基于單片機(jī)多路無(wú)線遙控節(jié)能燈控制器

1、基于AT89C2051多路無(wú)線遙控?zé)艄?jié)能控制器 系 別： 電氣工程系專(zhuān) 業(yè)： 應(yīng)用電子技術(shù)學(xué) 號(hào)： 姓 名： 田 超 軍 指導(dǎo)老師： 李 增 民 前 言隨著電子科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，各種新型器件，智能化電器及產(chǎn)品在國(guó)民緊經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域和人民生活各個(gè)方面得到了日益廣泛的應(yīng)用。為了給費(fèi)者提供更多的方便，我們?cè)O(shè)計(jì)了一款無(wú)線遙控節(jié)能燈，可以實(shí)現(xiàn)中遠(yuǎn)程控制。當(dāng)按下遙控A鍵時(shí)一盞燈亮，再按一次燈滅，當(dāng)按下遙控B鍵時(shí)兩盞燈亮，再按一次燈滅，以此類(lèi)推。 本次設(shè)計(jì)的基于AT89C2051多路無(wú)線遙控節(jié)能燈控制器分別由電源部分，發(fā)射部分，接收部分，控制部分和驅(qū)動(dòng)部分組成。電路具有高保密度遙控距離員工性能穩(wěn)定可靠和靜態(tài)功

2、耗低等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)多路等的開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制，遙控價(jià)格低廉，工作穩(wěn)定可靠，且空間體積小外形美觀，共有四個(gè)按鍵。通過(guò)本次的設(shè)計(jì)使學(xué)生能夠全面的鞏固和應(yīng)用數(shù)字電路和模擬電路的基本理論知識(shí)，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單使用的電力電子控制器件，解決生活中的實(shí)際問(wèn)題。培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考問(wèn)題，解決問(wèn)題和分析問(wèn)題的能力。根據(jù)提出的問(wèn)題，探索不一樣的設(shè)計(jì)方案。優(yōu)化并選擇較好的方案，為個(gè)人今后探索問(wèn)題界卻問(wèn)題起到啟蒙作用。通過(guò)查找資料使學(xué)生了解電子技術(shù)發(fā)展的動(dòng)向，啟迪思維，開(kāi)拓視野。此設(shè)計(jì)具有一定的實(shí)用性 ，廣泛應(yīng)用于日常生活中，有一定的節(jié)能功能.目 錄第一章：設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1設(shè)計(jì)目的 -52.設(shè)計(jì)任務(wù) -53.主要技術(shù)指標(biāo)-54.使用說(shuō)明：

3、-75.注意事項(xiàng)：-86.編寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)-87.設(shè)計(jì)指導(dǎo)-9第二章：課題分析1.無(wú)線遙控 -102基于AT89C2051-11第三章：總方案設(shè)計(jì)及論證1.系統(tǒng)構(gòu)架總框圖 -132遙控系統(tǒng)設(shè)計(jì) -13（1）遙控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方框圖 -13（2）編碼發(fā)射 -14（3）接收解碼 -213.單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(1)控制系統(tǒng)原理圖 -26(2)控制編程 -284.電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)(1)降壓電路 -30(2)整流電路 -30(3)濾波電路 -31(4)穩(wěn)壓電路 -315.驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) -32第四章：整機(jī)原理1整機(jī)原理圖 -352整機(jī)原理說(shuō)明 -36第五章：系統(tǒng)調(diào)試 -37第六章：心得體會(huì) -38附1 元器件清單 -

4、40附2機(jī)原理圖 -42附3參考文獻(xiàn) -43畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)（論文）題目：基于AT89C2051多路無(wú)線遙控?zé)艄?jié)能控制器系 別： 電氣工程系專(zhuān) 業(yè)： 應(yīng)用電子技術(shù)班 級(jí)： 電子0701 題目下達(dá)日期：2010年3月 5日開(kāi) 始 日 期： 2010年3月15日完 成 日 期： 2010年5月21日學(xué)生姓名： 田超軍指導(dǎo)教師： 李增民 教研室主任：吉武慶 批準(zhǔn)日期：2010年3月5日一、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1設(shè)計(jì)目的 1) 使學(xué)生能夠全面的鞏固和應(yīng)用數(shù)字電路和模擬電路的基本理論知識(shí)，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單使用的電力電子控制器件，解決生活中的實(shí)際問(wèn)題。2) 培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考問(wèn)題，解決問(wèn)題和分析問(wèn)題的能力。根據(jù)提出

