基于-單片機(jī)無(wú)線多路遙控控制系統(tǒng)

1、-PAGE . z單片機(jī)原理與應(yīng)用技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目基于單片機(jī)的無(wú)線遙控系統(tǒng)專業(yè)班級(jí)：_電子信息工程 姓名：時(shí) 間：_指導(dǎo)教師：_2021年2月 日基于單片機(jī)的無(wú)線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求一根本功能1. 有效遙控距離大于50米，可穿透一定的建筑物等。2. 遙控控制的路數(shù)在10路以上。3. 采用數(shù)碼管顯示當(dāng)前工作的控制電路。二擴(kuò)展功能1.通過(guò)遙控器可以任意設(shè)置用戶密碼1-16位長(zhǎng)度，只有合法用戶才能有修改電路控制的功能，同時(shí)系統(tǒng)掉電后能自動(dòng)記憶和存儲(chǔ)密碼在系統(tǒng)中。2.報(bào)警和加鎖功能：密碼的輸入時(shí)間超過(guò)12秒或者連續(xù)3次輸入失敗，聲音報(bào)警同時(shí)鎖定系統(tǒng)，不讓再次輸入密碼。此時(shí)只有使用管理員密碼方能對(duì)系統(tǒng)解

2、鎖二方案完成時(shí)間 三周1第一周完成軟件和硬件的整體設(shè)計(jì)，同時(shí)按要求上交設(shè)計(jì)報(bào)告一份。2第二周完成軟件的具體設(shè)計(jì)和硬件的制作。3第三周完成軟件和硬件的聯(lián)合調(diào)試。2設(shè)計(jì)容1畫出電路原理圖，正確使用邏輯關(guān)系；2確定元器件及元件參數(shù)；3進(jìn)展電路模擬仿真；4SCH文件生成與打印輸出；3編寫設(shè)計(jì)報(bào)告寫出設(shè)計(jì)的全過(guò)程，附上有關(guān)資料和圖紙，有心得體會(huì)。4辯論在規(guī)定時(shí)間，完成表達(dá)并答復(fù)下列問(wèn)題。目 錄1引言12總體設(shè)計(jì)方案12.1設(shè)計(jì)思路1總體設(shè)計(jì)任務(wù)框圖12.2 設(shè)計(jì)方案確實(shí)立 1無(wú)線傳輸局部1鍵盤密碼確認(rèn)及鎖定局部2主要的設(shè)計(jì)實(shí)施過(guò)程23設(shè)計(jì)組成及原理分析23.編碼及發(fā)射電路的設(shè)計(jì)23.1.1鍵盤電路的設(shè)計(jì)

3、33.2鍵盤密碼和報(bào)警的設(shè)計(jì)53.3解碼及控制電路的設(shè)計(jì)33.4報(bào)警計(jì)數(shù)電路所用器件54總結(jié)與體會(huì)6參考文獻(xiàn) 7附錄 8基于單片機(jī)的無(wú)線遙控系統(tǒng)摘要：無(wú)線多路遙控系統(tǒng)主要由發(fā)射和承受兩局部組成，發(fā)射局部完成遙控指令的發(fā)射，承受局部完成指令的實(shí)施，其擴(kuò)展功能主要是密碼保護(hù)，由確保輸入密碼的正確來(lái)完成對(duì)該遙控系統(tǒng)的操作，到達(dá)對(duì)控制的保護(hù)。本報(bào)告主要從遙控的控制環(huán)節(jié)和密碼保護(hù)進(jìn)展說(shuō)明，介紹單片機(jī)接口電路的設(shè)計(jì)應(yīng)用，編碼程序和譯碼程序的編寫等。關(guān)鍵詞：確認(rèn)密碼、發(fā)射、承受、編碼譯碼芯片、數(shù)碼顯示、單片機(jī)、無(wú)線電遙控、1 引言隨著單片機(jī)的迅速開(kāi)展，其應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣，51系列單片機(jī)由于具有可靠性好，以及

4、擴(kuò)展控制功能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，成為國(guó)目前應(yīng)用最廣泛的一種8為單片機(jī)之一。隨著單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛，可以看出其的優(yōu)越性和可靠性，所以將其應(yīng)用到和平安方面是必然的，也是相當(dāng)可靠，相當(dāng)有意義的，基于單片機(jī)的無(wú)線多路遙控系統(tǒng)通常是將控制信號(hào)調(diào)制到高頻載波上，通過(guò)空間傳播，實(shí)現(xiàn)的對(duì)遠(yuǎn)處受控設(shè)備的控制，適合對(duì)工業(yè)、醫(yī)療、家用電器等工作狀態(tài)，無(wú)線遙控的研究在保護(hù)財(cái)產(chǎn)和人身平安方面可以給人們帶來(lái)更多更好的選擇。2 總體設(shè)計(jì)方案2.1 設(shè)計(jì)思路由設(shè)計(jì)要求，對(duì)于該電路根本功能發(fā)射局部主要由編地址電路、編碼電路、無(wú)線發(fā)射電路以及顯示電路組成，承受控制局部主要由接收電路、解碼電路，控制電路以及控制電路和控制對(duì)象組成,對(duì)

