简易无线遥控系统设计
简易无线电遥控系统
简易无线电遥控系统摘要随着单片机应用领域的不断拓展,单片机以其体积小、功能强、成本低、操作简便等特点,在智能家电和工业自动控制等众多领域,有着极其广泛的应用前景。
本文的简易无线控制电路采用at89c51单片机作为控制核心,外围加蜂鸣器控制电路、数码显示电路、按键电路等。
本系统设计简单,成本低,性能优良,具有一定的稳定性和实用性。
关键词 at89c51单片机 xl03-232ap 串行通信中图分类号:tn99 文献标识码:a1研究背景无线遥控技术作为一种远程控制技术己经日渐成熟,在防盗报警器、密码锁控制器、遥控玩具、遥控家电和智能化产品的设计与制作方面,极大的方便了人们的操作和使用。
此外,语音提示、按键输入和数码管显示等常见功能,作为通用的人机交互方式,以其更直观、便于理解和易于操控等优点,成为单片机应用系统设计中的最佳选择。
无线遥控由于非接触、远距离操控、控制及时、安装成本和维护成本低等特点,使其在工业控制、航空航天、家电领域应用日益广泛。
但是在一些场所,尤其是危险性极高的场所,要是通过人去做测试一些参数很有可能带来人身伤害。
因此无线优点就体现出来了:无方向性,能隔墙隔物传送,抗干扰能力强,工作稳定可靠。
本作品就是一项基于51单片机的简易的无线控制传输装置,用xl03-232ap2微功率无限透明传输模块简单的控制led灯的亮灭。
2系统设计2.1硬件电路设计简易的无线遥控系统由主机的发送电路和从机的接收电路组成,如图1和图2所示。
当电源接通后,主机cpu将按键电路发来的信号经过处理后发送给无线模块的发送端,然后从机的无线模块接收信号,给从机的cpu,经过其处理后发送信号给led或者蜂鸣器电路,使其进行相应。
2.2软件设计简易的无线控制装置的软件部分由主程序、led的几个状态子程序、延时程序等组成。
软件流程图如图3所示。
显现功能:当s1键按下后,八个led灯会全亮;松开s1键后,八个led灯将会熄灭。
基于CC1101通信模块的简单无线电遥控开关系统设计
毕业设计(论文)说明书题 目: 多路无线遥控开关设计系 别: 机电工程系专 业: 机械设计制造及其自动化摘 要经过试验验证,该无线遥控开关操作方便,工作可靠,符合设计要求。
研究成果对促进家居电器的智能化具有重要意义。
关键词:;CC1101;无线电;遥控引言近些年信息通信领域中,发展最快、应用最广的就是无线通信技术。
而无线通信技术又有着集成化,低功耗,易操作的发展趋势。
目前,一些只由微控制器和集成射频芯片构成的无线通信模块不断推出,这种微功率短距离无线数据传输技术在工业、民用等领域得到应用广泛。
无线数据传输系统结构微功率短距离无线数据传输技术作为一种无线通信实用技术,一般使用单片射频收发芯片,加上微控制器和少量外围器件构成专用或通用无线通信模块,只要依据命令字进行操作即可实现基本的数据无线传输功能。
一个简易无线传输系统可以由微控制器,单片射频收发芯片以及少量外围和显示设备等构成,本课题主要研究的是由C8051F310 单片机最小系统和CC1101无线通信模块组合而成的多路无线遥控器。
1 设计任务分析1.1 设计要求设计实现多路无线遥控开关,对室内范围内的受控对象进行无线遥控,通信利用无线射频芯片CC1101实现,工作频率433MHz,遥控距离10m以上。
可以对家庭、办公室、商场、酒店、医院、仓库等场所的灯具照明控制和类似用途电器的控制,也可以实现隔墙遥控,在房间可遥控客厅的灯具等。
要求与数据:(1)工作频率433MHz;(2)遥控路数不少于8;(3)遥控距离10m以上;(4)受控对象:灯具和家用电器。
1.2课题研究背景和意义随着现代通信技术的飞速发展,近距离无线通信技术呈现出良好的发展势头。
受到越来越多人的关注。
因为在现实生活中存在着许多这样的应用情况,系统需要实时传输小量的突发信号,当然传统的无线通信技术虽然能够满足要求,但免不了存在成本高,体积大,功耗大的问题,这时成本小,体积小,功耗低的短距离无线通信技术就发挥了它的优势,尤其在传统无线通信系统难于或者不便于覆盖到的区域,短距离无线通信技术可以在近距离范围内实现相互通信或相关操作。
简易无线电遥控系统设计报告
简易无线电遥控系统设计报告一、设计任务:设计并制作无线电遥控发射机和接收机。
一、无线电遥控发射机。
图1.1 无线电遥控发射机二、无线电遥控接收机。
图1.2 无线电遥控接收机3、要求。
(1)工作频率:fo=6~10MHz中任选一种频率。
(2)调制方式:AM、FM或FSK……任选一种。
(3)输出功率:不大于20mW(在标准75Ω假负载上)。
(4)遥控对象:8个。
(5)接收机距离发射机不小于10m。
(6)增加信道抗干扰方法。
(7)尽可能降低电源功耗。
二、系统方案设计。
整个系统由发射系统和接收操纵系统两部份组成。
发射系统和接收操纵系统组成结构框图如图1.1和1.2所示。
系统的工作原理是第一通过按键编址电路输入所需操纵电路的位号,同时启动编码电路产生带有地址编码信息和开关状态信息的编码脉冲信号,再通过无线电发射电路将该信号发射出去。
而无线电接收电路将接收到的编码脉冲信号通过解码电路进行编码地址确认,确认是不是为本遥控开关系统地址,然后通过驱动电路来驱动8个遥控对象。
