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电子无线电遥控系统设计毕业论文样本
无线遥控系统综合报告
论文题目：
无线遥控系统综合报告
专业：
学号：
姓名：
指引教师姓名：
二O一四年十月
摘要
无线遥控（RemoteControlSystem）在工业自动化领域有着非常广泛应用，例如控制远端电机启动和停止、远端批示灯开关和控制某些电器设备运营与终结等等，此类应用事实上都是运用信道来传播开关量信号。
无线遥控就是运用无线电传送控制信号，对物体或各种过程进行远距离控制。
如通过无线电传送控制信号，操纵模型飞机作出各种动作，控制导弹飞向目的，控制人造飞船进行轨道等。
普通也觉得核心，传感器辅助实现发射接受。
一种运用计算机、传感、信息、通信、导航、人工智能及自动控制等技术来实现环境感知、它在军事、民用和科学研究等方面已获得了应用。
核心字：
无线系统单片机发射接受
二、引言
无线监控系统中，无线遥控系统或数据传播系统工作在点对面方式。
无线遥控技术在生活中已得到了广泛应用,惯用于车辆防盗系统、家庭防盗系统和其她电器遥控装置上。
随着学生科技制作展开,也成为机器人大赛等重要学生科技活动必选组件之一。
在近几届高校机器人大赛上,使用到无线遥控电路队伍也已过八成,足见其重要性。
三、系统描述
遥控器发射和接受系统重要涉及了遥控发射某些和遥控接受某些。
发射某些涉及键盘矩阵、编码调制、LED红外发送器；接受某些涉及光、电转换放大器、解调、解码电路。
当遥控器任一按键被按下后来，通过遥控芯片编码产生一帧码值，然后通过红外发射管发射出去；接着红外接受管接受到码值，通过单片机（CPU）解码解出码值。
最后通过数码管显示码值。
系统框图如下所示：
遥控发射某些
遥控器种类诸多，但电路原理相似。
普通由三大某些构成：
一是按键扫描矩阵，二是专用集成电路，三是红外线发射某些。
遥控器产生不同编码脉冲，输出各种以红外线为媒介控制脉冲信号，这些脉冲是计算机指令代码，用来控制中央解决器（CPU）操作。
发射装置
发射装置重要涉及编码电路和发射电路。
编码电路产生指令信号都是频率较低电信号，无法直接传送到遥控目的上去，还要将指令信号送到发射电路，使它载在高频信号（载波）上，才干由发射天线发送出去。
咱们把指令信号载到载波上去过程叫调制，调制作用由发射电路调制器完毕。
发射电路重要作用是产生载波，并由调制器将指令信号调制在载波上，经天线将已调载波发送出去。
接受装置
接受装置由接受电路及译码电路构成。
接受电路又涉及高频某些及解调器某些。
由接受天线送来薄弱信号通过接受机高频某些选取和放大后，送到解调器。
解调器作用是从载波上“卸”下指令信号。
由于“卸”下来各指令信号是混杂在一起，还要送到译码电路译码。
译码电路工作是对各种指令信号进行鉴别，送到相应执行放大电路。
本作品使用芯片是士兰微电子遥控芯片为例，它型号是SC73P1601MD-K064一款芯片。
SC73P1601MD-K064遥控芯片简介：
管脚描述
管脚PIN
名称NAME
描述DESCRIPTIONS
1
GND
地
2
P50
1位输入脚（有下拉电阻）用于键盘扫描输入
3
P51
1位输入脚（有下拉电阻）用于键盘扫描输入
4
XT1
晶振脚
5
XT2
晶振脚
6
P52
1位输出脚批示灯
7~10
P00~P03
4位输入脚（有下拉电阻）用于键盘扫描输入
11~12
P10~P11
2位输入脚（有下拉电阻）用于键盘扫描输入
13~14
P12~P13
2位输出脚用于键盘扫描输出
15~18
P20~P23
4位输出脚用于键盘扫描输出
19
P53
带载波遥控信号输出
20
VDD
电源（2.0~4.0V）3V（典型）
编码方式：
SC73P1601MD-K064发射码型格式为UPD6122，振荡频率为4MHz，载波频率为38KHz，占空比为1/3。
1.UPD6122码型：
一帧数据中具有32位，即16位顾客编码（C0~C15）+8位键数据编码（D0~D7）+8位键数据编码反码（D0’~D7’）。
图2.2一帧码构成某些
如上图所示：
一帧完整发射码有引导码、顾客编码、键数据码、结束位构成。
引导码由一种9ms高电平脉冲及4.5ms低电平脉冲构成；16位顾客编码发送完后,8位键数据码都被持续发送两次，第一次发送是原码，第二次发送是反码。
UPD6122编码采用脉冲位置调制方式（PPM），依照低电平时间长度判断“0”码和“1”码。
输出波形参数如下图所示：
图2.3发码状态
以上如图所示，表白了发码一帧发完了等待108ms后发下一帧。
图2.4逻辑电平占空比
以上如图所示，表白了逻辑电平“1”和“0”占空比。
遥控发射按键矩阵简介
