无线多路遥控发射与接收系统的设计综述

1、毕业设计（论文）题目：无线多路遥控发射与接收系统的设计机械与电子工程学院学生姓名： 学 号： 所在学院： 专业班级： 届别：指导教师:张亚男2010010898电信10042014 届黄家兵目 录前言 11无线遥控通信技术概述 11.1无线遥控通信技术 11.2无线遥控通信技术的应用 12系统总体方案设计 22.1设计要求 22.2方案分析 33硬件系统设计 33.1单片机最小系统设计 33.2无线遥控发射接收模块设计 43.2.1 基于PT2262无线编码模块 43.2.2基于PT2272无线解码模块 63.3点阵屏显示模块设计 73.3.1点阵屏概述 73.3.2点阵屏设计思路 83.4实

2、物图 94软件系统设计 104.1语言选择 104.2软件总体设计 104.3整体程序设计 105调试 115.1调试过程 115.2实物调试 116抗干扰措施 127总结 12皖西学院2014届本科毕业设计（论文）刖言无线通信技术已经成为当代最具发展前景的信息技术之一，得到了相关领域人士的高度重视。它的应用非常广泛，发展也非常迅速，其在航空航天、航海、无线电遥控等 领域实用价值很高。无线通信技术，就目前的发展趋势来看，它能耗低，易于集成化， 可控性强。在民用和工业等领域中，小功耗的无线电通讯模块日益受到人们的青睐，其 模块化强，只需用不同型号的单片机加上各种无线收发模块和相应的外围器件电路即

3、可 构成适用于不同场合的无线电通讯模块。只要硬件电路搭建规范，软件系统设计正确合 理，即可实现基本的无线数据传输功能。无线通信技术具有很强的适应性，数据反馈精 确，抗外界扰动能力强。本课题采用了编码芯片PT2262和解码芯片PT2272与STC89C52 和LED点阵屏的搭配，设计了无线电遥控发射接收系统，利用按键实现多路无线遥控控 制，控制51单片机实现点阵屏的显示功能。1无线遥控通信技术概述1.1无线遥控通信技术无线多路遥控通讯技术，一般是，将受控信号调制后，经功率放大发射出去，再 利用电磁波的空间自由传播特性，实现对远方受控对象的及时控制，适用于民用和工业 化控制中。目前，无线多路遥控器

4、已经普遍的应用于人们的日常生活中，极大的方便了 人们的生活。因为实际应用的条件不同，所以两者在不同的方面各有优缺点。本课题研 究的是无线电遥控模式。1.2无线遥控通信技术的应用（1）遥控玩具：目前，市面上的遥控玩具种类繁多，遥控玩具占据玩具市场的很 大份额。比如当下很受航模爱好者所喜欢的遥控小车、遥控直升机、四轴飞行器、遥控 机器人等等。航模爱好者除了购买成品外，很大一部分爱好者也喜欢自己动手制作，就 出现了当下很流行的DIY小车、DIY四轴飞行器等，既开发了他们的智力，也增强了其 动手能力。（2）吊车：一辆大型卡车起重机远程控制系统，一般情况下都配备了数据反馈装 置，反馈装置再将各种反馈的运

5、行参数，实时显示在控制系统的显示屏上，操作人员根 据反馈在显示屏上的实时数据，从而进行相应的控制操作。（3）矿山机械：使用本装置，操作者可以选择最佳的定位孔，而不必因为钻孔定 位不准确造成不必要的误差。为了增强工地施工的安全性，提高无线电遥控装置的可控 性，我们通常使用ip65安全保护标准。使用工业无线电遥控装置不仅提高了效率，而 且也节约了投资。（4）混凝土泵车：混凝土泵车操作控制台从几十米面浇筑作业，甚至几百米的高 度，传统模式运行成本高，而且效率低，大大限制了混凝土泵车的性能发挥，若是大排 量泵车，问题就更加的突出。因此，利用工业无线遥控装置，可以充分发挥其整体性能, 开阔操作人员的视野

6、，并且可以实现灵活的控制操作。使用工业无线电遥控装置不仅提 高了效率，而且也节约了投资。（5）其它方面：以上阐述了无线电遥控通讯技术的一些应用，不仅与此，在其他 的一些方面，该技术仍有广泛的应用。而且作为与其他技术的交叉学科，其对其他技术 的发展也起到了极大的推动作用。图1四轴飞行器图2混凝土泵车2系统总体方案设计2.1设计要求按照毕业设计的要求，本课题要求设计出一个无线电遥控发射与接收系统，利用按 键控制操作实现多路遥控控制，并且要给出该设计的原理说明和相应的电路说明。同时 也要给出该设计的硬件电路，以及所选遥控电路的编码和解码原理说明，并且提出合理的抗干扰措施。2.2方案分析为了使无线多路