1、发射机。
图2.1 无线电遥控发射机1.1 调制方式的选择。
依照要求,操纵对象是8盏灯,被控状态采纳二进制编码。
因设计对频带宽度没有限制,为了提高抗干扰能力,实现方式简单,载波传输采纳FSK调制方式。
图2.2 FSK示用意FSK(Frequency-shift keying)- 频移键控是利用载波的频率转变来传递数字信息,最多见的FSK是用两个频率承载二进制1和0的双频FSK系统,如图2.2所示。
产生FSK 信号最简单的方式是依照输入的数据比特是0仍是1,在两个独立的振荡器中切换,如图2.3所示。
采纳这种方式产生的波形在切换的时刻相位是不持续的,因此这种FSK 信号称为不持续FSK 信号。
图2.3 非持续相位FSK的调制方式由于相位的不持续会造频谱扩展,这种FSK 的调制方式在传统的通信设备中采纳较多。
随着数字处置技术的不断进展,愈来愈多地采纳连继相位FSK调制技术。
51单片机无线遥控小车设计
51单片机无线遥控小车设计一、引言无线遥控小车是一种基于51单片机的智能小车系统,它利用无线通信技术实现了对小车的遥控。
通过无线遥控,我们可以随时控制小车的方向,实现室内或者室外的移动。
本设计将详细介绍51单片机无线遥控小车的整体设计框架、电路连接和关键模块设计。
二、整体设计框架整个系统分为遥控器端和小车端两个部分。
遥控器端通过按键或者摇杆输入控制指令,经过编码和解码处理后,通过无线传输模块将指令发送给小车端。
小车端接收到指令后,通过解码和控制模块来控制小车的运动。
三、电路连接遥控器端由单片机、按键(或者摇杆)、编码芯片和无线传输模块组成。
按键用于输入控制指令,编码芯片用于将按键输入的模拟信号转换为数字信号,单片机将数字信号进行编码后发送给无线传输模块,最终通过无线通信将指令传输给小车端。
小车端由单片机、解码芯片、电机驱动、电机和无线接收模块组成。
无线接收模块用于接收遥控器端发送过来的指令,解码芯片将数字信号转换为控制信号,单片机根据控制信号来控制电机驱动,从而实现小车的运动。
四、关键模块设计1.编码和解码模块设计编码和解码模块是整个系统中的关键部分,它负责将模拟信号转换为数字信号,并将数字信号转换为控制信号。
2.无线传输模块选择无线传输模块是实现遥控通信的关键组件,我们可以选择使用蓝牙模块、无线射频模块等。
选择合适的无线传输模块需要考虑通信距离、通信速率、功耗等因素。
3.电机驱动模块设计电机驱动模块负责将控制信号转换为电机运动控制信号,驱动电机完成小车的移动。
在设计电机驱动模块时,需要考虑电机的类型和电机驱动电路的选型。
五、总结本设计详细介绍了51单片机无线遥控小车的整体设计框架,电路连接和关键模块设计。
通过对整个设计的理解和实现,我们可以实现对小车的远程遥控,从而实现室内或者室外的自动移动。
这种无线遥控小车系统在娱乐、智能家居、无人巡检等领域都有广泛的应用前景。
无线数字遥控系统设计
无线数字遥控系统设计
安玲玲
【期刊名称】《机电产品开发与创新》
【年(卷),期】2012(25)5
【摘要】设计了一种无线数字遥控系统,其由发射机、振荡器、分频器、编码器、接收机、解码器等部分组成,可产生3~10种不同的遥控指令,具有抗干扰性高,制作成本低等优点,在国防、军事、生产和日常生活中可以广泛应用.
【总页数】3页(P151-152,146)
【作者】安玲玲
【作者单位】闽南理工学院,福建石狮362700
【正文语种】中文
【中图分类】TP92
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遥控小车控制系统设计
遥控小车控制系统设计遥控小车是一种通过无线遥控装置对小车进行控制和操作的系统。
遥控小车控制系统的设计主要包括硬件设计和软件设计两个方面。
接下来,我们将进行详细的介绍。
一、硬件设计1.遥控器设计:遥控器是用来发送信号给小车控制器的装置,通常由按键、遥控芯片、无线发送模块等组成。
按键用于设置小车的速度、方向等参数,遥控芯片用于编码按键输入信号,无线发送模块用于将编码后的信号发送给小车控制器。
2.小车控制器设计:小车控制器是用来接收遥控器发送的信号,并控制小车的运动的装置,通常由接收模块、驱动模块、电源管理模块等组成。
接收模块用于接收遥控器发送的信号,驱动模块用于控制小车的电机转动,电源管理模块用于管理小车的电源供给。
3.电机驱动设计:电机驱动是用来控制小车轮子转动的装置,通常由电机驱动芯片、电机驱动电路等组成。
电机驱动芯片用于接收来自小车控制器的指令,并控制电机的转动方向和速度,电机驱动电路用于提供电源给电机,使其能够正常工作。
二、软件设计1.遥控器软件设计:遥控器软件主要包括按键扫描、信号编码和无线发送等功能。
按键扫描用于检测按键的状态,并将按键输入信号发送给信号编码模块;信号编码用于将按键输入信号编码成数字信号;无线发送用于将编码后的信号通过无线发送模块发送给小车控制器。
2.小车控制器软件设计:小车控制器软件主要包括信号接收、控制逻辑和电机控制等功能。
信号接收用于接收来自遥控器的信号,解码并分析信号内容;控制逻辑用于根据信号内容制定相应的控制策略;电机控制用于根据控制策略控制电机的转动方向和速度。
