图4 接收机原理框图
接收机各部分完成的功能如下:带通滤波器主要起到滤除噪声和无用信号的能力。全波整流器将正弦波全波变成正弦半波。低通滤波器对正弦半波进行平滑处理得到近似的二进制信号。最后经过抽样判决恢复出标准的二进制信号送到单片机中,再通过单片机处理后控制受控设备。
2.2 红外遥控发射机方式
红外遥控技术[3]是一种利用红外线进行点对点通信的技术,其相应的软件和硬件都比较成熟,是把红外线作为载波的遥控方式。红外遥控信号的发射由按键的识别、指令编码、信号的调制和红外发射四部分组成。如图5红外发射原理图所示。
图5 红外发射原理图
2.2.1 按键识别
按键识别部分就是不同的按键代表不同的功能,按下时在接收端进行不同的动作。
2.2.2 编码
目前应用中的各种红外遥控系统的原理都大同小异,区别只是在于各系统的信号编码格式不同。编码的实质是二次调制,按调制的方式分类常采用的编码方式有频率调制(FM)、脉宽调制(PWM)和脉位调制(PPM)。本设计采用的是PWM调制方式。PWM调制是在周期不变的情况下通过“0”、“1”来改变脉冲的宽度。
2.2.3 调制
码分制系统编码的频率极低,本文来自辣*文^论'文/网,毕业论文 www.751com.cn 加7位QQ324,9114找源文周期达ms级,必需使用调制解调电路。否则外界光线的突然变化可能会对接受电路造成干扰,产生误动作,系统的抗干扰能力及可靠性就难以保证。目前常采用的载波频率有30K、33K、36K、37K、38K、40K等几种,最常用的是38K。
在以AT89C51为核心的遥控发射电路中,AT89C51完成按键的识别、编码工作,调制既可以由硬件电路完成也可以由软件模拟完成。如前所述,红外遥控发射机的载波频率比较低,AT89C51的速度完全可以满足要求,可以通过软件模拟调制过程。最后只需将信号进行放大发射出去即可。
2.3 方案选择
由以上方案1和方案2的论述可知电波无线遥控模式的过程比较复杂,包括了很多模块。其中既用到了数字二进制调制信号,又用到了模拟正弦载波信号,这给仿真带来了很大的困难。而且在发射和接收上存在频率匹配问题,必须在接收部分加入选频网络。其载波一般为315MHz或443MHz,如果碰到相同频率信号时就无法完成遥控操作,干扰比较厉害。还有就是其功耗较大。因此决定采用方案2的思路完成本次设计。方案2完全是数字化的编码调制过程,而且外围使用器件较少,核心就是AT89C51。因此成本比较低。另外一个优点就是红外二极管工作在脉冲状态,其功耗相对于前者大大降低缩减了发射机的使用成本。还有就是方案2的可扩展能力以及兼容能力都比方案1要好。方案2完全可以利用Proteus进行仿真,方便调试。因此我最终选择方案2来完成无线遥控发射机的设计。
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