無線智能遙控器設(shè)計

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1、基于MSP430F413的智能遙控器引言目前市場上常見的無線遙控器多數(shù)為四鍵和十二鍵，主要用于汽車防盜系統(tǒng)、家庭防盜系統(tǒng)及遙控玩具等方面，這些應(yīng)用簡單、實(shí)用、成本低。但對于一些工程中需要距離在100米以上，控制或設(shè)定一些數(shù)據(jù)時，并要求一個遙控器對多于12個甚至上百個設(shè)備時，上述遙控器對操作人員就不方便，而且系統(tǒng)性能不夠穩(wěn)定。鑒于上述情況我們便提出在此基礎(chǔ)上，采用單片機(jī)編寫地址，通過操作鍵設(shè)置，液晶顯示遙控器的輸出。同時對耗電量、多個控制的設(shè)定、便于攜帶、操作方便及性能穩(wěn)定等要求，設(shè)計開發(fā)出一種新型智能遙控器。該型遙控器以TI公司的超低功耗單片機(jī)MSP4

2、30F413為微處理器，配有低功耗3位液晶顯示器EDS812A，整個系統(tǒng)采用鋰電池和高能氧化銀電池作為供電電源，并具有功耗少、體積小、重量輕、易于編程和使用壽命長的特點(diǎn)。該遙控器的電路原理框圖如圖1所示,由電源電路、液晶顯示、按鍵控制、地址輸出、發(fā)射模塊等電路組成。單片機(jī)接口由于考慮到本設(shè)計有低功耗，小體積，液晶顯示，按鍵編址等要求，所以選用了MSP430F413單片機(jī)芯片，在線系統(tǒng)設(shè)計、開發(fā)調(diào)試及實(shí)際應(yīng)用上都表現(xiàn)出與其它單片機(jī)非常明顯的優(yōu)勢。單片機(jī)接口電路原理圖如圖2所示。電源電路這個系統(tǒng)的電源回路由兩個獨(dú)立的電源組成，互不干擾，之所以采用兩組獨(dú)立的

3、供電系統(tǒng)，主要從以下幾個考慮：1、實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn)單片機(jī)工作時對接收電路產(chǎn)生干擾，影響控制功能；2、隨著遙控距離的不同，發(fā)射電流也不同，距離越遠(yuǎn)電流越大，直接影響單片機(jī)的工作；3、發(fā)射模塊的最佳工作電壓為12V左右，而單片機(jī)系統(tǒng)的工作電壓為1.8-3.6V，這樣就得采用通用DC-DC降壓芯片，成本就會增加。此外發(fā)射模塊與單片機(jī)系統(tǒng)共地，它們之間干擾無法徹底消除。鑒于以上因素，從實(shí)際使用角度出發(fā)，采用鋰電池和高能氧化銀電池獨(dú)立供電。單片機(jī)系統(tǒng)采用一節(jié)鋰電池CR2032(容量210mAh，電壓3.0V)供電。遙控器部分為兩節(jié)高能氧化銀電池476A(容量165

4、mAh，電壓6.0V串聯(lián)供電。整個系統(tǒng)的電流工作時小于1mA，不工作時小于3mA。單片機(jī)部分無鍵操作時，可關(guān)閉電源開關(guān)或隔20分鐘后系統(tǒng)自動處于低功耗模式，這樣可節(jié)省能量；遙控器部分電源在無鍵操作時，不消耗電能。故此系統(tǒng)的電源回路設(shè)計可達(dá)到耗電少、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、性能穩(wěn)定可靠的指標(biāo)。按鍵控制部分該遙控器共有6個按鍵：2個設(shè)置鍵(KEY1,KEY2)，4個功能鍵(S1-S4)，共同完成特定的功能操作。出于對低功耗設(shè)計要求，在有鍵按下時盡可能減少系統(tǒng)功耗，故在地址輸出部分與液晶顯示部分采用組合鍵來完成，即在液晶設(shè)置完成后再按確定鍵KEY2，才有地址輸出。這時按功

5、能鍵才有遠(yuǎn)程控制功能，否則不能遙控。同時掃描按鍵操作，若在20分鐘左右無鍵按下，則使MSP430單片機(jī)進(jìn)入低功耗模式；若有任意鍵按下時重新開始設(shè)置地址并輸出。液晶顯示模塊液晶顯示器采用標(biāo)準(zhǔn)段式低功耗3位液晶顯示器EDS812A，有23個段輸出和1個公共端輸出。利用MSP430F413單片機(jī)自身具有液晶驅(qū)動LCD96段來完成系統(tǒng)的顯示接口，因此采用靜態(tài)驅(qū)動方法直接接線，簡單可靠，易于編程，其中MSP430F413的R30引腳必需接地。地址輸出單元該單元由兩片傳輸比很高光耦TLP627-4及其相應(yīng)電阻組成。由于發(fā)射控制部分的工作電壓在4~15V范圍，單片機(jī)

6、系統(tǒng)地址輸出與遙控器發(fā)射控制部分有不同的工作電壓,故采用光電隔離和電平轉(zhuǎn)換使得控制與設(shè)置部分準(zhǔn)確可靠的工作。遙控器模塊PT2262和PT2272是一對編、解碼芯片，振蕩頻率通過一個外接電阻進(jìn)行調(diào)節(jié)，編碼芯片PT2262發(fā)出的編碼信號由地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個完整的碼字，解碼芯片PT2272接收到信號后，其地址碼經(jīng)過兩次比較核對后，VT引腳才輸出高電平，與此同時相應(yīng)的數(shù)據(jù)引腳也輸出高電平，如果發(fā)送端一直按住按鍵，編碼芯片也會連續(xù)發(fā)射。當(dāng)發(fā)射模塊沒有鍵按下時，PT2262不接通電源，其17引腳為低電平，所以315MHz的高頻發(fā)射電路不工作；當(dāng)有按鍵按

7、下時，PT2262得電工作，其第17腳輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號，當(dāng)17引腳為高電平期間315MHz的高頻發(fā)射電路起振并發(fā)射等幅高頻信號；當(dāng)17引腳為低平期間315MHz的高頻發(fā)射電路停止振蕩，所以高頻發(fā)射電路完全收控于PT2262的17引腳輸出的數(shù)字信號，從而對高頻電路完成幅度鍵控(ASK調(diào)制)相當(dāng)于調(diào)制度為100%的調(diào)幅。編碼芯片PT2262和解碼芯片PT2272的第1~8引腳為地址設(shè)定，可以選擇懸空、接正電源、接地三種狀態(tài)，地址編碼不重復(fù)度為6561組，只有PT2262和PT2272的地址編碼完全相同，才能配對使用。生產(chǎn)廠家為了便于管理，出廠時PT

8、2262和PT2272的八位地址編碼端全部選擇懸空，用戶如果想改變地址編碼，只要將PT2262