【文章內(nèi)容簡介】 射頻收發(fā)模塊實現(xiàn)，其中發(fā)送模塊電路原理如圖 所示，模塊外型如圖 所示。 圖 發(fā)送模塊電路圖 圖 發(fā)送模塊外形圖 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 13 DF 數(shù)據(jù)發(fā)射模塊的工作頻率為 315M，采用聲表諧振器 SAW 穩(wěn)頻，頻率穩(wěn)定度極高，當(dāng)環(huán)境溫度在－ 25～＋ 85 度之間變化時，頻飄僅為 3ppm/度。特別適合多發(fā)一收無線遙控及數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。聲表諧振器的頻率穩(wěn)定度僅次于晶體，而一般的 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，溫差變化及振動也很難保證已調(diào)好的頻點不會發(fā)生 偏移。 DF 發(fā)射模塊未設(shè)編碼集成電路，而增加了一只數(shù)據(jù)調(diào)制三極管 Q1,這種結(jié)構(gòu)使得它可以方便地和其它固定編碼電路、滾動碼電路及單片機接口，而不必考慮編碼電路的工作電壓和輸出幅度信號值的大小。比如用 PT2262 等編碼集成電路配接時，直接將它們的數(shù)據(jù)輸出端第 17腳接至 DF數(shù)據(jù)模塊的輸入端即可。 數(shù)據(jù) 接收 模塊 接收模塊使用 315MHz 超再生式接收模塊，其電路原理如圖 所示，外型如圖 所示。 圖 超再生式接收電路原理圖 圖 超再生式接收電路外形圖 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 14 DF 接收模塊的工作電壓為 5伏，靜態(tài)電流 4毫安，它為超再生接收電路，接收靈敏度為－ 105dbm，接收天線最好為 25～ 30 厘米的導(dǎo)線，最好能豎立起來。接收模塊本身不帶解碼集成電路，因此接收電路僅是一種組件，只有應(yīng)用在具體電路中進(jìn)行二次開發(fā)才能發(fā)揮應(yīng)有的作用，這種設(shè)計有很多優(yōu)點，它可以和各種解碼電路或者單片機配合，設(shè)計電路靈活方便。 其 優(yōu)點在于： (1) 天線輸入端有選頻電路，而不依賴 1/4 波長天線的選頻作用，控制距離較近時可以剪短甚至去掉外接天線 。 (2) 輸出端的波形相對比較干凈，干擾信號為短暫的針狀脈沖，所以抗干擾能力較強。 (3) DF 模塊自身輻射極小，加上電路模塊背面網(wǎng)狀接地銅箔的屏蔽作用，可以減少自身振蕩的泄漏和外界干擾信號的侵入。 (4) 采用帶骨架的銅芯電感將頻率調(diào)整到 315M 后封固，這與采用可調(diào)電容調(diào)整接收頻率的電路相比，溫度、濕度穩(wěn)定性及抗機械振動性能都有極大改善。可調(diào)電容調(diào)整精度較低，只有 3/4 圈的調(diào)整范圍，而可調(diào)電感可以做到多圈調(diào)整。可調(diào)電容調(diào)整完畢后無法封固，因為無論導(dǎo)體還是絕緣體，各種介質(zhì)的靠近或侵入都會使電容的容量發(fā)生變化 ，進(jìn)而影響接收頻率。另外未經(jīng)封固的可調(diào)電容在受到振動時定片和動片之間發(fā)生位移；溫度變化時熱脹冷縮會使定片和動片間距離改變；濕度變化因介質(zhì)變化改變?nèi)萘?；長期工作在潮濕環(huán)境中還會因定片和動片的氧化改變?nèi)萘?，這些都會嚴(yán)重影響接收頻率的穩(wěn)定性，而采用可調(diào)電感就可解決這些問題，因為電感可以在調(diào)整完畢后進(jìn)行封固，絕緣體封固劑不會使電感量發(fā)生變化。 