【正文】 s not need any wire, and the grabbing button could be moved to anywhere in a certainly distance. This system has low cost and power。盡管他的大部分功能集成在一塊小芯片上，但是它具有一個完整計算機所需要的大部分部件： 微處理器（ CPU） 、 存儲器（ RAM， ROM，） 、 和各種輸入、輸出接口（定時器 /計數(shù)器，并行 I/O 口，串行口， A/D 轉(zhuǎn)換器以及脈沖調(diào)制器 PWM 等） 。 圖 單片機結(jié)構(gòu)框圖 單片機硬件系統(tǒng)由以 下幾部分組成： （ 1）運算器：計算機的運算部件，實現(xiàn)算術(shù)和邏輯運算。運算器和控制器是計算機的核心部分，常把它合在一起稱為中央處理器，簡稱 CPU。又分為內(nèi)存儲器和外存儲器。 （ 5）輸出設(shè)備 : 把數(shù)據(jù)計算或加工的結(jié)果，以用戶需要的形式加工或保存。它 已經(jīng) 滲透到我們生活的各個領(lǐng)域， 單片機廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過程控制等領(lǐng)域，大致可分如下幾個范疇： ： 基于 MCS51 的無線搶答器設(shè)計 2 單片機具有體積小、功耗低、控制功能強、擴展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，結(jié)合不同類型的傳感器，可實現(xiàn)諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、元素、壓力等物理量的測量。例如精密的測量設(shè)備（功率計，示波器，各種分析儀）。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報警系統(tǒng)，與計算機聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級控制系統(tǒng)等。 ： 現(xiàn)代的單片機普遍具備通 信接口，可以很方便地與計算機進行數(shù)據(jù)通信，為在計算機網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實現(xiàn)了單片機智能控制，從手機，電話機、小型程控交換機、樓宇自動通信呼叫系統(tǒng)、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見的移動電話，集群移動通信，無線電對講機等。 此外，單片機在工商，金融，科研、教育，國防航空航天等領(lǐng)域都有著十分廣泛的用途。以 MCS48為代表。 （ 2）、 19781982：高性能階段，具有串行 I/O 端口，多種中斷處理系統(tǒng)， 16位時序同步計數(shù)器， RAM/ROM 容量加大，尋址范圍可達 64KB，有的芯片還有 A/D 轉(zhuǎn)換端口。 基于 MCS51 的無線搶答器設(shè)計 3 單片機控制系統(tǒng)的優(yōu)勢 單片控制的系統(tǒng)，相對于傳統(tǒng)數(shù)字電路，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更簡單， 以單片機為核心的電路系統(tǒng)相對于純數(shù)字電路系統(tǒng)具有很大的優(yōu)勢，單片機的邏輯功能強大，通過編程可容易實現(xiàn)復(fù)雜的功能，而純數(shù)字電路在實現(xiàn)較復(fù)雜的功能時，由于單個芯片的功能有限，導致電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，硬件規(guī)模龐大。因此單片機系統(tǒng)的通用性和可維護性都更強。 傳統(tǒng)的機械控制方式，功能單一，結(jié)構(gòu)簡單，而且故障頻繁，效率低下，而使用單片機做為核心部件進行控制，通過編程，可實現(xiàn)多種功能的高效率控制，而且可以很容易的實現(xiàn)控制的智能化和全自動化，可以達到很高的性價比。本系統(tǒng)的設(shè)計思路是采用編 /解碼芯片（ PT2262/PT2272）和 發(fā)送、接收電路（ F05A/J05B）將搶答信號送給單片機（ AT89C2051），通過單片機對信號進行處理，并將搶答到的組號發(fā)送顯示部分（ LED 顯示），由 LED 顯示出搶答結(jié)果。