5、于擴(kuò)展功能，用戶密碼的設(shè)置、系統(tǒng)的掉電記憶和密碼存儲(chǔ)以及報(bào)警和加鎖功能，由單片機(jī)的完成。其任務(wù)框圖如下1、2圖。1控制鍵盤單片機(jī)編碼、信號(hào)信號(hào)的調(diào)制密碼 確認(rèn)信號(hào)的發(fā)送報(bào)警、加鎖顯示控路發(fā)射電路任務(wù)圖1 2信號(hào)承受信號(hào)的解調(diào)被控對(duì)象解 碼承受電路任務(wù)圖22.2設(shè)計(jì)方案確實(shí)立無(wú)線傳輸局部1編碼鍵盤的選擇 根據(jù)要求，控制對(duì)象是十路以上的被控電路，用數(shù)碼管顯示級(jí)數(shù)，因此采用單片機(jī)的4*4鍵盤進(jìn)展編碼，最多可以控制十六路對(duì)象，對(duì)于控制系統(tǒng)的密碼保護(hù)以及報(bào)警加鎖，可以采用單片編程來(lái)實(shí)現(xiàn)。2串行編碼及調(diào)制電路的選擇 編碼程序的作用是控制單片機(jī)讀鍵盤，然后生成與鍵盤一致的編碼，并利用單片機(jī)生成的四位并行數(shù)據(jù)

6、再轉(zhuǎn)變成串行數(shù)據(jù)通過(guò)調(diào)制后發(fā)送，因此通過(guò)串行編碼芯片PT2262將不能發(fā)射的調(diào)頻數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化成中頻，然后以串行的形式通過(guò)調(diào)頻發(fā)射芯片MA*2608將鍵控信號(hào)發(fā)送出去。3信號(hào)承受及串行解碼電路的選擇 串行解碼芯片采用與MA*2608配套的MA*1470來(lái)完成承受，然后送到與PT2262配套的串行解碼芯片PT2272中解碼。4控制電路的選擇 把PT2272解碼后的數(shù)據(jù)送入單片機(jī)P2.0P2.3中，通過(guò)程序編碼確實(shí)認(rèn)，通過(guò)單片機(jī)的P口來(lái)完成所控制的電路，控制設(shè)備采用數(shù)碼管或者發(fā)光二極管來(lái)做顯示，燈亮說(shuō)明工作。鍵盤密碼確認(rèn)及鎖定局部1選擇密碼，通過(guò)復(fù)位鍵可以輸入選擇原始密碼，密碼長(zhǎng)度是1-16位，用戶

7、通過(guò)4*4矩陣鍵盤輸入密碼，輸入時(shí)間不能超過(guò)12秒，用戶輸入密碼錯(cuò)誤次數(shù)大于三次，將聽(tīng)到報(bào)警聲音。2開(kāi)鎖功能，當(dāng)按下開(kāi)鎖鍵，系統(tǒng)將輸入與密碼進(jìn)展檢查核對(duì)，如果正確鎖翻開(kāi)，否則不翻開(kāi)。 主要的設(shè)計(jì)實(shí)施過(guò)程首先，選用ATMEL公司的單片機(jī)AT89S82，以及選購(gòu)其他電子元器件。第二步，使用99se設(shè)計(jì)硬件電路原理圖，并設(shè)計(jì)PCB圖完成人工布線。第三步，使用軟件編寫單片機(jī)程序、仿真、軟件調(diào)試。第四部，使用PROTEUS軟件進(jìn)展模擬軟、硬件調(diào)試。最后，聯(lián)合軟、硬件調(diào)試電路板，完本錢次設(shè)計(jì)。3 設(shè)計(jì)原理分析3.1 編碼及發(fā)射電路的設(shè)計(jì)編碼鍵盤采用89C52單片機(jī)的4*4鍵盤進(jìn)展編碼，鍵盤輸入線的電阻采用