3.电机驱动软件设计:电机驱动软件主要包括电机控制和速度调节等功能。
电机控制用于接收来自小车控制器的指令,并控制电机的转动方向和速度;速度调节用于根据控制策略调节电机的转速,以实现小车的加速、减速等功能。
以上是遥控小车控制系统的设计内容和要点,通过合理的硬件设计和软件设计可以实现对小车的远程控制和操作。
无线遥控智能小车的设计pdf
引言概述:无线遥控智能小车的设计是一个将无线通信和智能控制技术相结合的项目。
该设计通过无线遥控来控制小车的行动,同时通过智能控制算法使其能够自动避障和巡航等功能。
本文将详细介绍无线遥控智能小车设计的各个方面,包括硬件设计、软件设计、通信技术选择、避障和巡航算法实现等内容。
正文内容:一、硬件设计1.主控单元选型:介绍主控单元选择的几个关键因素,如处理能力、通信能力、外设接口等,并给出推荐的主控单元选型。
2.动力系统设计:阐述小车动力系统的设计原理和选用电机的考虑因素,以及电路设计和电源系统设计。
3.传感器选择与接口设计:分析选择适合的传感器,并详细介绍传感器的接口设计。
4.无线通信模块设计:介绍无线通信模块的选择和设计,包括通信协议选择、通信距离和通信速率等。
5.外观设计:介绍小车外观设计的几个关键方面,包括外壳材料的选择、外形设计和装饰等。
二、软件设计1.控制系统架构设计:介绍控制系统的总体架构设计,包括遥控控制和自动控制模式的切换设计。
2.无线通信协议的实现:分析选择适合的无线通信协议,并详细介绍协议的实现原理和通信流程。
3.遥控控制算法设计:介绍遥控模式下的控制算法设计,包括信号解析、指令发送和驱动控制等。
4.自动控制算法设计:介绍自动控制模式下的控制算法设计,包括避障算法、巡航算法和路径规划等。
5.图形界面设计:详细介绍图形界面设计的几个关键方面,包括界面布局、控件设计和交互设计等。
三、通信技术选择1.无线通信技术的分类:分析无线通信技术的分类,并比较它们的优缺点,为后续的技术选择提供依据。
2.无线通信技术选择标准:介绍无线通信技术选择的一些标准,包括通信距离、通信速率、抗干扰能力等。
3.无线通信技术比较:对几种常见的无线通信技术进行比较,包括蓝牙、Wi-Fi、红外线等,分析其适用场景和应用范围。
4.无线通信技术的实现:详细介绍选择的无线通信技术的实现原理和通信协议。
5.无线通信技术的未来发展:展望无线通信技术的未来发展趋势,分析其在智能小车设计中的应用前景。
智能键盘无线遥控电路的设计
智能键盘无线遥控电路的设计
1 智能键盘无线遥控电路
智能仪器仪表使用场合的环境比较复杂、干扰较大,用红外线遥控方式是有困难的,此时若采用无线电遥控就显得比较方便。
本文介绍的简单的智能键盘无线遥控电路可以实现上述要求,它具有电路结构简单、信号传输可靠的优点。
电路方框图如图1所示。
遥控开关的数量与智能仪器仪表的功能键一一对应。
这些开关与编码器的数据控制输出引脚相连,通过发射/接收电路(发射/接收地址编码信号),使配对的解码器的数据控制输出引脚输出与对应的开关相一致的电平,该电平作为驱动信号,由单片机进行检测,然后执行相应功能键。
无线遥控开关设计方案
基于单片机的无线遥控开关设计方案摘要:无线射频技术作为本世纪最有发展前景的信息技术之一,已经得到业界的高度重视。
该技术利用射频方式进行非接触双向通信,可以自动识别目标对象并获取相关数据,具有精度高、适应环境能力强、抗干扰强、操作快捷等许多优点。
无线电遥控器是利用无线射频信号对远方的各种机构进行控制的遥控设备,本文针对拥有多种家用电器的现代化家庭,设计了一套能够控制多路用电器的无线遥控开关。
介绍了一种四路无线遥控开关系统的设计方法,并对该系统的组成结构和工作原理进行了详细的说明。
该系统采用解码芯片对接收到的信号进行解码,本文针对拥有多种家用电器的现代化家庭,设计了一套能够控制多路用电器的无线遥控开关。
本设计采用315M稳频无线电遥控组件及其他外围设备。
组装的遥控开关,可对四路220V 用电器分别开关,也可将印制板上连接继电器各转换触点与220V的条划断,仅利用继电器触点输出去开关或控制其他电路。
该无线遥控开关电路可控制四路开关,可在中短距离(≤10m)内,无需对准用电器按一按遥控器按钮,即可实现多路遥控电源电路接通与断开的目的,不仅适用于一般家庭,而且也适合于各大宾馆、饭店、豪华别墅等场所使用。
无线电遥控器是利用无线射频信号对远方的各种机构进行控制的遥控设备。
经过试验验证,该无线遥控开关操作方便,工作可靠,符合设计要求。
研究成果对促进家居电器的智能化具有重要意义。
关键词:多路;无线电;遥控第1章绪论1.1 课题研究背景和意义近十几年信息通信领域中,发展最快、应用最广的就是无线通信技术。
而无线通信技术又有着集成化,低功耗,易操作的发展趋势。
目前,一些只由微控制器和集成射频芯片构成的无线通信模块不断推出,这种微功率短距离无线数据传输技术在工业、民用等领域得到应用广泛。
无线射频技术作为本世纪最有发展前景的信息技术之一,已经得到业界的高度重视。
该技术利用射频方式进行非接触双向通信,可以自动识别目标对象并获取相关数据,具有精度高、适应环境能力强、抗干扰强、操作快捷等许多优点。