5、的問(wèn)題，探索不一樣的設(shè)計(jì)方案。優(yōu)化并選擇較好的方案，為個(gè)人今后探索問(wèn)題界卻問(wèn)題起到啟蒙作用。2.設(shè)計(jì)任務(wù)本次設(shè)計(jì)應(yīng)完成多路無(wú)線遙控?zé)艄?jié)能控制器電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)，主要包括無(wú)線遙控收發(fā)，編碼，轉(zhuǎn)換，驅(qū)動(dòng)以及電源電路等，變傳統(tǒng)的拉式，按鍵等開(kāi)關(guān)用線，施工麻煩等缺點(diǎn)，可以方便使用者的控制。為此要求：1) 充分論證的基礎(chǔ)上，確定整機(jī)總體方案圖；2) 設(shè)計(jì)單元電路,并在保證各單元電路的前提下,優(yōu)化技術(shù)指標(biāo),減少成本;3) 繪制整機(jī)電路原理圖,并敘述其工作原理過(guò)程;4) 關(guān)鍵元器件的虛懸則說(shuō)明和計(jì)算,列出元器件目錄;5) 根據(jù)個(gè)人情況,收發(fā)電路可使用F05,編輯電路使用3.主要技術(shù)指標(biāo)：發(fā)射單元主要技術(shù)要求：1

6、. 通訊方式: AM/ASK2. 工作頻率: 315MHz/433MHz3. 頻率穩(wěn)定度: + 75KHz4. 發(fā)射功率: 0.1MW5. 工作電壓: 3 50mA6. 發(fā)射電流: DC 12V接收單元主要技術(shù)指標(biāo):1. 工作頻率: 315MHz/433MH z2. 頻率穩(wěn)定度: + 200 KHz3. 接收靈敏度: 106DBM4. 靜態(tài)電流: 5mA5. 通訊方式: AM/ASK6. 工作電壓: DC 5V7. 負(fù)載: 60W8. 工作電流 5mA:4.使用說(shuō)明：本設(shè)計(jì)由四個(gè)按鍵遙控器和四個(gè)繼電器的接受組件兩部分組成，電路采用高穩(wěn)定無(wú)線電收發(fā)模塊和遙控專(zhuān)用解碼電路，不受方向限制，具有保密度

7、高，遙控距離遠(yuǎn)，性能穩(wěn)定可靠和靜電功耗低等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)里對(duì)四路燈的開(kāi)關(guān)控制，遙控價(jià)格低廉，遙控器體積小，外觀優(yōu)美共有四個(gè)按鍵。 具體操作：1） 當(dāng)按下遙控A鍵時(shí)一盞燈亮，再按一次A鍵燈滅；2） 當(dāng)按下遙控B鍵時(shí)兩盞燈亮，再按一次B鍵燈滅；3） 當(dāng)按下遙控C鍵時(shí)三盞燈亮，再按一次C鍵燈滅；4） 當(dāng)按下遙控D鍵時(shí)四盞燈亮，再按一次D鍵燈滅；5注意事項(xiàng)： 1）220V交流電與燈泡相連，操作者應(yīng)注意人身安全2）每支路負(fù)載不可大于200W3）遙控器應(yīng)注明火線與零線6.編寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)¿ 摘要、目錄¿ 說(shuō)明書(shū)(功能、技術(shù)指標(biāo)、使用說(shuō)明、注意事項(xiàng))¿ 目的¿ 電路圖

8、91; 原理分析(含設(shè)計(jì)方案的選擇論證過(guò)程)¿ 參考資料7.設(shè)計(jì)指導(dǎo)陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)進(jìn)程計(jì)劃表序號(hào)起止日期計(jì)劃完成內(nèi)容實(shí)際完成情況檢查簽名13.153.22課題分析及資料查詢23.234.2整體方案確定34.3 4.8遙控系統(tǒng)設(shè)計(jì)44.9 4.17單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)54.184.25電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)64.26 5.13驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)75.14 5.21系統(tǒng)調(diào)試二、 課題分析 多路無(wú)線遙控?zé)艄?jié)能控制器電路，主要應(yīng)包括無(wú)線遙控收發(fā)，編碼，解碼，驅(qū)動(dòng)以及電源電路等，采用什么方式來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)線遙控收發(fā)，采用何種芯片來(lái)完成編碼與解碼就成了本次設(shè)計(jì)的核心。1.無(wú)線遙控 目前無(wú)線遙