主要是對信號進行采集時期轉(zhuǎn)換成可用信號并將其發(fā)送出去。 搶答按鈕：為搶答者提供搶答輸入。 發(fā)射器：完成對傳輸過來的驅(qū)動信號進行大功率的電 /磁轉(zhuǎn)換，并用一定的頻率將其發(fā)射出去。 當搶答者按下?lián)尨鹌靼粹o時，使對應(yīng) PT2262 地址編碼就產(chǎn)生一個對應(yīng)的地址碼，同時 PT2262 向發(fā)射器發(fā)出一個編碼，經(jīng)發(fā)射器發(fā)射出去。接收發(fā)射部分發(fā)射 過來的信息，進行對應(yīng)地址解碼，并輸出解碼信號送給單片機處理，單片機對信號進行處理，辨認出搶答結(jié)果，并通過 LED 顯示。 圖 接收單元框圖 接收單元各部分功能如下： 電源：向各部分供電。 接收器：完整的接收發(fā)射端發(fā)來的編碼信號，經(jīng)整形好送入解碼器解碼。 晶體振蕩器：為單片機提供同步時鐘信號。 移位寄存器（ 74LS595）：對單片機送來的數(shù)據(jù)進行串入并出的轉(zhuǎn)換，并將數(shù)據(jù)送入 LED 顯示器。 接收器接收發(fā)送端發(fā)過來的信號，由 PT2272 進行對應(yīng)地址解碼，和 PT2262 對應(yīng)地址的 PT2272 輸出解碼信號，解碼信號送往 AT89C51 對信號進行處理，然后將搶答基于 MCS51 的無線搶答器設(shè)計 8 器結(jié)果送到寄存器驅(qū)動 LED顯示。編基于 MCS51 的無線搶答器設(shè)計 9 碼芯片 PT2262 發(fā)出的編碼信號由：地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個完整的碼字，解碼芯片 PT2272 接收到信號后，其地址碼經(jīng)過兩次比較核對后， VT 腳才輸出高電平，與此同時相應(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，編碼芯片也會連續(xù)發(fā)射。 圖 PT2262外形圖及管腳圖 表 PT2262 管腳說明： 名稱 管腳 說明 A0A11 18， 1013 地址管腳，用于進行地址編碼，可置為“ 0”“ 1”“ F” D0D5 78， 1013 數(shù)據(jù)輸入端，有一個為“ 1”即有編碼輸出，內(nèi)部下拉 Vcc 18 電源正端 (+) Vss 9 電源負端 () TE 14 編碼啟動，發(fā)射有效，用于多數(shù)據(jù)發(fā)射，低電平有效 OSC1/OSC2 16/17 振蕩電阻輸入 /輸出端，它們所接電阻決定振蕩頻率 Dout 17 編碼輸出端（正常時為低電平） （注 :在具體的應(yīng)用中，外接振蕩電阻可根據(jù)需要進行適當?shù)恼{(diào)節(jié)，阻值越大振蕩頻率越慢，編碼的寬度越大，發(fā)碼一幀的時間越長） 表 PT2262的極限 參數(shù) （ Ts=25OC） 參數(shù) 符號 參數(shù)范圍 單位 基于 MCS51 的無線搶答器設(shè)計 10 電源電壓 VCC 215 V 輸入電壓 Vi VCC + V 輸出電壓 Vo VCC + V 最大功率（ VCC=12V） Pa 300 mW 工作溫度 Topt 20 +70 OC 貯存溫度 Tstg 40 +125 OC 表 PT2262 的電氣參數(shù) 參數(shù) 符號 測試條件 最小值 典型值 最大值 單位 電源參數(shù) VCC 2 12 V 電源電流 ICC VCC =12V，振蕩器停振 A0A11 開路 uA Dout 輸出驅(qū)動電流 IOH VCC =5V， VOH=3V 3 mA VCC =8V， VOH=4V 6 mA VCC =12V， VOH=6V 10 mA Dout 輸出陷電流 IOL VCC =5V， VOH=3V 2 mA VCC =8V， VOH=4V 5 mA VCC =12V， VOH=6V 9 mA PT2262 采用 CMOS 工藝制造，功耗 低， 外部元器件少 ，使用 RC 振蕩電阻 決定工作頻率，具有很寬的工作電壓范圍 ： ，數(shù)據(jù)編碼 可達 6 位 ， 地址碼最多可達531441 種 。 解碼器 PT2272 PT2272 是與 PT2262 配對的解碼器，采用 18引腳雙列直插式封 裝。 