8、47K52K的就可以了，單片機(jī)采用12MHZ的晶體振蕩，單片機(jī)的復(fù)位電路采用手動(dòng)上電復(fù)位電路，其中復(fù)位電路中所用電容根據(jù)晶振大小采用10UF的，當(dāng)然PT2262編碼芯片的振蕩電阻應(yīng)采用和根據(jù)單片機(jī)晶振率匹配的，經(jīng)過(guò)計(jì)算大約4.7M，由于要發(fā)射距離超過(guò)50米，因此振蕩率較高的信號(hào)發(fā)射芯片采用315MHZ的MA*2608，其中PT2262芯片的正極輸入直接從單片機(jī)的四位編碼輸出管腳接入，這樣可到達(dá)省電的模式，電路的顯示采用數(shù)碼管指示，由于按鍵的鍵值由數(shù)碼管顯示，則數(shù)碼管顯示的值就所要控制的電路，由于只采用一個(gè)數(shù)碼管顯示，因此就不需要數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)芯片了，直接用36K的電阻來(lái)代替就可以了，其電路圖如圖3

9、。電路圖3鍵盤電路的設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)要求控制對(duì)象為十路以上的工作狀態(tài)，本設(shè)計(jì)采用12路的。每一次只控制*一路的工作狀態(tài)，則可從時(shí)間上將路控制與狀態(tài)控制分開(kāi)，因此，12路受控對(duì)象和12中工作狀態(tài)可用12個(gè)鍵盤表示，加上復(fù)位鍵和確認(rèn)建共14個(gè)按鍵。鍵盤送出的12路狀態(tài)信號(hào)由單片機(jī)進(jìn)展編碼，其中四根列線與P3.4P3.7相連，4跟行線與P3.0P3.3相連，設(shè)*一按鍵按下時(shí)，位于這一按鍵位置上的行列所對(duì)應(yīng)的端口置為0，其余端口置1如圖3所示。3.3解碼及控制電路的設(shè)計(jì)首先解碼電路把發(fā)射電路產(chǎn)生的串行信號(hào)通過(guò)調(diào)頻承受芯片MA*1470完成承受，然后再把承受的串行信號(hào)輸入到解碼芯片PT2272中，通過(guò)PT22

10、72解碼芯片后，把解碼出來(lái)的四位并行數(shù)據(jù)送到單片機(jī)中的P2.0P2.3,并產(chǎn)生一次中斷。送入到單片機(jī)中的數(shù)據(jù)再通過(guò)固化在單片機(jī)的編譯程序確實(shí)定，再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)展譯碼并且從單片機(jī)的P1.0P1.7送出，然后通過(guò)驅(qū)動(dòng)芯片74LS245來(lái)驅(qū)動(dòng)被控對(duì)象，當(dāng)然如果被控對(duì)象不是數(shù)碼管而是一些應(yīng)用的電機(jī)一類器件，則可根據(jù)要求來(lái)設(shè)計(jì)所需電路，本電路中被控對(duì)象采用用十二個(gè)數(shù)碼管顯示來(lái)代表，被點(diǎn)亮的數(shù)碼管表示所工作的電路，至于對(duì)數(shù)碼管的點(diǎn)亮確認(rèn)通過(guò)單片機(jī)P0.0P0.7以及P3.0、P3.1、P3.2、P3.4口的地址碼來(lái)確認(rèn)，其電路圖如圖4。電路圖43.2鍵盤密碼和報(bào)警的設(shè)計(jì)鍵盤密碼通過(guò)編程序來(lái)控制的，把編好的程序

11、固化在單片機(jī)，P3口是控制鍵盤，通過(guò)鍵盤輸入密碼。P1.5為報(bào)警電路接入端局部，當(dāng)要工作時(shí)間時(shí)來(lái)輸入密碼以及完成一系列確實(shí)認(rèn)密碼，輸入密碼的次數(shù)以及鎖定和報(bào)警等功能，報(bào)警電路接在單片機(jī)的P1.5口上，然后根據(jù)所設(shè)定的條件來(lái)完成報(bào)警的功能，報(bào)警電路采用lm386功率放大器來(lái)放大聲音，連接該放大器的p1.5口在軟件設(shè)計(jì)里模擬一個(gè)聲音來(lái)源，即輸入密碼錯(cuò)誤時(shí)發(fā)出的報(bào)警聲，則如果密碼是正確的，接著久是完成相應(yīng)的一系列操作控制。4軟件編碼程序的設(shè)計(jì)4.1編碼程序的分析1鍵盤的每一個(gè)鍵均表示一種控制，并賦予了鍵值，因此，編碼程序的作用是控制單片機(jī)度鍵盤，然后生成與鍵值一致的編碼，并利用單片機(jī)P1.0P1.3

