有关遥控发射接收装置的文档docdoc

1、第 19 页 共 19 页南华大学电气工程学院无线传输模块基于迪菲无线模块设计的无线通信系统王守超 安庆龙 肖琴2010-7-20摘要：系统采用两片STC89C52RD单片机作为无主从控制器，组成1号，2号两套遥控发射、接收装置。由迪菲无线模块进行信号传输，并且进行了准确的定时计算，可满足设计题目中10秒延时的要求，在无干扰的条件下，通信距离可达150M以上。 目录1、系统方案设计及论证31.1 设计任务与要求31.2 设计分析42、各模块方案论证52.1 控制模块52.2 无线通信62.3 手动与切换控制62.4 主从控制63、系统的组成与实现74、系统的软件设计84.1 设计流程85、系统

2、测试156、原理图及PCB设计166.1 系统单边原理图166.2 系统单边PCB图177、总结18附：元器件清单191、系统方案设计及论证1.1 设计任务与要求有1号、2号两套遥控发射、接收装置，其组成如图1.1.1左端1号所示：1、一般情况下A灯亮，B灯灭（通过继电器控制实现）2、当切换键按下时，1号、2号的接收端均能通过控制电路的作用使A灯灭，B灯亮，延时10秒后自动回到A灯亮，B灯灭的状态。3、在延时10秒未到时，只要手动键按下（单脉冲触发信号），均可使本套内的A灯亮，B灯灭，如切换键再次按下，仍可重复第2状态过程。4、1号、2号两套遥控发射、接收装置之间要求通信距离达到150-200

3、米。5、要求体积小。手动 切换发射端接收端A1AB控制电路1号 手动 切换发射端接收端A1AB控制电路2号 图1.1.11.2 设计分析要成功实现设计任务与要求，系统必须具备以下功能：信号的发射、接收，手动按钮切换及无线遥控切换等功能。其主要电气系统可划分为：主从控制电路、信号的发射及接收端口、无线通信等基本模块。系统框图如1.2.1所示： 图 1.2.12、各模块方案论证2.1 控制模块 方案一：采用XC9000系列的FPGA。该种类器件具有并行处理能力，能快速的响应外部的各种数字信号，但在数字的乘除运算等数据处理方面不方便，而且芯片价格较昂贵。 方案二：采用单片机作为控制核心，单片机数学运

4、算功能较强。在程序相互调用方面，处理方便灵活，性能稳定，适合实际应用。且单片机技术发展较为成熟，价格便宜。且本系统所要求功能较为简单 ，采用单片机控制更为方便灵活。基于以上分析，系统拟采用方案二。使用两片STC89C52RD单片机作为系统的控制器。2.2 无线通信方案一：采用NRF905无线通信模块，此模块功能齐全，可进行大量配置，包括通信通道（最多6通道）、发射功率、波特率设置等。但应用起来要耗费大量的单片机资源（占用多达14个单片机引脚），会导致控制程序过于复杂甚至影响定时的精度。方案二：采用迪菲无线串口模块，此模块具有两种工作模式，当选用普通模式时，无需进行任何配置，只需与单片机的串口线

5、直接连接（只需占用单片机2个引脚）并供电即可进行无线通信。用此模块开发项目能大大减少开发时间。鉴于此项目只需要单一、简单的通信方式即可满足设计要求，故采用方案二。2.3 手动与切换控制本系统通过中断来控制手动与切换，单片机接收信号后，通过内部处理给继电器输出不同电平，从而通过继电器控制手动与切换情况下不同的灯亮情况。2.4 主从控制 根据设计要求，本系统为无主从双机通信系统。无主从双向通信的特点是两个单片机处在平等的地位，两个单片机均可随时提出申请，向对方发送数据，当然也可通过简单的接口协议从对方读取数据。在无主从双向通信中，由于单片机（1）与单片机（2）没有主从关系而处在平等位置，所以单片机