9、控技術(shù)已相對(duì)比較成熟，有專(zhuān)業(yè)人士把它分為：紅外無(wú)線遙控、聲波觸發(fā)遙控和無(wú)線電遙控、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程遙控。由于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)遙控成本比較高，本次課程設(shè)計(jì)暫不做考慮，而課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)又對(duì)遙控的距離遠(yuǎn)近、和遙控環(huán)境沒(méi)有做明確的要求，這就大大增加了我們的選擇范圍，同時(shí)也增大了我們的工作量。下面就讓我們一一來(lái)分析一下紅外無(wú)線遙控和無(wú)線電遙控的優(yōu)缺點(diǎn)吧！紅外無(wú)線遙控： 紅外無(wú)線遙控技術(shù)由于通過(guò)光信號(hào)傳遞數(shù)據(jù)，因而不易受到電磁干擾，其頻率的使用也不象無(wú)線遙控技術(shù)那樣受到許多的限制，而且通訊的可靠性高。因此在短距離遙控領(lǐng)域，更多地使用紅外遙控技術(shù)，它廣泛應(yīng)用于各種家用電器設(shè)備；但是它容易受到障礙物的影響。無(wú)線電遙控?zé)o線

10、電遙控它是通過(guò)數(shù)字信號(hào)來(lái)傳遞信號(hào)的，雖然它在復(fù)雜電磁環(huán)境中容易受到干擾，但是它不受空間環(huán)境、障礙物的影響，而且傳輸距離可近可遠(yuǎn)；在無(wú)線控制中具有很高的地位。聲波觸發(fā)遙控 聲波觸發(fā)遙控常用于聲控電路。電路簡(jiǎn)單，遙控距離近，且不能實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)控制。因此，本課程設(shè)計(jì)將采用無(wú)線電遙控技術(shù)。一方面為完成本次設(shè)計(jì)任務(wù)；另一方面鞏固和加深對(duì)無(wú)線電知識(shí)的理解和實(shí)際應(yīng)用。2基于AT89C2051 AT89C2051詳解：AT89C2051是一個(gè)低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含2k bytes的可反復(fù)擦寫(xiě)的只讀Flash程序存儲(chǔ)器和128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用ATMEL公司的高

11、密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大AT89C2051單片機(jī)可為您提供許多高性價(jià)比的應(yīng)用場(chǎng)合。    AT89C2051是一個(gè)功能強(qiáng)大的單片機(jī)，但它只有20個(gè)引腳，15個(gè)雙向輸入/輸出（I/O）端口，其中P1是一個(gè)完整的8位雙向I/O口，兩個(gè)外中斷口，兩個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,兩個(gè)全雙向串行通信口，一個(gè)模擬比較放大器。同時(shí)AT89C2051的時(shí)鐘頻率可以為零，即具備可用軟件設(shè)置的睡眠省電功能，系統(tǒng)的喚醒方式有RAM、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、串行口和外中斷口，系統(tǒng)喚醒后即進(jìn)入繼續(xù)工作狀態(tài)。省電模式中

12、，片內(nèi)RAM將被凍結(jié)，時(shí)鐘停止振蕩，所有功能停止工作，直至系統(tǒng)被硬件復(fù)位方可繼續(xù)運(yùn)行。AT89C2051的結(jié)構(gòu)框圖AT89C2051主要功能特性：   · 兼容MCS51指令系統(tǒng)· 2k可反復(fù)擦寫(xiě)(>1000次）Flash ROM   · 15個(gè)雙向I/O口· 6個(gè)中斷源   · 兩個(gè)16位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器· 2.7-6.V的寬工作電壓范圍   · 時(shí)鐘頻率0-24MHz· 128x8bit內(nèi)部RAM   &

13、#183; 兩個(gè)外部中斷源· 兩個(gè)串行中斷   · 可直接驅(qū)動(dòng)LED· 兩級(jí)加密位   · 低功耗睡眠功能· 內(nèi)置一個(gè)模擬比較放大器   · 可編程UARL通道· 軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能三、總方案設(shè)計(jì)及論證1. 系統(tǒng)構(gòu)架總框圖我們將系統(tǒng)劃分為四大系統(tǒng)：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制系統(tǒng)、遙控系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和電源系統(tǒng)模塊，其總框圖如圖1所示。為實(shí)現(xiàn)各模塊的功能，分別做了幾種不同的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行論證，以便選取較好方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖1系統(tǒng)構(gòu)架總框圖2遙控系統(tǒng)設(shè)計(jì)遙控系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要分為：發(fā)射部分、接收

14、部分設(shè)計(jì)。在第一章課題分析中，我們已經(jīng)決定采用無(wú)線電收發(fā)的方式來(lái)進(jìn)行遙控，下面我們將針對(duì)無(wú)線電收發(fā)的方式來(lái)設(shè)計(jì)遙控系統(tǒng)。發(fā)射部分：（1） 遙控系統(tǒng)設(shè)方框圖：（2）編碼發(fā)射編碼發(fā)射部分電路原理圖：編碼芯片采用PT2262   芯片PT2262發(fā)出的編碼信號(hào)由：地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個(gè)完整的碼字，解碼芯片PT2272接收到信號(hào)后，其地址碼經(jīng)過(guò)兩次比較核對(duì)后，VT腳才輸出高電平，與此同時(shí)相應(yīng)的數(shù)據(jù)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(huì)連續(xù)發(fā)射。當(dāng)發(fā)射機(jī)沒(méi)有按鍵按下時(shí)，PT2262不接通電源，其17腳為低電平，所以315MHz的高頻發(fā)射電路不工作，當(dāng)有按鍵按下時(shí)