无线遥控实验报告
一、实验背景随着科技的不断发展,无线通信技术得到了广泛应用。
无线遥控技术作为一种典型的无线通信技术,在智能家居、远程控制、工业自动化等领域具有广泛的应用前景。
本实验旨在设计一个简易的无线遥控系统,实现对指定设备的远程控制。
二、实验目的1. 了解无线遥控系统的基本原理和组成;2. 掌握无线遥控系统的设计与实现方法;3. 学会使用无线通信模块进行数据传输;4. 熟悉嵌入式系统编程与调试。
三、实验原理无线遥控系统主要由发射模块、接收模块和执行模块组成。
发射模块负责将控制信号通过无线方式发送出去;接收模块负责接收来自发射模块的信号,并将其转换为控制指令;执行模块根据接收到的指令执行相应的动作。
本实验采用无线射频(RF)技术实现无线遥控。
RF技术利用射频信号在空间传播,将信息从发射端传输到接收端。
本实验选用RF433MHz无线通信模块,该模块具有成本低、传输距离远、抗干扰能力强等优点。
四、实验器材1. 无线射频模块(RF433MHz);2. 单片机(如Arduino);3. 执行模块(如舵机、继电器等);4. 电源;5. 连接线;6. 开发板(如Arduino板);7. 编程软件(如Arduino IDE)。
五、实验步骤1. 设计无线遥控系统硬件电路图;2. 编写单片机程序,实现数据采集、处理和无线传输;3. 编写执行模块程序,实现控制指令的执行;4. 连接硬件电路,调试程序;5. 测试无线遥控系统的性能。
六、实验内容1. 设计无线遥控系统硬件电路图根据实验要求,设计无线遥控系统硬件电路图,包括单片机、无线射频模块、执行模块等。
电路图如下:```+---------+| MCU |+---------+| || |V V+---------+ +---------+| RF | | 执行 || 模块 |----| 模块 |+---------+ +---------+```2. 编写单片机程序使用Arduino IDE编写单片机程序,实现数据采集、处理和无线传输。
[课程设计]无线多路遥控发射、接收系统设计
无线多路遥控发射、接收系统设计学习要求掌握无线多路遥控发射、接收系统的设计与调试方法本无线多路遥控发射、接收系统将控制信号调制到高频信号上,通过空间传播,实现对远处受控设备控制的控制系统,可对8个受控对象的8种工作状态进行控制。
适用于对工业、医疗、家用电器等设备的工作状态的无线遥控。
一、系统组成框图无线多路遥控系统的组成框图如图2.30所示,各部分的功能如下。
图2.30 无线多路遥控系统●键盘产生发射端8路、8状态的控制信号。
●编码器对控制信号进行编码。
●显示器标明受控对象及其受控状态类别。
●发射机将编码信号调制到高频信号上并将高频信号进行功率放大,使天线上获得满足要求的发射功率。
●接收机将接收到的信号放大并从中解调出编码信号。
●译码器将编码信号译成控制信号。
●控制器对受控对象实施控制。
二、主要技术指标●遥控路数8路,即被控对象为8个。
●状态控制数8种,即可对每个设备进行8种工作状态控制●工作频率IOMHz。
●发射功率不大于100mW。
·●遥控距离不小于5m。
●功能要求发射端用数字显示所控的路数和状态类别,接收端用数码管作为被控对象,使其显示受控对象及其工作状态。
.三、电路及其程序设计由图2.30可知,无线多路遥控系统由发射和接收两部分组成,发射部分完成遥控指令的发射,接收部分完成遥控指令的实施。
设计时可将其分开设计。
1.键盘及其接口电路设计本课题要求对8路受控对象进行8种工作状态的控制,即工作状态总数为8 8种。
由于课题要求每次只控制某一路的一种工作状态,则可从时间上将路控制与状态控制分开,即先实施路控制,再实施工作状态控制,可根据按键先后的次序用软件区分路控制和状态控制,因此,8路受控对象和8种工作状态可用.8个键来表示,加上必要的复位键,共需9个按键。
为对系统的功能扩展留有余地,选用4 4的触压式单片键盘。
键盘送出的8路、8状态信号由单片机进行编码。
图2.31左上方是89C51型单片机与键盘组成的接口电路。
简易无线遥控发射接收设计-315M遥控电路
简易无线遥控发射接收设计(315M遥控电路)OOK调制尽管性能较差,然而其电路简单容易实现,工作稳定,因此得到了广泛的应用,在汽车、摩托车报警器,仓库大门,以及家庭保安系统中,几乎无一例外地使用了这样的电路。
早期的发射机较多使用LC振荡器,频率漂移较为严重。
声表器件的出现解决了这一问题,其频率稳定性与晶振大体相同,而其基频可达几百兆甚至上千兆赫兹。
无需倍频,与晶振相比电路极其简单。
以下两个电路为常见的发射机电路,由于使用了声表器件,电路工作非常稳定,即使手抓天线、声表或电路其他部位,发射频率均不会漂移。
和图一相比,图二的发射功率更大一些。
可达200米以上。
图一图二接收机可使用超再生电路或超外差电路,超再生电路成本低,功耗小可达100uA左右,调整良好的超再生电路灵敏度和一级高放、一级振荡、一级混频以及两级中放的超外差接收机差不多。
然而,超再生电路的工作稳定性比较差,选择性差,从而降低了抗干扰能力。
下图为典型的超再生接收电路。