按键矩阵由集成电路扫描输出、输入电路引脚构成横竖交叉矩阵。
无键按下时，输入输出互不相连。
输入口（即KI）为低电平，当某一键按下时，相应输入口即有信号送达，使专用集成电路得知哪一种按键被按下。
每一只按键相应一组编码。
如NEC6121集成给输出口准时序先后顺序送出键盘扫描信号。
电路共有32组不同编码，NEC6122集成电路则有64组不同编码。
在实际使用中，当两键同步按下时，不输出信号。
固然，也有某些电路特设双键，当指定双键按下时，它会发出一种指定信号。
遥控器专用集成电路遥控器专用集成电路（俗称发射块）是遥控器核心某些。
普通状况下，一种型号电路只相应一种格式。
所谓格式，就是数据码l和0高低电平脉宽及构成方式。
一种CPU只接受规定一种格式。
当前也有将各种不同格式编码集成在一块电路中，通过外部引脚接线来挑选编码格式，那么它可以合用各种CPU。
红外线发射某些该某些由晶体三极管提供功率放大，以足够功率驱动红外线发光二极管，发射出红外线脉冲信号。
编码信号之因此要调制在38kHz载波信号上，由于驱动红外发射管工作脉冲最佳频率在38kHz附近，调制后编码脉冲占空比减少了，这就使发射器工作平均电流也变小了，从而减少了对电池消耗。
不按键时，振荡电路不起振，此时静态电流在微安级。
按国家部标不不不大于3μA，因此遥控器不用设立电源开关。
采用脉宽调制串行码，以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms组合表达二进制“0”；以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms组合表达二进制“1”。
“0”和“1”构成32位二进制码经38kHz载频进行二次调制以提高发射效率，达到减少电源功耗目。
然后再通过红外发射二极管产生红外线向空间发射。
NEC6122产生遥控编码是持续32位二进制码组，其中前16位为顾客辨认码，能区别不同电器设备，防止不同机种遥控码互相干扰。
该芯片顾客辨认码固定为十六进制01H；后16位为8位操作码（功能码）及其反码。
NEC6122最多额128种不同组合编码。
遥控器在按键按下后，周期性地发出同一种32位二进制码，周期约为108ms。
一组码自身持续时间随它包括二进制“0”和“1”个数不同而不同，大概在45～63ms之间，发射波形如下所示：
图2.6每个按键按下发码状态
如上图所示，这是刚开始按键状态。
任意一按键按下，约36ms是延时，延时后开始发码，发码一帧时间约108ms，再延时108ms后，又开始下一帧发码，就这样如此往复。
图2.7一帧码构成某些
如上图所示，这是详细发一帧32位所有高低电平。
同步也看出了一帧码由引导码、顾客编码和键数据码构成。
引导码也由9ms高电平和4.5ms低电平构成，顾客编码由低八位和高八位构成，这中间时间需要18ms至36ms，键数据由键数据码和键数据反码构成，这中间需要27ms左右。
图2.8逻辑电平占空比
以上图所示，这重要简介了高低电平占空比。
这里发码形成逻辑高电平“1”和逻辑低电平“0”占空比是不同样，“0”电平由0.56ms高电平和0.565ms低电平构成，“1”电平由0.56ms高电平和1.69ms低电平构成。
只要依照这种去查看，就可以辨别高低电平。
当一种键按下超过36ms，振荡器使芯片激活，将发射一组108ms编码脉冲,这108ms发射代码由一种起始码（9ms）,一种成果码（4.5ms）,低8位地址码（9ms~18ms）,高8位地址码（9ms~18ms）,8位数据码（9ms~18ms）和这8位数据反码（9ms~18ms）构成。
如果键按下超过108ms仍未松开，接下来发射代码（连发代码）将仅由起始码（9ms）和结束码（2.5ms）构成。
解码核心是如何辨认“0”和“1”，从位定义咱们可以发现“0”、“1”均以0.56ms低电平开始，不同是高电平宽度不同，“0”为0.56ms,“1”为1.68ms,因此必要依照高电平宽度区别“0”和“1”。
如果从0.56ms低电平过后，开始延时，0.56ms后来，若读到电平为低，阐明该位为“0”，反之则为“1”，为了可靠起见，延时必要比0.56ms长些，但又不能超过1.12ms,否则如果该位为“0”，读到已是下一位高电平，因而取（1.12ms+0.56ms）/2=0.84ms最为可靠，普通取0.84ms左右均可。
依照码格式，应当等待9ms起始码和4.5ms成果码完毕后才干读码。
遥控接受解码某些
遥控接受解码某些重要涉及了单片机最小系统、红外遥控接受某些及八个LED七段数码管显示驱动。
电源某些就直接用一种电源模块来提供电压。
接受芯片RPM-638
接受器对外只有3个引脚：
Out、GND、Vcc与单片机接口非常以便，如图7所示。