12、傳送編碼到串行編碼芯片中，編程的流程圖如圖5所示，從圖中知道，當(dāng)*個(gè)鍵按下的時(shí)間，該鍵的行與列短接，判斷時(shí)可先將P3口中對(duì)應(yīng)的行的口全置1，對(duì)應(yīng)的列全置0，即P3口輸出為0FH，然后用讀引腳的方法將P3口的值讀入，讀入的值與0FH一致，則無(wú)鍵按下，否則，就有鍵按下，10MS延時(shí)程序是為了消除按鍵瞬間產(chǎn)生的抖動(dòng)。2對(duì)于發(fā)送端顯示接口的設(shè)計(jì)要求用數(shù)字顯示所控制的路數(shù)和狀態(tài)類別，即將發(fā)送的鍵值轉(zhuǎn)換成與數(shù)碼管相對(duì)應(yīng)的字符碼，選89C52的P2口作為字符碼的輸出端，顯示接口電路如圖3所是，數(shù)碼管顯示0B數(shù)字的時(shí)，P2口應(yīng)送出的字符值將其與鍵值比照，可發(fā)現(xiàn)，同一個(gè)數(shù)的鍵值與字符值是不一樣的，即不能將鍵值直

13、接送到P2口作為顯示字符，需進(jìn)展轉(zhuǎn)換，由于鍵值與字符碼是一一對(duì)應(yīng)的，所以可設(shè)計(jì)查詢表方式將鍵值轉(zhuǎn)換為顯示字符值，其步驟是按順序?qū)㈡I值表和字符碼表連續(xù)的地列入RAM的連續(xù)存儲(chǔ)區(qū)，用尋址的方法找到鍵值在RAM中的指針地址，將此指針加上鍵值的個(gè)數(shù)作為偏移量，就得到字符值的指針地址將字符碼指針地址所示的RAM的字符值送到P2口，完成鍵值與字符值的轉(zhuǎn)換后，還應(yīng)對(duì)發(fā)送的數(shù)據(jù)是路數(shù)的鍵值還是狀態(tài)類別的鍵值加以區(qū)分，可定義數(shù)碼管的小數(shù)點(diǎn)段點(diǎn)亮，顯示路數(shù)，小數(shù)點(diǎn)不亮顯示狀態(tài)，假設(shè)將鍵值、路字符值和狀態(tài)字符值在RAM中依次排列，則鍵值地址+地址偏移量1=路字符地址，鍵值地址+地址偏移量1+地址偏移量2=狀態(tài)字符地

14、址在實(shí)施控制時(shí)，任何一次控制都是在路控制在前，狀態(tài)控制在后，因此可在程序中設(shè)立標(biāo)志位，判斷按鍵是路控制還是狀態(tài)控制，一個(gè)控制數(shù)據(jù)以0*0F作為發(fā)送字符串頭，接著是路控制信號(hào)，再接著是狀態(tài)控制信號(hào)，最后一個(gè)為ERC校驗(yàn)數(shù)據(jù)檢測(cè)字符頭，就可以確定當(dāng)前鍵值的特性，實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)格式上區(qū)分路控制和狀態(tài)控制。3對(duì)于擴(kuò)展功能密碼鎖，通過(guò)遙控器可以任意設(shè)置用戶密碼1-16位長(zhǎng)度，只有合法用戶才能有修改電路控制的功能，同時(shí)系統(tǒng)掉電后能自動(dòng)記憶和存儲(chǔ)密碼在系統(tǒng)中，密碼的輸入時(shí)間超過(guò)12秒或者連續(xù)3次輸入失敗，聲音報(bào)警同時(shí)鎖定系統(tǒng)，不讓再次輸入密碼。此時(shí)只有使用管理員密碼方能對(duì)系統(tǒng)解鎖。4發(fā)射端軟件流程圖如圖(5)初

15、始化按下鍵否密碼輸入密碼正確讀取鍵值發(fā)送數(shù)據(jù)返回YN延時(shí)10毫秒是否為確認(rèn)鍵YN連續(xù)三次不正確鎖定、報(bào)警處理4 完畢語(yǔ)本設(shè)計(jì)采用單片進(jìn)展編碼，其優(yōu)點(diǎn)就是可以完成控制十路以上的功能，再進(jìn)展密碼鎖所保護(hù)的保護(hù)，可以比照擬私密的工作電路起到平安保護(hù)作用，該系統(tǒng)通過(guò)軟、硬件綜合調(diào)試，說(shuō)明該系統(tǒng)可控制的圍在50米以上，?？捎门c家用電器的遙控，文教娛樂(lè)的場(chǎng)合的電器設(shè)備的遙控和辦公場(chǎng)合的電器遙控，綜上所述，無(wú)線電控制多路開(kāi)關(guān)系統(tǒng)的研制，采用了較先進(jìn)的電子技術(shù)，提供了一種合理的低本錢的高效能的設(shè)計(jì)方案，給生活和工作帶來(lái)便利，同時(shí)也獲得好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。參考文獻(xiàn)1葉挺秀.應(yīng)用電子學(xué).：大學(xué)，19942朱承

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