7、遥控发射接收系统，描述起来不那么抽象，并且为了满足设计要求， 达到课题设计的目的，本设计是利用 4路无线遥控装置控制51单片机实现点阵屏的显 示功能，做出实物以验证方案可行性。发射模块利用按键控制，利用编码芯片PT2262进行编码，然后再进行功率放大将发射信号发射出去。天线接收该信号，与之相对应地 址码相同的解码芯片PT2272进行解码，VT端口由常态低电平转为高电平，说明此次接 收有效，进而再利用51单片机控制点阵屏实现相应的显示功能。整个系统构造清晰明 了，很好得达到了方案设计的既定要求。2.3系统总体方案设计、I按键控制PT2262编码315MHz调制匚二功率放大 匸岂 编码输出1JIV

8、点阵屏显示广rU-单片机控制PT2272解码Ja in天线接收图3系统总体方案设计3硬件系统设计3.1单片机最小系统设计51单片机最小系统设计简单，主要是由51单片机，复位电路，时钟电路外加电源 供电电路所组成。它提供四个外部接口，分别是P0 口、P1 口、P2 口、P3 口作为公用的输入与输出接口为用户所使用。51系列的单片机有很多，本设计我们用的是51单片机， STC12C5A60S2引脚跟51单片机兼容，并且扩展了其功能。两个电容我们通常选择30皮法，晶振频率选为12MHz复位电路：当RST端由低电平转为高电平的时候，可实现 单片机的复位与初始化。本设计采用的是已模块化的单片机最小系统，

9、工作稳定。15输入/输出设备电源图4单片机最小系统方框图单片机最小系统XIX2RESETgPO.OFO.lPO.2FO.3PO 4PO.3FO.6P0.7沖3图5单片机最小系统电路原理图P2KP1P1F2P1KEn呵二耳._MHTF p p p- p F p Pfel.悲5九2IOCPl* A1345 牟73 中站FW ArsyA沁；A严科昨占丁 P02 AAH :AAPOi APO”A34P05 AKA- :ar?卄32 P07 AK4Aa vccA PM 竝JK*SCONJ:pq 二 U 心A.2 ： FX 丸28 P2? AP36 A2F5E? A- I :- X 1： -?： - JC

10、- P30 AFOtRINCOM4 下IS咗揀1=13.2无线遥控发射接收模块设计3.2.1基于PT2262无线编码模块正如许多车辆防盗系统中的遥控装置一样，该遥控编码发射模块的外形精巧美观。下图为发射器的外形图，电路板上有四个控制按键和一个LED指示灯，12V电池供电。目前市面上的一般还使用LC振荡器，稳定性差，即便是使用微调电容，也不能很好的 保证在当外界温度变化过大或者出现震荡后已调的频点不会发生偏移，缩短发射距离。 而该编码发射模块，内部使用声表谐振器，有很好的稳频功能，频率稳定性，也很高， 不需要调整频点，多发一收的状态下，效果显著。当接收天线接收到发射端的信号后，解码芯片 PT22

11、72进行两次核查比较后，VT端 输出高电平（常态低电平），同时D（ D4引脚输出高电平，如果按键一直按下不松开，则编码芯片连续发射信号，VT端口以及数据端口一直输出高电平。当发射模块未按下按 钮的时候，编码芯片未上电，其 Dout（编码输出）端（17引脚）处于常态低电平，因此 编码发射电路不工作；当停止按下按键时，Dout端为低电平，此时高频发射电路停荡，高频发射模块终止发送数据。因此，17引脚Dout端控制着高频发射模块数据的发送。发射频率：315MHZ（声表谐振器）；传输距离为：0-80m；编码器类型为：固定码类 型；供电电压：12v。无线电遥控发射模块一般是与相同类型的解码接收模块结合使

12、用, 只要接收解码后信号有效，即可进行相应的控制，比如用单片机进行控制相应的灯或着电源开关，或者是各种显示模块的显示切换。图6编码发射模块实物图130二VKAl U2 19二 TOUTA2 U3ItOfiClA3 =4171 OSCIA4 U5USn SAS USRCLK02SRCLR0304RCIJtOSE0607Q7T4IK59515 QLOKO1 QCXJNIZ QCON3 1OC11N3 TZ0CON4 Lqcow? QCON79 双色点阵DIS IJ49vrc|TooJIMPU4SLRCONJ SRCLKSRCLR7049QCOiN?QCU!M 七22212U ONOQCONIQCO