PT2262\2272 編解碼電路 數(shù)據(jù)編碼采用編碼芯片 PT2262 實現(xiàn)，解碼采用 PT2272 芯片。 PT2262 是臺灣普城公司生產(chǎn)的一種 CMOS 工藝制造的低功 耗低價位的通用編解碼電路，芯片內(nèi)部帶有振蕩器、系統(tǒng)內(nèi)部包含載波振蕩、定時器、地址解碼器、編碼脈沖發(fā)生器和控制邏輯電路 ,外圍電路簡單 ,應(yīng)用用方便，使得 發(fā)射電路變得非常簡潔。 其外形圖和管腳如圖 圖 所示。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 15 圖 發(fā)射芯片 PT2262 外形與引腳圖 PT2262 引腳功能說明： Pin1Pin6（ A0A5） : 地址輸入端，可編成“ 1”、“ 0”和“開路”三種狀態(tài)。 Pin Pin pin10Pin13（ A6/D0A11/D5） :地址或數(shù)據(jù)輸入端，地址輸入時用 Pin1Pin6，做數(shù)據(jù)輸入時只可編成“ 1”、“ 0”兩種狀態(tài)。 Pin14（ TE） : 發(fā)射使能端，低電平有效。 Pin1 Pin16（ OSC OSC2） : 外接振蕩電阻，決定振蕩的時鐘頻率。 Pin17（ Dout） : 數(shù)據(jù)輸出端，編碼由此腳串行輸出。 Pin Pin18（ VDD， Vss） : 電源 +， 輸入端。 解碼芯片 PT2272 如圖 所示，其 的數(shù)據(jù)輸出位根據(jù)其后綴不同而不同，數(shù)據(jù)輸出具有“暫存”和“鎖存”兩種方式，方便用戶使用。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 16 圖 發(fā)射芯片 PT2272 外形與引腳圖 PT2272 引腳功能說明： Pin1Pin6（ A0A5） : 地址輸入端，可編成“ 1”、“ 0”和“開路 ” 三種狀態(tài)。要求與 PT2262 設(shè)定的狀態(tài)一致。 Pin Pin pin10Pin13（ D0D5） : 數(shù)據(jù)輸出端，分暫存和鎖存兩種狀態(tài)。 Pin14（ DI） : 脈沖編碼信號輸入端。 Pin1 Pin16（ OSC OSC2） : 外接振蕩電阻，決定振蕩的時鐘頻率。 Pin17（ VT） : 輸出端，接收有效信號時， VT 端由低電平變?yōu)?高電平。 Pin Pin18（ VDD， Vss） : 電源 +， 輸入端。 芯片 PT2262/PT2272 工作原理 ： 編碼格式 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 17 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 18 圖 編碼時序波形 地址碼和數(shù)據(jù)碼都用寬度不同的脈沖來表示，兩個窄脈沖表示“ 0”；兩個寬脈沖表示“ 1”；一個窄脈沖和一個寬脈沖表示“ F”也就是地址碼的“懸空”。 每組字碼之間有同步碼隔開，如果用單片機軟件解碼時，程序只要判斷出同步碼，然后對后面的字碼進(jìn)行脈沖寬度識別即可。一個字碼由 12 位 AD 碼（地址碼加數(shù)據(jù)碼， 比如 8 位地址碼加 4 位數(shù)據(jù)碼）組成，每個 AD 位用兩個脈沖來代表：兩個窄脈沖表示“ 0”；兩個寬脈沖表示“ 1”；一個窄脈沖和一個寬脈沖表示“ F”也就是地址碼的“懸空”。 PT2262 每次發(fā)射時至少發(fā)射 4 組字碼， PT2272 只有在連續(xù)三次檢測到相同的地址碼加數(shù)據(jù)碼才會把數(shù)據(jù)碼中的“ 1”驅(qū)動相應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出端為高電平和驅(qū)動 VT 端同步為高電平。