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1、无线百分比遥控设备 基于的无线通用遥控设备 介绍了基于单片机芯片ST20P18设计通用遥控器原型样机的思绪和方法，并给出了原理图，程序步骤图和通信协议。 介绍 在当代家庭中，多种多样的家用电器全部配置有遥控器，以致遥控器泛滥成灾。桌面上摆上七八个遥控器已司空见惯，寻求、识别起来全部很困难，更不要说操作。由此，大家即期望：能不能有一个通用遥控器，用它控制家庭中全部的电器。这么就诞生以433MHz为频率的无线通用遥控设备，为短距离无线通信提供了很简单的处理方案，它是开发低成本、低功耗无线通信系统的理想方案。通常由单片机控制电路、LCD显示电路、无线发码电路等组成。根据节点的多少能够分为单节点和多节
2、点模式。单节点也称为点对点式，结构简单、体积小，便于随身携带，用于控制单个家电的通信；而多节点又称为点对多式，它能够依据用户的要求而设计不一样的路数，也能够很方便地进行扩展，能够同时控制多个家电，功效齐全。本系统设计为16路，在接收部分能够依据接收到的信息控制多个家用电器。系统硬件的结构原理和设计1系统介绍通用型遥控设备关键由开关键、液晶显示器、置位键、确定键、返回键、数字键盘等部分组成，其外形和手机相仿。它的操作也很简单，以遥控电风扇为例，打开遥控器后，首先显示主菜单，是多种电器的名称，用上下键选中所要操作的家用电器。比如选中“电风扇”，按确定键后就可进入其子菜单，再选择所操作的项目，如风力
3、挡位的大小、风扇的方向等，再按确定键进入下级子菜单，进行详细的操作，如调整风力和风向等，其他家用电器类似操作。硬件电路是由1个4位的拨码开关电路、无线发射电路、ST20P18单片机主控制电路、键盘扫描电路、液晶显示电路等组成。2无线发码电路其中单片机采取的是ST20P18，它是由台湾矽创企业生产的一个CMOS工艺制造的低功耗低价位的8位单片机，芯片内部带有振荡器、系统定时器、看门狗定时计数器、LCD控制器和16Kb的ROM和192B的RAM。ST20P18控制的发码电路原理图图1所表示，其发码的基础原理为：系统利用拨码开关来控制地址位和数据位信息的设置，再经过单片机运行发码程序进行编码并把地址
4、位和数据位信息变换成一串脉冲信号，最终由无线发射电路发射出去。详细实现为：单片机PB0口为发码电路的数据输出口和控制口，当需要发码的时候该口设置为输出口，然后以脉冲的形式，根据相关的通信协议，输出目前所要发出的正确数据。反之，PB0口可复用为其它功效。PB0口的脉冲数据经发码电路调制并发射出433MHz的无线电波。在无线发射电路中使用声表面滤波器搭建的模拟发射模块电路，其工作频率是433MHz，采取声表谐振器SAW稳频，频率稳定度极高，当环境温度在-25+85之间改变时，频漂仅为10-6/，尤其适合一发多收无线遥控及数据传输系统。但因无线电信号传输时受到很多原因的影响，因此通常实用距离只有标准
5、理想距离的二分之一甚至更少，这点在开发时需要注意，假如需要更远一点的发射距离，能够在发射模块的输出端增加一级射频功率放大器。经过对电路的研究得到以下结论：为了得到稳定且正确的频率，经过重复的调试得出无线电波频率取决于R3，当R3=15k时，发射的无线电频率为433MHz。因为该模块是由模拟电路搭建，因此决定了其性能不如相关的其它类型的数字射频芯片，不过其成本相当的低廉!考虑到尺寸和成本原因且射频波长短，在设计中选取50的1/4波长偶极子微带印制板天线，即在接地层由电介质隔开的印制电导线。故在该电路中天线的形状和长短含有至关主要的作用。设计实践表明：天线的形状和长短如选择不满足50的1/4波长偶
