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无线电发射系统是以Si4010为核心来设计。Si4010的4个输入输出端口与按键直接相连,内部电路可直接采集按键状态信息。Si4010的信号差分输出端TXM、TXP分别与环形天线的两端连接,环形天线直接印制在PCB板上,减少了发射系统体积。采用C2接口编程,Si4010的C2DATA、C2CLK端口与JTAG接口的4个端口相连。C3、C4、C5组成电源滤波电路。发光二极管提供按键动作指示,当有按键按下时,放光二极管亮,没有按键按下,放光二极管灭。无线电发射系统的主要功能是在Si4010内部MCU的控制下采集按键电路的状态信息,实现数据加密和编码,再进行FSK调制,调制后信号经放大调谐,由环形天线发射出去。 3.2无线电接收系统 无线电接收系统主要由无线电接收电路、解调解码、单片机控制电路及开关电路组成。无线电接收系统电路原理如图3所示。 图3接收系统电路原理图 Si4313的RX端口经电容C1与天线相连,接收遥控调制载波信号。Si4313与单片机之间的通信是通过SPI总线实现,SPI总线读写操作由以下几部分组成:读写标志(1bit),地址(7bits)和数据(8bits)。读写标志位指示当前操作是读还是写;7位地址指示操作对象,可寻址128个8位控制寄存器中的任意一个;数据域包含写入或读出的Si4313内部寄存器的内容。Si4313的SCLK、SDI、SDO、nSEL、nIRQ端口分别与单片机的P0.0~P0.4端口相连。SCLK为时钟接口;SDI为串行数据写入端口,由单片机对Si4313进行数据写入;SDO为串行数据输出端口,解调后数字信号由此端口输出至单片机。单片机P1.0~P1.3为控制端口,与开关电路相连。 无线电接收系统的主要功能是接收遥控载波调制信号,经解调解码电路对调制信号解调和解码,串行输出至单片机,由单片机进行数据处理,再通过控制端口控制开关电路相应的开关动作。 4系统软件介绍 软件编程采用模块化设计思想,系统中各主要功能模块均编成独立的应用函数由主程序调用。 4.1发射系统软件 无线电发射系统的软件设计主要通过C2接口编程实现Si4010内部集成的8051MCU对无线发射电路的状态进行控制。包括芯片初始化程序,键盘扫描及读取程序,射频参数设置程序,无线发射程序等。发射系统软件流程如图4所示。 图4发射系统软件流程图 4.2接收系统软件 无线电接收控制系统的软件基于C8051F920单片机设计,通过C2编程实现单片机对开关电路的状态控制。单片机采样到有效中断请求信号,便执行中断服务子程序,在中断服务子程序中,单片机将根据I/O端口获得的数据执行相应的子程序,从而实现对开关电路的控制。接收系统软件流程如图5所示。 图5接收系统软件流程图 5结束语 本文采用低价位、超低功耗单芯片无线遥控IC及单片机设计可编程无线电遥控多路开关系统,具有成本低、体积小、功耗低、抗干扰能力强、遥控距离远、可靠性高等特点。经在实验室软、硬件综合测试,接收解调电路对发射电路遥控信号接收解调正常,开关电路动作到位,无线电遥控开关系统的多路多功能控制正常。可进一步推广应用,在工业生产、安防监控、智能家居等领域应用前景广阔。 ` |
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