D0D5 78， 1013 數(shù)據(jù)管腳，只有在地址碼與 PT2262 一致時，它才能輸出與PT2262 數(shù)據(jù)端對應(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)時才能轉(zhuǎn)換。 OSC1/OSC2 16/15 振蕩電阻輸入輸出端，所接電阻決定振蕩頻率。 表 PT2272 的極限參數(shù)（ Ta=25 OC） 參數(shù) 符號 參數(shù)范圍 單位 電源電壓 VCC 315 V 輸入電壓 Vi VCC + V 輸出電壓 Vo VCC + V 最大功耗 Pa 300 mV 工作溫度 Topt 20 +70 OC 貯存 溫度 Tstg 40 +125 OC 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。后綴的 6 和 4 表示有幾路并行的控制通道，當采用 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。當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。 PT2262/PT2272 工作原 理 PT2262 地址輸入有“ 1”、“ 0”和“開路”三態(tài)，數(shù)據(jù)輸入有“ 1”和“ 0”兩種狀態(tài)。 PT2262 發(fā)出的編碼信號由地址碼，數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個完整的碼字， PT2272 收到信號后，其地址碼經(jīng)兩次比較核對后， VT 腳輸出高電平，如果發(fā)送端一直按主鍵，編碼芯片會連續(xù)發(fā)射。當解碼器的地址與編碼器的地址相同是，解碼器將接收到發(fā)送來的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)輸出端鎖存，同時在 VT 端輸出一個脈沖信號。 下圖是紅外發(fā)射接收的典型電路原理圖，為正確解調(diào)出調(diào)制的編碼信號，接收端需加一級前置放大級，保證輸入 PT2272 的 信號幅度足夠大。 圖 PT2262IR 和 PT2272 紅外發(fā)射和接收典型電路 下圖是 PT2262 構(gòu)成的 6 路發(fā)射電路，圖中 Vcc 通過按鍵接通后芯片供電，這樣靜態(tài)時 PT2262IR不耗電，特別適合供電的場合。 基于 MCS51 的無線搶答器設(shè)計 14 圖 PT2262構(gòu)成的發(fā)射電路 無線發(fā)射接收模塊 射頻發(fā)射模塊 F05P 引腳功能： 正電源： +3V12V 地 數(shù)據(jù)信號輸入 （平時為低電平） 外接天線。 F05P采用 SMT 工藝，樹脂封裝，小體積，聲表 穩(wěn)頻，內(nèi)部具有一級調(diào)制電路及限流電阻，基于 MCS51 的無線搶答器設(shè)計 15 適合短距離無線遙控報警及單片機無線數(shù)據(jù)傳輸。 F05P 不能任意調(diào)整發(fā)射電流，單片機的數(shù)據(jù)可直接通過串口進入 F05P 的數(shù)據(jù)輸入端。 F05P 需要輸入數(shù)據(jù)才能發(fā)射，數(shù)據(jù)信號停止，發(fā)射電流為零。 F05P 對直流電平及模擬信號不能發(fā)射。若采用通用編碼器 2262，發(fā)射效果比單片機好，因為 2262 的數(shù)據(jù)無論怎么變但脈寬是不變的，即使出現(xiàn)一點突發(fā)性的外界干擾，解碼器的寬容性也會解碼輸出高電平。所以單片機必須要工作在可靠的收發(fā)區(qū)域才能保證較低的誤碼率。天線的長度應(yīng)取發(fā)射頻率的1/4波長，可以用一根直徑 毫米，長度（ 433M） 18 厘米；（ 315M） 24 厘米的漆包線代替。短于 1/4 波長或彎曲的天線效果會很差。 FO5P 發(fā)射距離與輸入信號，發(fā)射電壓，電池容量，發(fā)射天線及發(fā)射環(huán)境有關(guān)。 F05P 對應(yīng)接收電路根據(jù)需求可選用 J05V J04V J04T J04P 3400 3100 等同頻率接收模塊配套 。長度約 。長度約 。 J04V 工作頻率為 315MHz 及 433MHz，可以定做 300470MHz 之間與聲表面波諧振器對應(yīng)的頻率。若驅(qū)動低阻抗負載會引起 J04V 工作電壓的不穩(wěn)定。 J04V適合電池或線性電源，可采用 5V取得 ，再加 220UF電解電容濾波，電解電容的接地點必須靠近 J04V 的地，