6、极子天线，该电路发射不稳定，更严重直接造成该电路不能起振。3键盘扫描电路因为ST20P18的I/O口有限，故在键盘电路中采取扫描的方法来实现。该电路的实现方法图2所表示。其工作的基础原理是：单片机初始化后先设置PA0至PA5、6个I/O口均为输入方法。以K1为研究对象，先设置PA0口为高电平，设置PA5口为低电平，当K1按键按下后，PA0则由高电平跳变为低电平，并产生中止。单片机响应该中止，实施中止服务程序。同理，其它6个按键也是根据该方法工作的。单片机扫描标准是自上而下，自左而右的。4LCD显示电路本设计采取的ST20P18单片机，其内核中自带控制驱动液晶模块，该LCD显示模块是840点阵，
7、常见于遥控设备的液晶显示。液晶显示的关键控制引脚为COM0COM7。本设计只用到COM0COM3。该模块的显示RAM分为4块，每块5行，8列，因此共有458位。液晶屏幕上的每一个8点列对应显示RAM中的一个列字节。当设置了块地址和列地址后，就唯一确定了显示RAM中的一个列字节。每个列字节中最上面一位为LSB，最下面一位为MSB。对显示RAM的一个列字节赋值就是对液晶屏幕上对应像素点是否显示进行控制。把不一样字符的字模写到不一样位置的显示RAM字节中，就能在屏幕上显示对应的所要求的字符。通用遥控器的软件设计开机后，优秀行初始化，包含对单片机的初始化、LCD的初始化和其它模块的初始化。出于省电的考
8、虑在40s内若没有键按下，让单片机的LCD控制器进入空闲模式。用“for”循环来计时，并设计初值为零。随即开始40s计时，若在此期间有键按下，则进入中止服务程序，若40s内无键按下，则单片机的LCD控制器进入空闲模式。若在空闲中有键被按下，单片机被唤醒，实施中止服务程序。因为单片机的LCD控制器被中止唤醒实施完中止程序返回后，单片机会接着实施把单片机的LCD控制器置为空闲模式的那条指令的下一条指令，所以在把单片机的LCD控制器置为空闲模式的指令后再有一个循环来计时，因为中止返回前，重设计数初值为零，因此会重新开始5s的计时。在这40s内，若无键按下，则单片机的LCD控制器又进入空闲模式。程序步
9、骤图图4所表示。通信协议1编码字的格式能实现编码功效的逻辑电路称为编码器。每一个遥控编码芯片全部有一个特定的编码格式。我们把传送一位二进制数0或1的时间作为一个时间单位T，编码信号的频率为F=I/T。这里用的是种比较常见的编码格式，每一帧由步码、地址码和数据码组成，同时码用在一帧的开始，是一帧的识别标志，宽度为8T；地址码20，宽度为20T；数据码4位，宽度为4T，一帧占据的总时间是32T。对应于每一个状态，编码芯片内部能够生成一个特殊的编码，这种编码也是由“1”和“0”组成，但并不是简单的用高电平代表“1”，用低电平代表“0”，而是用高电平和低电平宽度百分比的不一样来区分“1”和“0”，也就
10、是所谓的占空比。为了提升此编码传输串行信号的可靠性，故此编码采取一个周期的占空比为1/4的脉冲表示0，占空比为3/4的脉冲表示1，同时信号用一个占空比为1/32的脉冲表示，图5所表示。2协议设计通常遥控信号的发射，就是将某个按键所对应的控制指令和信息码，调制在3256kHz范围内的载波上，然后经放大、驱动无线发射电路将信号发射出去。如表1所表示，各部分码的作用：引导码用来通知接收器其后为遥控数据。地址码用来区分是哪一机型的数据，接收端据此来判定后续的数据是否为本机必需实施的指令。信息码用来区分是哪一个键被按下，接收端接收信息码的数据并据此做出应该实施什么动作的判定。信息码也包含在连续按键时发送的连续码。它通知接收端，某键是在被连续地按着。结束码用来通知接收器一帧数据发送完成。遥控数据传输系统的关键是数据传输的可靠性。为了提升编码的可靠性，本协议要求地址码后接着传送一个反码，供误码校验使用。每一位的信息码后接着传送一个奇偶校验位也是用来作为误码校验使用。结束语本设计的创新在于提出了通用家电遥控设备的设计方案，依据实际的要求能够控制多个家用电器，睡眠模式实现低功耗，且成本低于其它同类产品。经过实际运行测量，该无线传输系统工作稳定，穿透能力强，功耗低能够很好的实现对应设计要求的功效。