13、N2 (N3 15乂 1SliRSRTLK 卄SRTLRII11 CC图13点阵屏电路原理图3.4实物图图14实物图4软件系统设计4.1语言选择对于我们经常使用的单片机来说，我们通常用到的编程语言是C语言和汇编语言。汇编语言与硬件关联更大，但相对而言，编程较复杂，设置内容较多。而C语言，编程比较简单，模块化强，且可维护性强。所以在此次毕业设计中我选择自己较为了解的C语言来编程。4.2软件总体设计图15发射部分程序流程图剤If報据值图16接收部分程序流程图4.3整体程序设计见附录5调试5.1调试过程电路连接过程：在保证最小系统正常工作的前提下，给最小系统、接收模块、点阵屏模块供电。用6个I/O

14、口去控制点阵屏正常显示，它们分别是PM0 P1M、P1A2和P2P、P2A1、P2A2,后三个I/O 端口连接另外一片 74HC595芯片的12，11，14引脚。然后用P0A0、P0A1、P0A2、P1A3四个I/O端口分别去连接接收模块的 DO D1、D2、D3当发射模块按下A键时，点阵屏上显示为1；当发射模块按下B键时，点阵屏上显 示为2;当发射模块按下C键时，点阵屏上显示为3;当发射模块按下D键时，点阵屏 上显示为4。当按下不松手时，点阵屏数字显示，当一旦松手，点阵屏数字消失。设计此系统的最初想法是利用按键控制来实现多路的遥控控制。本设计利用4路无线遥控装置控制51单片机实现点阵屏的显示

15、功能，做出了实物，很好了验证了本课 题的可行性。5.2实物调试图17实物调试6抗干扰措施对于无线电系统的运作常常受到很多方面的干扰，最主要的一般有工业类、电台类 和天电等因素都会干扰其正常运作。 工业干扰指：不同的电器引起的干扰；电台干扰指: 其他的无线电设备引起的干扰。天电干扰指：大气中不同的电磁现象所产生的干扰。为 了降低各种干扰的影响，我们一般采用的方法有：选择适当的工作频率以减少其他无线 电设备引起的干扰；在电路板设计的时候，地线与电源线要尽可能的粗，并且模拟地与 数字地要分开设置，最后再并接至电源地。在实际测试中，我们观察到其实际的遥控距离没有我们想象的那么远。在多次测试 后效果还是

16、不佳，后来翻阅资料后得知原来 51系列的单片机容易受到外界的各种电磁 干扰，当单片机遇到电磁干扰后，其时钟频率会对系统的接收模块造成干扰从而导致遥 控距离缩短。为了尽可能的提高接收距离，我们可以把单片机与接收模块分别进行供电， 并且使接收模块远离单片机的时钟区， 除此之外还可以连接一个隔离电路在单片机的接 口与遥控接收模块之间，以减小单片机的工作频率，从而减少电磁因素对单片机的干扰。7总结大学阶段最后一项学习任务就是毕业设计（论文），因此我高度重视，积极筹划, 认真准备，以此来圆满的结束我的本科阶段学习。从最开始到图书馆大量的阅读文献， 查阅资料，认真写下开题报告，到中期的论文初稿编写，实物制

17、作，程序编写，再到近 段时间的无数次论文修改，每一个环节我都记忆犹新。本设计所涉及的知识点较多，有 无线电通讯技术，电路分析，LED点阵屏知识，单片机应用技术等等，因此，不少内容 也是从头学起，但是最终经过反复实验调试，很好的达到了设计要求。为了达到设计要求，把遥控装置多路信号展示出来，本设计采用了编码芯片PT2262 解码芯片PT2272 STC12C5A60S和LED点阵屏的组合搭配，设计出了无线遥控发射接 收系统。利用按键实现四路信号的发射，控制 51单片机，在8X 8的LED点阵屏上显示 四路信号的数字。并且提出了几点抗干扰的措施。系统设计清晰明了，很好的达到了设 计要求。但因个人学术水平有限，知识面不够广阔，因此，在此设计中还有许多地方有待修 正。例如通讯距离较近问题以及信号出来后再进行其他外部应用的扩展等等。致谢大学中的得与失已成为过去，社会中诸多挑战等待我去迎接，我将扬帆起航。在此, 首先我要感谢的是我的指导老师黄家兵老师。黄老师知识渊博，专业功底扎实，治学态 度严谨，在本科的专业课程中，我已经深受教诲，我不仅在专业知识