6、B与单片机A的数据接收发送流程完全相同。3、系统的组成与实现 单片机都带有串口，利用串口进行互连通信极为方便，其各种连接方式在许多书籍和资料上都有介绍，在此不再重述。单片机的并行端口能相互进行数据通信。根据单片机端口内部结构的特点，这些端口可以发送无线数据，从而使两单片机之间通信接口的实现不用另外的硬件电路设备。基于这种情况，本系统设计成无主从双机通信模式。最终方案如1.4.1图所示（采用体积小、功能稳定的ZT11-5H继电器）： 图 1.4.1具体实现情况如下：通常情况下，A灯亮，B灯灭。若按下1号的切换按钮，此时1号的A灯灭，B灯亮，同时向2号发送信号，2号接收信号后，经过处理，发出切换电

7、平，通过继电器控制使得A灯灭，B灯亮。若在上述情况下的延时时间内按下1号手动按钮，则使1号的A灯亮，B灯灭，但不向2号发送信号。由于本系统为无主从传输，故由2号发出信号的情况同上述相同。 4、系统的软件设计4.1 设计流程 主程序 外部中断 0 外部中断 1 定时器 0中断 串口中断图 4.1.14.2 系统程序#include #define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit p20=P10;sbit p32=P32;sbit p33=P33;uchar byte,n=0;void timer_ini()EX0 = 1;/允许总

8、中断中断,使能 INT0 外部中断EX1 = 1;/使能 INT1 外部中断 TCON = 0x00;/触发方式为电平触发TMOD|=0x21;/定时器1工作方式2,定时器0工作方式1TH1=0xfd;TL1=0xfd;/设置波特率为9600TH0=0x4c;TL0=0x00;/定时50msTR1=1;TR0=1;/开定时器SCON=0x40;/串口工作方式1REN=1;/允许接收EA=1;/开总中断ET1=1;ET0=0;/关定时器0，开定时器1ES=1;/开串口中断IP=0x15;/设置中断优先级void delay(uint t)uint i,j;for(i=t;i0;i-)for(j=

9、1000;j0;j-);void send(uchar x)SBUF=x;while(TI=0);TI=0;main()timer_ini();while(1)void inter0() interrupt 0/中断0，由切换键控制两部分的B灯亮、A灯灭delay(20);/延时，消抖while(p32=0);/等待按键松开p20=0;/灯亮send(43);/发送数据43用于识别ET0=1;/开定时器0，开始计数delay(20);/延时，消抖void timer0() interrupt 1/定时器0中断，控制延时时间10秒钟TH0=0x4c;TL0=0x00;/每次定时50msif(+n

10、=200)/200次共10秒钟p20=1;/灯灭n=0;/计数清零ET0=0;/关定时器void inter1() interrupt 2/外部中断1，由手动键控制本身A灯亮、B灯灭delay(20);while(p33=0);p20=1;ET0=0;n=0;delay(20);void com() interrupt 4/串口中断，当收到数据时，控制B灯亮、A灯灭if(RI)RI=0;byte=SBUF;if(byte=43)/检验数据是否为43p20=0;ET0=1;if(TI)TI=0;5、系统测试 测试具体情况如下： 0m150m： 无线通信稳定，A灯与B灯之间的转换时间准确，抗干扰能

11、力强。150m200m：通信较为稳定，抵抗外界干扰能力减弱，出现接收信号不稳定的情况。 6、原理图及PCB设计6.1 系统单边原理图 图 6.1.16.2 系统单边PCB图 图 6.2.1 顶层PCB 图 6.2.2 底层PCB7、总结 本系统的设计是基于迪菲无线串口模块设计的无主从无线通信系统，可较为精确地执行设计要求中所提出的系统功能。该系统的优点在于简小轻便，并且控制电路、控制程序简单，由于无线模块本身存在一定的不稳定性，在制作过程中出现了通信不稳定等问题，并且在PCB的制作上也有些不太完善，经过不断的调整，最终做出了一套通信稳定，数据传输准确并且外观精致的无限通信系统。附：元器件清单S

12、TC89C52RD1DIP40STC89C52RD1ZT11-5H26JIDIANQIjidianqi130PCapacitorC1VP32-3.2Cap130PCapacitorC2cipianCap110UFPolarized Capacitor (Axial)C3DIANJIECap Pol211N40071 Amp General Purpose RectifierD1DO-41Diode 1N40071LEDTypical INFRARED GaAs LEDD2, D3ledLED02Header, 4-PinP1, P2HDR1X4Header 428050NPN General Purp