15、，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(hào)，當(dāng)17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(hào)，當(dāng)17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腳輸出的數(shù)字信號(hào)。編碼芯片PT2262特點(diǎn):· CMOS工藝制造，低功耗 · 外部元器件少 · RC振蕩電阻 · 工作電壓范圍寬：2.6-15v · 數(shù)據(jù)最多可達(dá)6位 · 地址碼最多可達(dá)531441種 編碼器采用PT2262振蕩電阻取3.3M效果較好。17腳無(wú)信號(hào)輸出時(shí)，F(xiàn)O5B不工作發(fā)射電流為零 ；當(dāng)14腳為

16、低電平時(shí)，17腳輸出已設(shè)定的編碼脈沖對(duì)FO5B進(jìn)行調(diào)制發(fā)射，通過(guò)測(cè)試F05B工作電流可大致判斷F05B是否處于正常發(fā)射狀態(tài),空碼時(shí)加天線時(shí)發(fā)射電流約6mA左右，調(diào)整R2可調(diào)整發(fā)射電流，在具體的應(yīng)用中，外接振蕩電阻可根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，阻值越大振蕩頻率越慢，編碼的寬度越大，發(fā)碼一幀的時(shí)間越長(zhǎng).PT2262是臺(tái)灣普城公司生產(chǎn)的一種CMOS 工藝制造的低功耗低價(jià)位通用編解碼電路，PT2262最多可有12 位(A0-A11)三態(tài)地址端管腳(懸空,接高電平,接低電平),任意組合可提供531441 地址碼,PT2262 最多可有6 位(D0-D5)數(shù)據(jù)端管腳,設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從17 腳串行輸出，可

17、用于無(wú)線遙控發(fā)射電路。 PT2262引腳圖： PT2262管腳功能說(shuō)明：名稱(chēng)管腳說(shuō) 明A0-A111-8、10-13地址管腳,用于進(jìn)行地址編碼,可置為“0”,“1”,“f”(懸空),D0-D57-8、10-13數(shù)據(jù)輸入端，有一個(gè)為“1”即有編碼發(fā)出，內(nèi)部下拉Vcc18電源正端（）Vss9電源負(fù)端（）TE14編碼啟動(dòng)端，用于多數(shù)據(jù)的編碼發(fā)射，低電平有效；OSC116振蕩電阻輸入端，與OSC2所接電阻決定振蕩頻率；OSC215振蕩電阻振蕩器輸出端；Dout17編碼輸出端（正常時(shí)為低電平） 發(fā)射模塊發(fā)射部分電路主要由無(wú)線電數(shù)據(jù)發(fā)射模塊F05B和編碼芯片PT2262組成.發(fā)射模塊采用F05B的理由：在

18、滿足接收單元主要技術(shù)參數(shù)要求下有如下優(yōu)點(diǎn)：頻率一致性較好，又免調(diào)試，具有較寬的工作電壓范圍及低功耗特性具有較好的發(fā)射效果，發(fā)射電流約5-8mA發(fā)射模塊F05B性能參數(shù)：發(fā)射頻率：315M 300M 433M工作電壓：3-12V發(fā)射電流：2-10mA發(fā)射功率：10mW頻率穩(wěn)定度：10-5 (聲表穩(wěn)頻)工作溫度：-40-+60體 積 ：8×32×6mm（高×寬×厚)應(yīng)用發(fā)射模塊F05B應(yīng)注意事項(xiàng)：FO5B是采用聲表諧振器穩(wěn)頻，SMT樹(shù)脂封裝，頻率一致性較好，免調(diào)試，一般的LC振蕩器頻率穩(wěn)定度及一致性較差，即使采用高品質(zhì)微調(diào)電容，溫差變化及振動(dòng)也很難