因為無線發(fā)射的特點，第一組字碼非常容易受零電平干擾，往往會產(chǎn)生誤碼，所以程序可以丟棄處理。 PT2272 解碼芯片有不同的后綴，表示不同的功能，有 L4/M4/L6/M6 之分，其中 L 表示鎖存輸出，數(shù)據(jù)只要成功接收就能一直保持對應(yīng)的電平狀態(tài)，直到下次遙控數(shù)據(jù)發(fā)生變化時改變。 M 表示非鎖存輸出，數(shù)據(jù)腳輸出的電平是瞬時的而且和發(fā)射端是否發(fā)射相對應(yīng)，可以用于類似點動的控制。后綴的 6 和 4 表示有 幾路并行的控制通道，當(dāng)采用 4 路并行數(shù)據(jù)時（ PT2272M4），對應(yīng)的地址編碼應(yīng)該是 8 位，如果采用 6 路的并行數(shù)據(jù)時 (PT2272M6)，對應(yīng)的地址編碼應(yīng)該是 6 位。 PT2262/2272 地址碼的設(shè)定 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 19 在通常使用中，一般采用 8 位地址碼和 4 位數(shù)據(jù)碼，這 時編碼電路 PT2262 和解碼 PT2272 的第 1～ 8腳為地址設(shè)定腳，有三種狀態(tài)可供選擇：懸空、接正電源、接地三種狀態(tài)， 3 的 8 次方為 6561，所以地址編碼不重復(fù)度為 6561 組，只有發(fā)射端 PT2262 和接收端 PT2272 的地址編碼完全相同，才能配對使用，例如將發(fā)射機的 PT2262 的第 2 腳接地第 3 腳接正電源，其它引腳懸空，那么接收機的 PT2272 只要第 2 腳接地第 3 腳接正電源，其它引腳懸空就能實現(xiàn)配對接收。當(dāng)兩者地址編碼完全一致時，接收機對應(yīng)的 D1～ D4端輸出約 4V 互鎖高電平控制信號，同時VT 端也輸出解碼有效高電平信號。 然后 將這些信號加一級三極管放大，便可驅(qū)動繼電器等負(fù)載進(jìn)行遙控操縱。 設(shè)置地址碼的原則是：同一個系統(tǒng)地址碼必須一致；不同的系統(tǒng)可以依靠不同的地址碼加以區(qū)分。 電路 原理 圖 ： 發(fā)射電路 發(fā)射電路由 1 粒 12V 電池供電。只有當(dāng)發(fā)射按鍵 K1 按下時系統(tǒng)才會接通電源，因此功耗極低。發(fā)射機地址 A3 預(yù)置為全 0，而數(shù)據(jù)線 D0— D3通過撥碼設(shè)定。不同的數(shù)據(jù) D0— D3 對應(yīng)不同床位編號。 電路圖如 所示。 1 182 173 164 155 146 137 128 119 10J P 1P T 2262B T 19 1 2V1122S2S W P BD1L E DR710 KR151 0R 1 0 M12348765S1S W D I P 4R610 KR810 KR910 K地址碼D2D I O D E1 2 3J1發(fā)射頭R510 KR210 KR410 KR310 K 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 20 圖 發(fā)射電路圖 發(fā)射電 路 接收電路如圖 11所示。通過超再生式接收模塊接收的信號送入 PT2272 解碼電路。當(dāng) PT2272 的地址引腳 A0— A7和信號中的地址相同時， VT端輸出高電平，同時接收信號中的數(shù)據(jù)被送入數(shù)據(jù)引腳 D0— D3 上。 電路圖如 所示。 