图2.12红外接受管RPM-638
意义
无线遥控技术浮现，不但大大提高了劳动生产率，减少了成本，并且减轻了人们劳动强度，改进了劳动条件。
而微机技术浮现，则使当代科学研究得到了质奔腾，给当代工业测控领域带来了一次新革命，给人类生活带来了主线变化。
而两者有机结合，将给人类带来更美好明天。
但是，这些先进技术在国内起步较晚，发展相对滞后，诸多研究几乎都停留在理论探讨，实际应用相对来说还相称贫乏。
这次毕业设计，本人总结了自己近年来工程实际经验，并结合无线遥控技术和微机技术，比较系统地简介了微机技术在无线遥控系统中应用，可以说是对无线遥控技术和微机技术一次全面总结和升华。
发展概况
无线遥控有着与无线电广播同样悠久历史，但却只是在近来几十年才得到迅速发展，并显示出巨大作用。
当前，在国防、工业，甚至在人们生活中，都广泛应用无线遥控技术。
无线遥控技术浮现，一方面是应用在军事上。
二次大战中，由于战争需要，浮现了无线遥控坦克、无人驾驶飞机和导弹。
战后，随着计算机应用和大规模集成电路浮现，不只无人驾驶飞机、火箭、导弹、人造卫星、宇宙飞船等离不开无线遥控，在其他领域也得到广泛应用。
在工业生产方面，无线遥控技术也是应用极为广泛。
炼油厂、发电厂等大型联合公司，工艺流程复杂，牵涉范畴又广，人工操作管理难以及时精确地掌握远处或设备内部关于状况，容易产生误差和导致生产不稳定。
采用遥控和其他相应控制装置后，设备可以按照预定工作程序一环扣一环精确运营，提高运转效率和产品质量。
在寻常生活中，无线遥控技术也得到了淋离尽致发挥，如遥控电视、遥控报警系统，遥控玩具等，随着技术发展，无线遥控越来越接近咱们工作和生活。
由于遥控技术有上述优越性，近年来在工业及国民经济许多部门，遥控技术应用越来越广泛。
举例-无线遥控系统
由三个单元构成，分别是遥控单元、受控单元和无线通讯单元。
。
整体系统流程图如下图：
遥控单元（ControlUnit）
控制单元功能由R4051（遥控模块）来完毕，由于它内置了一种MS-51解决器，因此可以独立作为一种上位机，将每一种开关量输入端口接受到外部开关量信号转换为相相应一组串行数据，再通过模块自带485通讯接口进行通讯，以实现相应端口开关量控制功能。
此外为了增长控制功能可靠性，可设立对同一开关事件重发次数，重发次数可以用命令码进行设立。
受控单元（ControlledUnit）
受控单元功能可以由带有开关量输出R4050（开关量模块）、R4051（遥控模块）或带有继电器输出R4060（继电器模块）来完毕，这3种模块内部采用MS-51解决器，可以将RS-485通讯口接受到，来自上位机R4051数据转换为相应端口开关量或者继电器开关输出。
通讯单元（CommunicationsUnit）
在数据通讯单元中，咱们采用捷麦D系列数传模块或者G100A短信模块。
两种通讯设备有各自合用场合，D系列数传模块重要适合在控制实时性规定比较严格，环境比较恶劣没有GSM公网覆盖环境中；而G100A短信模块适合那些超远程控制（通讯距离不不大于50KM）场合。
三、应用举例（ApplicationExample）
在许多应用场合其应用方式有所不同，下面示意图简介几种不同应用方式:
运用两个R4051（遥控模块）构成点对点单向无线遥控系统框图：
如上图所示，在控制单元输入端DO0~DO2外接了三个按键开关，当每一种外接按键开关状态发生变化时候，R4051模块会捕获到这种变化，并将每一种开关状态转换成一组相应串行信号，从RS-485通讯口送到无线通讯单元，通过无线发射与接受，受控单元R4051再将这组串行信号转换成为相应端口状态输出，从而实现相应端口远程控制。
2.运用两个R4051（遥控模块）构成点对点双向无线遥控系:
在有些控制场合，为了增长系统可靠性，不但可以通过设立重发次数来加强系统可靠性，也可以通过回传信号来批示控制过程与否成功。
八.参照文献：
[1]吴金戌等编，8051单片机实践与应用，清华大学出版社，
[2]赵文博，刘文涛,单片机语言C51程序设计[M],人民邮电出版社，
[3]胡健．单片机原理及接口技术实践教程[M]．北京：
北京机械工业出版社，.6，第一版，26-36。
[4]范立南，谢子殿．单片机原理及应用教程[M]．北京：
北京大学出版社，.3，第一版，78-86。
[5]黄惠媛，李润国．单片机原理与接口技术[M]．北京：
北京海洋出版社，.6，第一版，23-46。
[6]刘永智，杨开惠．液晶显示技术[M]．成都：
成都电子科技大学出版社，.5，第一版，56-64。
[5]樊延虎，邵思飞，刘依照．一种单片机键盘显示系统设计[J]．延安大学学报（自然
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