19、保證已調(diào)好的頻點(diǎn)不會(huì)發(fā)生偏移。F05B具有較寬的工作電壓范圍及低功耗特性，當(dāng)發(fā)射電壓為3V時(shí)，發(fā)射電流約2mA，發(fā)射功率較小，12V為最佳工作電壓，具有較好的發(fā)射效果，發(fā)射電流約5-8mA，大于l2V直流功耗增大，有效發(fā)射功率不再明顯提高。FO5B采用AM方式調(diào)制以降低功耗，數(shù)據(jù)信號(hào)停止，發(fā)射電流降為零，數(shù)據(jù)信號(hào)與FO5B用電阻而不能用電容耦合，否則FO5B將不能正常工作。數(shù)據(jù)電平應(yīng)接近F05B的實(shí)際工作電壓以獲得較高的調(diào)制效果，F(xiàn)O5B對(duì)過(guò)寬的調(diào)制信號(hào)易引起調(diào)制效率下降，收發(fā)距離變近。當(dāng)高電平脈沖寬度在0.08-1ms時(shí)發(fā)射效果較好，大于1ms后效率開(kāi)始下降；當(dāng)?shù)碗娖絽^(qū)大于10ms，接收到的

20、數(shù)據(jù)第一位極易被干擾（即零電平干擾）而引起不解碼。如采用CPU編譯碼可在數(shù)據(jù)識(shí)別位前加一些亂碼以抑制零電平干擾，若是通用編解碼器，可調(diào)整振蕩電阻使每組碼中間的低電平區(qū)小于10ms。FO5B輸入端平時(shí)應(yīng)處于低電平狀態(tài)，輸入的數(shù)據(jù)信號(hào)應(yīng)是正邏輯電平，幅度最高不應(yīng)超過(guò)FO5的工作電壓。    F05B天線長(zhǎng)度可從0-250mm選用，也可無(wú)天線發(fā)射，但發(fā)射效率下降   FO5B應(yīng)垂直安裝在印板邊部，應(yīng)離開(kāi)周?chē)骷?mm以上，以免受分布參數(shù)影晌而停振。FO5B發(fā)射距離與調(diào)制信號(hào)頻率幅度，發(fā)射電壓及電池容量，發(fā)射天線，接收機(jī)靈敏度及收發(fā)環(huán)境有關(guān)。FO5B用PT226

21、2編碼器加240mm小拉桿天線在開(kāi)闊區(qū)最大發(fā)射距離約250米，在障礙區(qū)相對(duì)要近，由于折射反射會(huì)形成一些死區(qū)及不穩(wěn)定區(qū)域，不同的收發(fā)環(huán)境會(huì)有不同的收發(fā)距離。如需更遠(yuǎn)的可靠距離，可在FO5的輸出端增加一級(jí)射頻功率放大器。（3）接收解碼接收部分應(yīng)由無(wú)線數(shù)據(jù)接收模塊J05B和解碼芯片PT2272組成.這是因?yàn)榻邮漳KJ05B是和發(fā)射模塊F05B配合使用，解碼芯片PT2272是和編碼芯片PT2262配合使用的.解碼碼芯片PT2272解碼器PT2272震蕩器電阻取680K,編碼器應(yīng)為3.3M,17腳為解碼有效指示端.解碼時(shí)輸出直流高電平,可驅(qū)動(dòng)一支LED發(fā)光指示.8,1013腳為五路數(shù)據(jù)輸出,與PT226

22、2對(duì)應(yīng).接收模塊J05B引腳功能如下圖:接收模塊 J05B主要性能參數(shù)接收頻率：315M   (晶體穩(wěn)頻)工作電壓：5V <4.75-5.5> 工作電流：6.2mA 接收靈敏度：-90db 解調(diào)濾波器帶寬 ：5K輸出數(shù)據(jù)電平：TTL電平工作溫度：-40-+60體 積 ：10×26×6mm （高×寬×厚)J05B具有二種工作方式選擇,以適合解調(diào)不同的數(shù)據(jù)速率, 第3腳懸空<內(nèi)部已上拉為高電平>射頻接收帶寬較寬,可適應(yīng)發(fā)射頻率精度誤差較大的聲表諧振器穩(wěn)頻的發(fā)射機(jī)及般的 LC發(fā)

23、射機(jī)。第3腳接地,射頻接收帶寬較窄,解調(diào)濾波器帶寬較大,但要求配套的發(fā)射機(jī)必須具有較高的頻率精度及穩(wěn)定度,發(fā)射頻率必須由晶體或精度較高的聲表諧振器穩(wěn)頻。J05B具有與標(biāo)準(zhǔn)解碼器及單片機(jī)的+5V邏輯電平接口。J05B在無(wú)信號(hào)狀態(tài)下輸出為-片隨機(jī)噪聲, 雖然在接收到數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)噪聲被抑制,但在信號(hào)較弱（遠(yuǎn)距）時(shí)這種隨機(jī)噪聲極易影響到數(shù)據(jù)的起止位而導(dǎo)致數(shù)據(jù)錯(cuò)誤而不解碼。解決的辦法是連發(fā)幾次或在起止位前加一些亂碼以抑制零電平狀態(tài)干擾, 若是標(biāo)準(zhǔn)編解碼器可調(diào)整振蕩電阻使每組碼中間的零電平區(qū)干擾最小,同時(shí)應(yīng)兼顧J05B解調(diào)濾波器帶寬及發(fā)射效率,因?yàn)樘偷恼{(diào)制頻率會(huì)使發(fā)射效率下降而影響收發(fā)距離。 &