超外差电路的灵敏度和选择性都可以做得很好,美国Micrel公司推出的单片集成电路可完成接收及解调,其MICRF002为MICRF001的改进型,与MICRF001相比,功耗更低,并具有电源关断控制端。
MICRF002性能稳定,使用非常简单。
与超再生产电路相比,缺点是成本偏高(RMB35元)。
下面为其管脚排列及推荐电路。
ICRF002使用陶瓷谐振器,换用不同的谐振器,接收频率可覆盖300-440MHz。
MICRF002具有两种工作模式:扫描模式和固定模式。
扫描模式接受带宽可达几百KHz,此模式主要用来和LC振荡的发射机配套使用,因为,LC 发射机的频率漂移较大,在扫描模式下,数据通讯速率为每秒2.5KBytes。
固定模式的带宽仅几十KHz,此模式用于和使用晶振稳频的发射机配套,数据速率可达每秒钟10KBytes。
工作模式选择通过MICRF002的第16脚(SWEN)实现。
另外,使用唤醒功能可以唤醒译码器或CPU,以最大限度地降低功耗。
简易无线电遥控系统的电路设计
山东职业学院毕业论文题目:简易无线电遥控系统的电路设计系别:电气工程系专业:应用电子技术班级:应用电子1232学生姓名:指导教师:完成日期:2014-11-20摘要随着电子技术的飞速发展,新型大规模的遥控集成电路的不断出现,使得遥控技术有了日新月异的发展。
遥控装置的中心控制部件已从早期的分立元件,集成电路逐步发展到现在的单片微型计算机,智能化程度大大提高。
近年来,遥控技术在工业生产,家用电器,安全保卫以及人民日常生活中使用越来越广泛。
无线电遥控技术的诞生,起源于无线电通信技术,最初的构想是无线电电报技术的建立,真空电子管的发明使得无线电技术的应用和普及很快应用在民用和军用各个领域。
自从爱迪生发明了电灯以来,人民对照明电器的开启和关断控制主要使用手动机械开关。
随着无线电的发展,从上个世纪60年代开始,相继出现了无线电遥控的灯开关。
关键词:无线遥控发射电路接收电路 74LS166 YYH26 MC145026目录第一章绪论 (6)1 引言 (6)第二章设计思路与方案论证 (7)2.1方案论证与比较 (7)1.方案一 (7)2.方案二 (8)3.方案三 (9)第三章电路组成及工作原理 (10)3.1总体框图 (10)1. 原理框图 (10)3.2发射部分 (11)1.调频发射机 (11)3.3接受部分 (13)1.编码部分 (15)2.解码部分 (15)3.主要芯片的选用 (15)4 .MC145026的编码 (16)5. MC145027的解码 (17)第四章总结与展望 (19)总结 (19)展望 (19)谢辞 (21)参考文献 (22)第一章绪论1 引言无线遥控,即是在控制端把控制指令以某种编码方式形成易于传输的信号,通过无线电传输,在受控端经解码等处理形成相应的控制操作。
无线控制方式多种多样,可以根据不同的应用需求采用适宜的方式。
所传信息的形成以及信息量的大小来决定采用何种信息编码和处理方式,而信息传送的距离决定采用何种传输方式对于无线遥控技术,当前基本上通过以下几种方式实现:红外线遥控方式,无线电遥控方式,超声波遥控方式和声音遥控方式。
无线遥控电子门铃的设计方案
无线遥控电子门铃的设计方案一、引言无线遥控电子门铃是一种利用无线通信技术和电子技术实现简便、快捷的门铃系统。
相比传统的有线门铃,无线遥控电子门铃具有安装方便、使用简单、维护成本低等优点。
本文将介绍一种基于无线通信技术和电子技术的设计方案。
二、设计原理门铃接收器的设计原理如下:1.接收器采用无线通信技术进行信号传输,可以选择蓝牙、Wi-Fi等无线协议。
2.接收器设有一个接收天线,用于接收遥控发送器发出的信号。
3.接收器将接收到的信号转化为数字信号,并通过内部的芯片进行解码,判断信号是否为有效的门铃信号。
4.如果解码结果为门铃信号,则接收器通过内置的音响或灯光等方式发出提示。
遥控发送器的设计原理如下:1.发送器采用与接收器相匹配的无线通信技术进行信号发送。
2.发送器设有一个发送天线,用于发送门铃信号。
3.发送器通过按键等方式触发信号发送,同时将门铃信号转化为数字信号。
4.发送器将数字信号经过编码处理后,通过发送天线发送出去。
三、硬件设计1.门铃接收器硬件设计门铃接收器硬件设计主要包括主控芯片、无线通信芯片、接收天线、音响/灯光等部分。
其中主控芯片负责对接收到的信号进行解码,判断门铃信号是否有效;无线通信芯片负责与发送器之间建立通信,接收发送器发送的信号。
2.遥控发送器硬件设计遥控发送器硬件设计主要包括主控芯片、无线通信芯片、发送天线、按键等部分。
其中主控芯片负责对按键触发信号的处理和编码处理;无线通信芯片负责与接收器建立通信,并将编码处理后的信号发送出去。
四、软件设计1.门铃接收器软件设计门铃接收器软件设计主要包括信号解码和提示功能。
其中信号解码部分使用编程语言实现,将接收到的数字信号通过解码算法转化为门铃信号,判断信号是否有效;提示功能部分使用编程语言实现,通过音响或灯光等方式发出提示信号。
2.遥控发送器软件设计遥控发送器软件设计主要包括按键触发和编码处理功能。
其中按键触发部分使用编程语言实现,监听按键事件并触发信号发送;编码处理功能使用编程语言实现,将门铃信号编码为数字信号进行传输。
2.4G遥控设计文库.
