重要参数
输入电压:DC7.5-12V
红外线载波信号:37.9844kHZ
转发模式信号失真:<20us
转发模式信号延迟:约0.4ms (见图3-5)
图3-5 转发模式的原信号与还原后信号,绿色为原信号
4 总体设计
作品设计由二个部分构成,一个是放在受操电器同一个地方的模拟端,一个是拿在手上的遥控端。在转发模式下,遥控端把接收到的红外信号用无线电发送出去,接收端再把接收到的无线信号还原成红外信号发给出来从而控制各种红外遥控设备,过程如图4-1所示。
图4-1 转发模式运作过程
在学习模式下,模拟端同时具备红外遥控信号的接收和发送功能,可以学习不同红外遥控的编码并保存起来,同时与无线电遥控器的某个按键相关联,当在无线遥控器上按下该键时模拟装置就会发出刚才所学习的编码,过程分别如图4-2,4-3所示。
图4-2 学习模式学习过程图4-3学习模式使用过程
5 硬件电路设计5.1 遥控端
遥控端由电源电路(图5-1),无线模块接口(图5-2),MCU电路,P1.0-P1.6接无线模块,P0和P2.0-P2.4接键盘(图5-3),矩阵键盘电路(图5-4),红外接收电路(图5-5),指示电路(图5-6)6个部分组成。
接收端除了555电路外其它的基本和发送端一样,555的电路设计的是候比较谨慎,因为555要用来产生37.9KHZ的方波用以作为红外信号的载波信号,频率不准确或不稳定都可能造成红外遥控距离短甚至不能遥控。最先在proteush 上作了仿真(见图 5-7 和5-8),发现仿真效果很好之后就开始在面包板上作实际测试,出来的波形却是如图5-7所示,这也说明了软件仿真不够“真”,分析后发现是二极管选得不好1N4001是整流二极管并不适合高达38KHZ的信号,改成4148的高频管后输出的波形就相当好了如图5-8。最终决定使用图5-8的电路作为载波信号的产生电路。
图5-7 仿真电路图5-8 仿真效果
图5-9 第一次测试时波形
图5-10 载波信号37.9844kHZ
图5-11 载波信号发生电路
5.3 器件选择
合适的选择器件不但能使电路简单,而且能使其工作更加稳定和有效,同时还节约了成本。
5.3.1 无线模块的选择
无线模块选用的是nRF24L01,nRF24L01 是一款工作在 2.4~2.5GHz 世界通用 ISM 频段的单片无线收发器芯片无线收发器包括:频率发生器、增强型 SchockBurstTM、模式控制器、功率放大器、晶体振荡器、调制器、解调器、输出功率频道选择和协议的设置可以通过 SPI 接口进行设置极低的电流消耗 当工作在发射模式下发射功率为-6dBm时电流消耗为9.0mA 接收模式时为12.3mA掉电模式和待机模式下电流消耗更低 。nRF24L01数据传输率可高达 2Mbps 能自动应答及自动CRC 检验和重发,非常适合转发模式使用,因为数据传输速率高所以即便数据重发,也能保证转发的红外信号失真非常小。
nRF24L01主要特性如下:
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