24、#160;  J05B天線般取1/4即可,如在天線端口加LC諧振回路可抑制射頻干擾,提高接收靈敏度。J05B使用注意事項(xiàng)：JO5B對(duì)電源紋波及電壓范圍要求較嚴(yán),不宜使用開(kāi)關(guān)電源,可采用7805三端穩(wěn)壓器,J05B若有隨機(jī)噪聲輸出而無(wú)信號(hào),應(yīng)首先檢查發(fā)射電路,如是傳輸單片機(jī)數(shù)據(jù)則應(yīng)調(diào)整單片機(jī)數(shù)據(jù)速率,若收發(fā)距離很近,用示波器觀察J05B輸出的數(shù)據(jù)是否被干擾(即零電平干擾點(diǎn))噪聲干擾可以被信號(hào)抑制,但不合理的地線及部件引入的干擾很難被抑制,應(yīng)逐步斷開(kāi)后級(jí)電路找到干擾源。 解碼碼芯片PT2272引腳圖： 解碼碼芯片PT2272管腳說(shuō)功能：名稱(chēng) 管腳說(shuō) 明 A0-A111-8、10

25、-13地址管腳,用于進(jìn)行地址編碼,可置為“0”,“1”,“f”(懸空),必須與2262一致,否則不解碼 D0-D57-8、10-13地址或數(shù)據(jù)管腳,當(dāng)做為數(shù)據(jù)管腳時(shí),只有在地址碼與2262一致,數(shù)據(jù)管腳才能輸出與2262數(shù)據(jù)端對(duì)應(yīng)的高電平,否則輸出為低電平,鎖存型只有在接收到下一數(shù)據(jù)才能轉(zhuǎn)換 Vcc18電源正端（）Vss9電源負(fù)端（）DIN14數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端，來(lái)自接收模塊輸出端OSC116振蕩電阻輸入端，與OSC2所接電阻決定振蕩頻率；OSC215振蕩電阻振蕩器輸出端； VT17解碼有效確認(rèn) 輸出端（常低）解碼有效變成高 解碼碼芯片PT2272標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)：3.單片機(jī)控制系統(tǒng) 控制芯片采用AT89

26、C2051，在課題分析中我們對(duì)AT89C2051已經(jīng)做了詳盡的介紹，這里主要再關(guān)注一下它的主要性能.AT89C2051主要性能：.和MCS-51產(chǎn)品兼容；.2KB可重編程FLASH存儲(chǔ)器（1000次）；.2.7-6V電壓范圍；.全靜態(tài)工作：0Hz-24KHz.2級(jí)程序存儲(chǔ)器保密鎖定.128*8位內(nèi)部RAM.15條可編程I/O線.兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器.6個(gè)中斷源.可編程串行通道.高精度電壓比較器（P1.0，P1.1，P3.6）.直接驅(qū)動(dòng)LED的輸出端口(1) 控制系統(tǒng)原理圖芯片 AT89C2051的P1口是一個(gè)內(nèi)部帶上拉電阻的準(zhǔn)雙向I/O口，輸入口為P1.0P1.3，輸出為P1.4P1.7，

27、PT2272的輸出管腳13腳接在P1.0口上。根據(jù)以下程序，P1.0=1，執(zhí)行轉(zhuǎn)移至L1，然后R1加1，若它= #01H，則向下執(zhí)行，P1.4就會(huì)置1，P1.5P1.6P1.7就會(huì)置0，通過(guò)二極管，這時(shí)三極管飽和導(dǎo)通，繼電器線圈帶電，觸點(diǎn)吸合，實(shí)現(xiàn)1個(gè)燈亮。若再按下A時(shí)，此時(shí)，R1的值變?yōu)?02，01H，則執(zhí)行MAIN，此時(shí)燈滅。當(dāng)按下B時(shí)，PT2262得電，17腳為高電平輸出數(shù)據(jù)并使F05B發(fā)出315MHZ的信號(hào)。J05B收到該信號(hào)2腳輸出信號(hào)送入PT2272的14腳進(jìn)行解碼，得到該解碼信號(hào)為高點(diǎn)平，通過(guò)PT2272的12腳，根據(jù)程序，P1.1=1，執(zhí)行轉(zhuǎn)移至L2，然后R2加1，若它= #1