分享一种2.4G遥控的设计无线遥控就是利用高频无线电波实现对模型的控制。
目前,传统无线遥控系统普遍存在同频干扰和遥控距离小两大问题。
主要原因是载频较低导致带宽较窄和控制信息以模拟方式传输使得同频干扰可能性的增大。
而采用先进的2.4 GHz扩频技术,从理论上讲可以让上百人在同一场地同时遥控自己的模型而不会相互干扰.而且在遥控距离方面也颇具优势,2.4 GHz遥控系统的功率仅仅在100 mW以下,而它的遥控距离可以达到1以上,而且由于频率高,天线长度只有3 cm;另外,可借鉴的商用技术较多。
因此,很有必要将2.4 GHz扩频通信技术应用于无线遥控领域。
1系统方案设计1.1采用WirelessUSB技术简介在2.4 GHz频段,有许多较为成熟的通信技术可以借鉴,如蓝牙,Zigbee等。
其中WirelessUSB技术非常值得注意。
该技术由Cypress公司提出,工作在2.4 GHz(ISM频段,相对于其他在2.4 GHz波段使用的无线短距技术,成本较低。
消除了系统的复杂性和开销,避免了蓝牙与ZigBee等无线网络解决方案的困扰,方便易用,特别适合于点对点以及多点对多点的设备小数据包通信,而且功耗较低,是适用于2.4 GHz无线遥控的理想选择。
1.2遥控系统设计框图及原理系统分为发射和接收两部分,发射部分由PPM编码、PPM/PCM转换、扩频和功放等单元组成,接收部分由前置放大、解扩、PCM/PPM转换等单元组成,其结构如图1所示。
其工作过程是:在发射时,操作遥控设备的操纵杆,通过PPM编码产生一组PPM信号,经过PPM/PCM 转换单元,进行时间采样量化后,实现PCM编码,基带单元将PCM信号根据接口协议传到扩频单元中,在扩频单元中,PCM基带信号进行直接序列扩频后,被调制到2.4 GHz频率上,经过功放单元放大后,由天线发射出去,完成发射。
在接收时,射频信号被安装在模型上的天线接收到后,经过前置放大器,变为低噪声放大信号,送到接收机的解扩单元;在此进行射频信号的解扩和解调,获得为PCM基带信号,然后送到接收机PCM/PPM单元,进行PCM信号到PPM信号的转换,恢复成PPM模拟信号输出到各个舵机,完成相应的动作。
简易红外遥控系统实验报告
简易红外遥控系统北京邮电大学电子信息科学与技术专业课题实验姓名:周渡学号:**********班级:2013211203组别: 第5组时间:2016.7.6目录一、设计要求.............................................................................................................................. - 1 -1.任务:设计并制作红外遥控发射机和接收机。
........................................................... - 1 -2.基本要求:....................................................................................................................... - 1 -二、实验原理.............................................................................................................................. - 1 -1.发射部分设计框图........................................................................................................... - 1 -2.接收部分设计框图........................................................................................................... - 2 -三、实验电路图设计与实现...................................................................................................... - 3 -1.信号的产生与编码........................................................................................................... - 3 -2.调制发送........................................................................................................................... - 8 -3.接收解调......................................................................................................................... - 12 -4.LED分别显示................................................................................................................ - 15 -5.LED8级亮度显示.......................................................................................................... - 17 -6.数码管显示..................................................................................................................... - 18 -四、发射和接收连接总图........................................................................................................ - 20 -1.发射端电路图................................................................................................................. - 20 -2.