兩個方面闡述方案的設(shè)計思想。2.2.1無線信號的傳輸部分（1）調(diào)制方式的選擇根據(jù)要求，對象是四盞燈，用LED顯示

8、亮滅，被控狀態(tài)采用二進制編碼。由于數(shù)字信號具有豐富的低頻成分，不宜進行無線傳輸，因而需要將基帶信號進行高頻正弦調(diào)制，即數(shù)字調(diào)制?；镜臄?shù)字調(diào)制有三種：即振幅鍵控（ASK），頻率鍵控（FSK）和