28、H，則向下執(zhí)行，P1.4P1.5就會(huì)置1，P1.6P1.7就會(huì)置0，通過(guò)二極管，這是三極管飽和導(dǎo)通，繼電器線圈得電，觸電吸合，實(shí)現(xiàn)2個(gè)燈亮。若再按下B鍵時(shí)，此時(shí)，R2的值變?yōu)? 02H。01H，則執(zhí)行MAIN，此時(shí)燈滅。 C 鍵和D鍵依次類(lèi)推。(2)控制編程O(píng)RG 0000HMAIN: MOV P1, #0FHCLR R1CLR R2CLR R3CLR R4LOOP: MOV R, P1JB P1.0 , L1JB P1.0 , L2JB P1.0 , L3JB P1.0 , L4 SJMP LOOPL1: INC R1CJNE R1, #01H, MAINMOV P1, 1FHCLR R2C

29、LR R3CLR R4SJMP LOOPL2:INC R2CJNE R2, #01H, MAINMOV P1, 3FHCLR R1CLR R3CLR R4SJMP LOOPL3:INC R3CJNE R3, #01H, MAINMOV P1, 7FHCLR R1CLR R2CLR R4SJMP LOOPL4:INC R2CJNE R4, #01H, MAINMOV P1, 0FHCLR R1CLR R2CLR R3SJMP LOOP END 4.電源系統(tǒng)設(shè)計(jì) 電源系統(tǒng)主要分四部分：降壓、整流、濾波、穩(wěn)壓。(1)降壓電路由于PT2272需要38V直流電壓，因此需要50Hz,220V的交流電壓降到

30、所需要的電壓,有為了使后級(jí)的三端溫壓器能正常工作,在本電路中選用變壓器降壓初級(jí)為220V,次級(jí)為9V.(2)整流電路 利用二極管的單向?qū)щ娦詫⒔涣麟妷鹤優(yōu)槊}動(dòng)直流電壓,本電路選用的是橋試整流電路. 它由四個(gè)二極管作為整流元件,連接成電橋形式,VD1和VD2的陽(yáng)極連接在一起,該處輸出直流電壓正極,同時(shí),VD3和VD4的陽(yáng)極接在一起,該處輸出直流電壓的負(fù)極.電橋的另兩端加入待整流的交流電壓.電壓的輸出平均植是U0=0.9U2流過(guò)二極管,因?yàn)閂D1,VD2,VD3和VD4的導(dǎo)通時(shí)間均為半個(gè)周期.故流過(guò)每個(gè)管子的負(fù)載電流的一半. IVD=1/2I0=0.45U2/RL(3)濾波電路整流電路的輸出電壓是

31、單向脈動(dòng)電流,但因脈動(dòng)較大,含有較多的交流成分,不能給電子設(shè)備供電,為了輸出較為平滑的支流電壓,需在整流電路后設(shè)有濾波電路.這里采用的是電容濾波. 從電容特性來(lái)看,由于電容兩端的電壓不能突變,因此,若將一大容量的電容與負(fù)載并聯(lián),則負(fù)載兩端的電壓也不會(huì)突變,使得輸出的電壓得以平滑,從而實(shí)現(xiàn)濾波的目的. 濾波后不但脈動(dòng)減小,且輸出電壓的平均值也有所提高,電容濾波簡(jiǎn)單波紋小,缺點(diǎn)是輸出特性差,試于電流小的電路中.(4)穩(wěn)壓電路交流電經(jīng)整流濾波能得到平滑的直流電壓,但是的輸出電網(wǎng)電壓波動(dòng)和負(fù)載變化時(shí),輸出的電壓也隨之變化.因此還需要一個(gè)穩(wěn)壓電路使輸出電壓的電網(wǎng)波動(dòng)和負(fù)載變化基本穩(wěn)定在某一值.這里選用三

32、端穩(wěn)壓器.電容C1在輸入較長(zhǎng)時(shí)抵消其電感效應(yīng),以防止產(chǎn)生自激震蕩;C2是為了消除電路高頻燥聲,改善負(fù)載的瞬間響應(yīng).注:在選用三端穩(wěn)壓器時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)：最大輸入電壓是指穩(wěn)壓器安全工作時(shí)允許外加的最大電壓值最小輸入輸出電壓差即保證穩(wěn)壓器正常工作所需要的最小輸入輸出電壓差.最大輸入電流是指穩(wěn)壓器安全工作時(shí)允許的最大輸出電流為保證穩(wěn)壓器正常工作,最小輸出的電壓差至少為23V.5.驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案一：采用晶閘管直接進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。其優(yōu)點(diǎn)是體積小，電路簡(jiǎn)單，外圍元器件少，但控制電流小，大電流晶閘管成本高，且隔離性能差。方案二：采用三極管驅(qū)動(dòng)繼電器。其體積大，外圍元器件多，其優(yōu)點(diǎn)是控制電流大，隔離性能好。根據(jù)實(shí)