接收端电路图................................................................................................................ - 20 -五、遇到的问题及解决方法............................................................................................ - 21 -六、实验心得.................................................................................................................... - 21 -附录:器件选用与参数计算.................................................................................................... - 23 -一、设计要求1.任务:设计并制作红外遥控发射机和接收机。
无线遥控门铃的设计与制作
无线遥控门铃的设计与制作设计与制作无线遥控门铃引言:随着人们生活水平的提高,对家居生活的便利性和舒适感的要求也越来越高。
门铃作为家居的一部分,起到提醒主人有来访的作用。
传统的门铃需要通过有线连接,不仅造成布线困难,还限制了安装位置的选择。
为了解决这一问题,本文将设计与制作一种无线遥控门铃系统。
一、系统架构1.遥控器:由电池供电,通过无线通信模块发送信号。
2.接收器:由电池供电,通过无线通信模块接收信号。
3.门铃:由电池供电,通过无线通信模块接收接收器发送的信号,发出声音。
二、硬件设计1.遥控器部分遥控器由电池、微控制器、无线通信模块和按键组成。
电池供电,微控制器负责控制按键功能,无线通信模块负责将按键信号发送给接收器。
2.接收器部分接收器由电池、微控制器、无线通信模块和门铃部分组成。
电池供电,无线通信模块负责接收遥控器发送的信号,微控制器负责解析信号并控制门铃响起。
门铃由电池、无线通信模块和独立音响组成。
电池供电,无线通信模块负责接收接收器发送的信号,控制独立音响发出声音。
三、软件设计1.遥控器部分遥控器的软件设计主要包括按键检测和无线通信。
按键检测用于判断用户是否按下按键,若按下则通过无线通信模块发送一定的数据给接收器。
2.接收器部分接收器的软件设计主要包括无线通信和门铃控制。
无线通信用于接收遥控器发送的数据,控制门铃的开关状态。
3.门铃部分门铃的软件设计主要包括无线通信和声音播放。
无线通信用于接收接收器发送的数据,播放相应的声音。
四、制作流程1.制作遥控器首先,选购合适的电池、微控制器、无线通信模块和按键。
然后,将它们按照设计图连接好,并进行电源测试和通信测试。
2.制作接收器同样,选购合适的电池、微控制器、无线通信模块和门铃部分。
按照设计图连接好,并进行电源测试和通信测试。
选购合适的电池、无线通信模块和独立音响。
按照设计图连接好,并进行电源测试和通信测试。
五、测试与验证制作完成之后,进行整体的测试和验证。
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1前言1.1无线遥控技术现状无线遥控,即是在控制端把控制指令以某种编码方式形成易于传输的信号,通过无线传输,在受控端经解码等处理形成相应的控制操作。
无线控制方式多种多样,可以根据不同的应用需要采用适宜的方式。
各种遥控方式的不同,主要在于信息的编码处理方式和信息的传输方式。
所传信息的形式以及信息量的大小决定采用何种信息编码和处理方式,而信息传送的距离决定采用何种传输方式。
在编码方式上,目前在简单信息的遥控中常采用的是PCM方式和DTMF方式。
这两种方式均具有实现简单、可靠性高的优点。
对于复杂以及大量信息的遥控,可以采用相应的信号处理方式,经过适当的信源信道编码以及数字调制等处理来生成易于传输的信号。
对于这些编码处理方式,可以根据系统功能需要进行灵活选择。
在传输方式上,对于近距离遥控,可以采用基带传输。
对于远距离遥控,需要选择适当的调制方式,进行频带传输。
目前常用的调制方式有幅度调制,频率调制和相位调制三种。
对于不同形式的基带信号,又可以分为模拟调制和数字调制。
对于各种调制方式的选择,可以根据基带信号的形式,传输的带宽限制等因素决定。
对于无线遥控技术,当前基本上通过以下几种方式实现:红外线遥控方式,无线电遥控方式,超声波遥控方式和声音遥控方式。
红外技术出现比较早,成本低,价格也具有优势。
红外遥控具有以下优点:控制内容多,抗干扰能力比较强,不会发生任何误动作;响应速度快,不会对其他电器产生干扰从而影响用户使用;体积小,成本低,功耗小,与其他方式比可以降低功耗90%。
但是他的缺点也很明显,在使用中需要保证遥控发射器和遥控接收设备处与一定的角度范围,中间不能有任何物品,否则就会阻挡红外线的传输,因为红外线不能穿越砖瓦水泥砌筑的墙体,这在日常使用中经常会造成不便,毕竟用户不希望只能在一定的角度范围内才能对对象进行操作,之外红外线方式也容易受到外界干扰。
超声波遥控方式中的超声传感器频带窄,能携带的信息量少,易于受干扰而引起误动作,同时该种方式作用距离短,通用性强可以互换因而不适合在灯具遥控中运用。
声音遥控方式通用性强,作用距离短,声音携带的信息量少,易受干扰而引起误动,它适合于像声控电灯开关的场合。
无线电作为新一代的信息传送方式,具有绕射和穿透特性,只要在有效工作范围之内,无线设备就可以不受角度,方向和障碍物的限制而自由使用。
并且采用特定的编码解码技术可以防止无线电波的互相干扰,抗干扰能力强。
1.2 课题研究的意义无线电遥控技术发展只有几十年的历史:本世纪20年代,才刚刚出现无线电遥控的雏形。
那时,人们试图将遥控技术应用于无人驾驶飞机和舰船上,但由于技术不够完善而未能成功。
二次世界大战以后,无线电遥控技术发展迅速,并逐渐在军事、国防、工农业生产以及科学技术等方面得到广泛的应用。
到现今,随着电子技术的飞速发展,新型大规模遥控集成电路的不断出现,使得遥控技术有了日新月异的发展。
遥控装置的中心控制部件已从早期的分立元件、集成电路逐步发展到现在的单片微型计算机,智能化程度大大提高。
近年来,遥控技术在工业生产、家用电器、安全保卫以及人们的日常生活中使用越来越广泛。
在无线遥控领域,目前常用的遥控方式主要有超声波遥控、红外线遥控、无线电遥控等。
由于无线电波是由发射点向四面八方传播,可以穿过阻挡物,而且可以传播到很远的距离,因此它的控制可以在很大区域和空间内实现,成为遥控的主要方式,在国防、军事、生产、建设和日常生活中有极广泛的应用。
为此,在前人研究的基础上设计出了一种集成芯片无线电遥控多通道开关系统的设计方法。
研究表明,采用该方法设计的遥控开关系统控制方便,适用于含有较多受控电器的场合,可实现多路多功能控制。
