文档介绍：多功能无线电通信控制的设计与实现
第一章:绪论
课题背景
自动化是人类文明进步和现代化的标志,特别是当今信息时代。而基于无线电控制的自动化更是一种发展方向。无线遥控技术的发展只有几十年的时间:上世纪20年代,才刚刚出现无线电遥控的雏形;那时人们试图将遥控技术应用于无人驾驶飞机和舰船上,但由于技术不够完善而未能成功,二次世界大战以后,无线电遥控技术发展迅速,并逐渐在军事,国防,工农业生产及科学技术等方面得到了广泛的应用,到现今,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,使得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、红外遥控、无线电遥控。由于无线电波石油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。
遥控器原理
遥控器的遥控功能实现,一般是以电磁波或红外线为数据传输介质,实现指令的传送功能。遥控器发送的数据要经过加密编码,调制,载波输出信号。接受模块,则进行相反的操作,提取出遥控器发射过来的命令,再由MCU执行相应的命令。
设计任务
本课题无线电通信控制,是将MCU与执行器之间通过无线电连在一起,通过MCU控制不同执行器的动作。MCU对不同执行器的控制,是通过控制不同的地址而实现的。这样在同一个通信波段即可实现对多个目标执行器的控制。本设计具体是通过控制直流电机的工作状态(正转、反转、停止),以说明其控制的多功能性
。
设计的意义
本文通过对直流电机的控制,将MCU(单片机)于无线收发模块的并联使用,以说明无线控制的重要性。特别是在当今信息与效率的时代,远程控制的重要性。通过对该课题的研究,更进一步解释控制指令的编码,通信中数据的调制及解调及基于单片机编码和自动控制。
第二章:电路设计方案及系统原理:
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本设计是一种在预定无线电小区内设计有发送数据流的信源设备和接收数据流的信宿设备的无线电通信控制系统,并通过控制电路控制相应设备工作。
在设计中,为了直观的反应无线控制,系统设计为对直流电机的控制,并且为了体现多功能控制,则采取对电机的正反转及停止控制。上位机(单片机)将检测到得键盘数据经过单片机编码后通过无线电发送到接收端,接收端系统对该数据(控制信号)进行判断,并控制相应的执行器执行相应的动作,从而实现无线通信控制。
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单片机1(上位机)
PT2262(编码)
PT2272(解码)
单片机2(处理系统)
液晶1602(显示模块)
键盘(输入设备)
执行器(电机)
调制(FAK)
发射电路
接收电路
第三章:无线遥控原理及方案
无线遥控,有基于电磁波和红外线两种。红外遥控距离短,只能直线方向遥控。电磁波的遥控具有衍射作用,能跨越一定的屏障,遥控时也不需要直线。电磁波无线遥控,就是在发射端发射一定频率的电磁波,接收端只提取出相同频率的电磁波信号,并经过解码得到发射端的数据。
发射电路原理
遥控器发射电路,有振荡电路、高频放大器,调制方式一般采用ASK和FSK。
振荡电路可以采用电容、电感的振荡特性来设计,也可加入晶振来简单获得载波信号。一般载波信号的频率在 315MHZ-433MHZ,也可实现更高的频率。通过高频放大器,高频信号获得更高的发射能量,提高发射距离。
图2-1
接收电路原理
接收电路里面主要有:天线,滤波电路,解调电路等几部分组成。
图2-2
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采用PT2262 和PT2272的编码解码芯片。PT2262和PT2272最多支持6位数据编码,一般支持4位数据编码。PT2262 和PT2272有三态地址编码功能,只有地址匹配时才能传输数据。
PT2262/PT2272芯片原理简介:
PT2262/2272是台湾普城公司生产的一种CMOS工艺制造的低功耗低价位通用编解码电路,PT2262/2272最多可有12位(A0-A11)三态地址端管脚(悬空,接高电平,接低电平),任意组合可提供531441地址码,PT2262最多可有6位(D0-D5)数据端管脚,设定的地址码和数据码从17脚串行输出,可用于无线遥控发射电路。
编码芯片PT2262发出的编码信号由:地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字,解码芯片PT2272接收到信号后,其地址码经过两次比较核对后,VT脚才输出高电平,与此同时相应的数据脚也输出高电平,如果发送端一直按住按键,编码芯片也会连续发射。当发射机没有按键按下时,PT2262不接通电源,其