33、際情況采用方案二。驅(qū)動(dòng)電路： 三極管驅(qū)動(dòng)繼電器原理：它是采用控制三極管的導(dǎo)通狀態(tài)來(lái)控制繼電器的吸合。是一種用較小的電流控制較大的電流的一種開(kāi)關(guān)。因此，廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備中。用三極管作為開(kāi)關(guān)元件控制線圈通電時(shí)，三極管必須處在開(kāi)關(guān)狀態(tài)。其飽和導(dǎo)通條件是：Ucc = Uces Ic = Ics Ib = Ibs Ics = (Ucc-Uces)/Rc = Ucc/Rc在工作中，如果三極管的基極電流IB臨界飽和的數(shù)值IBS，則三極管一定飽和導(dǎo)通，即 Ib>Ibs>Ics/ Ib = Ubb/Rb對(duì)于硅管，飽和導(dǎo)通后：Ube = 0.7V Uce = Uces<0.3V截止條件：Ube

34、<Ut=0.5VUT:硅管發(fā)射結(jié)的死區(qū)電壓，截止時(shí)，b = 0 c = 0繼電器選用：繼電器它是由一個(gè)線圈，鐵芯，一組或幾組帶彈簧片組成。觸電有動(dòng)定之分，在工作中能夠動(dòng)作的是動(dòng)觸點(diǎn)。電磁繼電器的工作原理：當(dāng)線圈帶電后，鐵芯帶電，銜鐵吸合，定觸電和動(dòng)觸點(diǎn)吸合。當(dāng)線圈失電，電磁吸力消失，銜鐵返回到原來(lái)位置，定觸電和動(dòng)觸點(diǎn)又恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)。在此處選用的是OMRON的繼電器型號(hào)為：G2RL 1A DC 2V四、整機(jī)原理我們將整個(gè)設(shè)計(jì)劃分為四大系統(tǒng)：即單片機(jī)控制系統(tǒng)、遙控系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和電源系統(tǒng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)三大功能:即發(fā)射、接受和控制。整機(jī)原理圖如下：整機(jī)原理說(shuō)明：發(fā)射部分：首先，發(fā)射部分采用了編碼

35、器PT2262和無(wú)線電發(fā)射模塊F05B，無(wú)線電發(fā)射部分采用的是新型的12V干電池提供的工作電壓。當(dāng)發(fā)射機(jī)沒(méi)有按鍵按下時(shí)，PT2262不接通電源，其17腳為低電平，所以315MHz的高頻發(fā)射電路不工作，當(dāng)有按鍵按下時(shí)，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(hào)。注意：17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(hào)，當(dāng)17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腳輸出的數(shù)字信號(hào)接收部分：接收部分采用了與發(fā)射部分配套的譯碼器PT2272與接收模塊J05B。其電源由變壓器220V轉(zhuǎn)變?yōu)?V，通過(guò)整流橋整流，電容進(jìn)行濾

36、波，穩(wěn)壓管穩(wěn)壓得到直流的5V電壓。當(dāng)J05B接收到發(fā)射的高頻信號(hào)時(shí)，第二管腳輸出信號(hào)并直接送入PT2272解碼器的 14腳進(jìn)行解碼。若PT2272地址端的電平高低與發(fā)射機(jī)的地址碼相同時(shí)，其解碼輸出有效端的17腳就輸出與發(fā)射機(jī)按鍵時(shí)間同步的高平。按下A時(shí)，PT2262得電，17為高電平輸出數(shù)據(jù)并使F05B發(fā)射315MHZ的信號(hào)。J05收到該信號(hào)2腳輸出信號(hào)送入PT2272的14腳進(jìn)行解碼，得到該解碼信號(hào)的高點(diǎn)平。 控制部分：在單片機(jī)控制系統(tǒng)中已做了詳細(xì)的說(shuō)明，這里就不在復(fù)述了。五、系統(tǒng)調(diào)試經(jīng)過(guò)了硬件和軟件的設(shè)計(jì)后，在理論上已經(jīng)達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求，可是要確保遙控性能的穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)，就需要我們對(duì)遙控的開(kāi)關(guān)量功能和遙控的穩(wěn)定性進(jìn)行測(cè)試。遙控輸入輸出對(duì)應(yīng)關(guān)系表：按鍵序號(hào)次數(shù)對(duì)應(yīng)