2 无线多路遥控发射接收系统设计2.1 无线多路遥控发射接收系统的构成总体结构整个遥控系统由发射系统和接收控制系统两部分组成,而被控对象的LED直接连接在接收单元上,如下:图2-1 系统总体框图遥控系统的工作原理是首先通过按键编址电路输入所需控制电路的位号,同时启动编码电路产生带有地址编码信息和开关状态信息的编码脉冲信号,再通过无线电发射电路将该信号发射出去。
而无线电接收电路将接收到的编码脉冲信号通过解码电路进行编码地址确认,确认是否为本遥控开关系统地址。
如果是则执行指令,受控系统工作。
如果不是,则被控对象无任何动作。
2.2 方案论证与比较系统的设计需要由两部分组成:一是无线信号传输部分,二是控制部分。
下面分别从这两个方面阐述方案的设计思想。
2.2.1 无线信号的传输部分(1)调制方式的选择根据要求,对象是四盏灯,用LED显示亮灭,被控状态采用二进制编码。
由于数字信号具有丰富的低频成分,不宜进行无线传输,因而需要将基带信号进行高频正弦调制,即数字调制。
基本的数字调制有三种:即振幅键控(ASK),频率键控(FSK)和相位键控方式(PSK)。
目前用的最多的数字调制方式是相干2DPSK和非相干FSK。
相干2DPSK主要用于高速数据传输,而非相干FSK则用于中低速数据传输中。
为了提高抗干扰的能力,同时实现方法比较简单,载波传输采用FSK调制方式。
(2)发射机主振电路型式的选择主振可以采用晶体振荡或LC振荡。
若采用普通晶体倍频方式,假设为三倍频,则晶体频率要低于3.33MHz,在这种情况下难以获得足够的频偏。
若采用专用的调频晶体,价格又太高。
因此本设计选择了变容二极管直接调频的西勒电路,既可以获得比较大的频偏,又可以保证一定的频率稳定度。
(3)发射机功放电路的选择功率放大器一般由推动级,中间级和输出级组成,具体级数应由所要求的总功率增益而定。
假设天线特性阻抗75Ω,则在匹配良好条件下天线上的电压峰—峰值要小于3.5ν。
一般西勒振荡器输出电压峰—峰值为1V是可以实现的,所以用一级功率放大器应该能满足要求。
考虑到前后级影响的问题,在振荡器与功率放大器之间加入一级射随器,起隔离和激励的作用。
鉴于输出功率低,兼顾效益,功放管工作状态选为甲乙类。
(4)接收机解调器通过查阅资料,选择了摩托罗拉的集成窄带FM解调芯片MC3361构成解调电路。
MC3361的特点为低功耗,低电压和高灵敏度。
2.2.2 控制部分控制对象是四盏灯,它们只有两种开关状态:亮或灭。
因此将其用数字信号来表示是合理的。
四个按键开关对应四种控制状态。
文中采用四位二进制码表示各种控制状态。
为了方便码元的传输,需要对码元进行在编码(一是进行并串转换,二是加入一定冗余信息提高可靠性)然后再接收端进行解码。
经过查阅资料,MC145026和MC145027是专门设计用于遥控电路中的编码解码器。
MC145026可以接收四位并行数据,在编码后串行输出,在每一个编码周期中,发送两次数据,以提高可靠性。
MC145027解码器接收串行数据,前五位二元码是地址码,剩下的为四比特的二元数据码,当接收到的地址码与本地地址码相等时,并行输出数据码。
用MC145026和MC145027可以满足控制信号的编码与解码。
2.3 电路的设计和计算2.3.1 模拟部分(1)调频发射机(图2.2上半部分)发射系统主要由按键编址电路、编码电路、无线电发射电路组成。
发射系统的电路原理图见图2.2。
图2. 2 遥控发射机电路图主振级由晶体管BG1与电容C2,C3,C4,C5,变容二级管和电感L1组成西勒振荡器。
振荡信号由C7弱耦合至射随器,然后送至功率放大器。
功放的工作状态为甲乙类,R8,R9给BG3提供偏压,输出匹配网络采用简单的Γ型网络,其中L4与C10和天线等效电容谐振于载频,L3与L2起阻抗变换作用,以使得输出功率最大。
调频采用变容二极管电路。
在本设计中,调制信号为二元单极性码,即只有高低两个电平,所以对调制线性度要求不高。
因此本设计采用变容二极管部分接入以及对变容二极管不外加偏压的电路结构,电路如图2.3所示。
图2.3 变容二极管的结电容Cj为变容二极管的结电容,可以求得Cj对主振电路的接入系数为P=C5/(C5+Cj)若调制信号引起的结电容变化为△C,则引入主振回路的电容变化量为P·P·△C,可以求得由于此引起的振荡频率的变化为△Fg≈-P·P·△C·Fg/2CΣ式子中CΣ≈C5·Cj/(C5+Cj)+C4为主振回路的总电容。
负号表示△C与△Fg 的变化相反。
本设计中,C5=3pF,Cj=21pF,可得p 1,即变容二极管参量的变化对振荡频率影响比较小,频率稳定度大大提高。
由此引入的问题是如何才能得到足够的频偏,也就是如何使变容二极管的结电容变化比较大。
解决的办法是对变容二极管不加反向偏压。
变容二极管是根据普通二极管内部 "PN结”的结电容能随外加反向电压的变化而变化这一原理专门设计出来的一种特殊二极管。
二极管的PN结具有结电容,当加反向电压时,阻挡层加厚,结电容减小,所以改变反向电压的大小可以改变PN结的结电容大小,这样二极管就可以作为可变电容器用。
如图2.4所示:图2.4变容二极管结电容变化在不外加反偏压时可以获得最大电容变化量。
由于无外加偏压,避免了由偏压变化引起的频率漂移,同时简化了电路。
(1)接收机电路如图2.5、图 2.6所示:如图所示,接收机的模拟部分可以分为三大模块:①高频放大电路采用典型电路。
影响接收机灵敏度的主要因素是噪声,表现为信噪比。
信噪比越大,表明接收电路的噪声越小,对灵敏度影响越小。
为了提高接收机的灵敏度,使用了低噪声的三极管2SC763。
②鉴频电路采用MC3361。
本振为8MHz,。
与高放送来的信号进行混频,产生500KHz的中频信号。
此信号通过窄带陶瓷滤波器(FL)送回MC3361进行鉴频。
MC3361的外围元件值的确定参考了MOTOROLA LECOMMUNICATIONS DEVICE DATA一书中所给出的MC3361的典型电路,省略了静噪部分。
③比较电路。
码型在传输过程中可能出现畸变,所以应该通过比较电路使得信号恢复成只有高低电平的数字信号。
这样,提高了接收机的抗干扰能力,并且与后级数字电路匹配。
比较器门限电压由鉴频器输出经过RC低通滤波获得,其电压相当于信号中的直流分量电压。
此方法有一定的自适应功能,在实际应用中表现出比较强的抗干扰能力。
图2.5 接收机模拟部分电路图k图2.6 接收机编码部分电路图2.3.2 数字系统部分(1)编码部分如图2-2下半部分所示,控制开关为四个。
四个按键开关对应四种控制状态。
利用MC145026和MC145027对控制信号进行编码和解码,以利于码元在无线信道中传输。
MC145026产生占空比随传0,传1改变的单极性码,一组编码包括5位地址码和4位数据码。
在本设计中MC145026有九位输入端,其中五位是地址码并且是设定的,即接高电平。