1 182 173 164 155 146 137 128 119 10J P 1P T 22 72R 1 282 0K1 2 3J3接收頭地址碼+ 5 VP 1 .0P 1 .1P 1 .2P 1 .3P 3 .7 圖 接收電路 5 主機顯示模塊 PT2262 解碼 要對一編碼進(jìn)行解碼，首先應(yīng)了解其編碼方式及時序，在 PT2262 的各種芯片中，使用得最多的是 4 位數(shù)據(jù)碼、 8位地址碼的通信方式，其地址編碼端口為 A0～ A7，當(dāng)控制端接低電平時， PT2262 就通過 17 腳不斷地 串行輸出其編碼串 （ 4） PT2262 編碼方式及時序分析 要對一編碼進(jìn)行解碼，首先應(yīng)了解其編碼方式及時序，在 PT2262 的各種芯片中，使用得最多的是 4位數(shù)據(jù)碼、 8 位地址碼的通信方式，其地址編碼端口為A0～ A7，當(dāng)控制端接低電平時， PT2262 就通過 17腳不斷地串行輸出其編碼串，河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 21 對于傳送一組編碼都自動連發(fā)四次，編碼器用不同的占空比及組合表示不同的狀態(tài)。 （ 5） 單片機解碼分析 根據(jù)對 PT2262 編碼方式的分析可知，每按一次發(fā)送鍵都發(fā)送四次編碼，每一次間都有同步碼進(jìn)行分隔，而無線信號一般頭幾個碼位容易受外界干擾而 丟失，結(jié)合這些特點，在用軟件進(jìn)行解碼時，可先檢測有沒有接收到信號，當(dāng)有的時候就去掉第一次編碼信號，然后檢測 5ms 的同步信號，從這里作為信號的開始，進(jìn)行解碼 [5]。具體的單片機譯碼的方法如下：首先檢測同步碼，當(dāng)同步碼結(jié)束后就延進(jìn) 300us，讀取接收的狀態(tài)記為 A0，然后再檢測下一個上升沿，上升沿開始后又延時 300us，讀取接收的狀態(tài)記為 A1。這樣就把一個編碼給譯出來了。 顯示設(shè)計 數(shù)字化顯示是智能儀器中不可缺少的部分，它使顯示更加直觀 . 有線監(jiān)控系統(tǒng)的主機用 LCD 顯示，便于同時用漢字顯示相關(guān)的數(shù)字信息，而從 機則用 LED 顯示，它的優(yōu)點在于可以用多個數(shù)碼管來模擬不同的從機號，從而顯示不同的從機信息 [6]。 液晶顯示單元 以往的控制系統(tǒng)多采用七段數(shù)碼管顯示，當(dāng)顯示信息量較多時，該種顯示方式給使用者帶來了極大的不便，而液晶顯示器 (LCD)具有功耗低，體積小，重量輕等諸多其他顯示器件無法比擬的優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于便攜式儀器儀表和低功耗電子產(chǎn)品中。 LCD可分為段位式、字符式和點陣式。其中，段位式 LCD 和字符式 LCD 只能用于字符以下的簡單顯示，不能滿足圖形曲線及漢字顯示的要求。而點陣式 LCD 不僅可以顯示字符和數(shù)字，還可顯示各種圖 形、曲線及漢字，便于實現(xiàn)人機對話操作，測量處理結(jié)果顯示，并且可以實現(xiàn)屏幕的上下左右滾動、閃爍等功能，用途十分廣泛。 本系統(tǒng)采用的是深圳市瑞特電子有限公司生產(chǎn)的 12232F型的液晶顯示器。內(nèi)置 8192個 16*16點漢字庫和 128個 16*8點 ASCII字符集圖形點陣液晶顯示器 ,它主要由行驅(qū)動器 / 列驅(qū)動器及 128 32全點陣液晶顯示器組成。可完成圖形顯示 ,也可以顯示 2個 (16 16點陣 )漢字 .與外部 CPU接口采用并行方式控制。 12232F 點陣液晶顯示模塊和 AVR 單片機接口電路有兩種：直接控制方式和間接 控制方式 [7]。間接控制方式一般不需要在液晶顯示模塊和微處理器之間添加其他硬件電器 ，時序轉(zhuǎn)換與適配是由微