无线遥控文档格式.docx
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计算公式：
①天线主瓣宽度越窄，增益越高。
对于一般天线，可用下式估计其增益：
G（dBi）=10Lg{32000/（2θ3dB,E×
2θ3dB,H）}
式中，2θ3dB,E与2θ3dB,H分别为天线在两个主平面上的波瓣宽度
32000是统计出来的经验数据
②对于抛物面天线，可用下式近似计算其增益：
G（dBi）=10Lg{4.5×
（D/λ0）2}
式中，D为抛物面直径
λ0为中心工作波长
4.5是统计出来的经验数据
③对于直立全向天线，有近似计算式
G（dBi）=10Lg{2L/λ0}
式中，L为天线长度
2.3.2天线的种类
①螺旋天线如：
图2-4
②盘卷天线如：
图2-5
③短的PCB短截线如：
图2-6
④环路天线如：
图2-7
⑤鞭型天线如：
图2-8
第3章遥控方案设计
3.1系统设计
遥控器部分框图如：
图3-1
遥控接受部分框图如：
图3-2
3.2解决方案
（一）
采用玩具遥控芯片TX-2/RX-2编码解码芯片。
TX-2/RX-2是一对采用CMOS工艺制造的遥控专用集成电路.它具有功耗低,电源电压适用范围宽,工作稳定可靠,外围元件少等特点.TX-2是编码发射电路,RX-2是与TX-2配套使用的译码接收电路.
图3-3图3-4
TX-2/RX-2的典型的应用电路如：
图3-5/图3-6
图3-5
图3-6
发射模块：
采用带放大三极管S8050的发射电路模块，一个串行数据输入，另外两个引脚供电，发射距离远。
在不带电线的情况下也能有5-6m的距离，安装上电线发射距离达100m左右。
天线设计采用鞭型天线。
接受模块：
采用自带天线的接受模块，一般为印刷天线，这样可以减少电路的体积，同时减轻天线的调试工作。
3.3解决方案
（二）
采用PT2262和PT2272的编码解码芯片。
PT2262和PT2272最多支持6位数据编码，一般支持4位数据编码。
PT2262和PT2272有三态地址编码功能，只有地址匹配时才能传输数据。
PT2262和PT2272的典型应用电路如：
图3-7图3-8
图3-7
图3-8
发射和接受模块采用<
方案一>
的设计。
发射模块天线，采用螺旋天线，以减少遥控器占用的空间。
3.4方案讨论
基于以上的提出的两个方案，结合现实考虑。
在医疗应用中，同一个病房中可能有多台盆腔炎治疗仪，由于电磁波传播方向是全方位的，一个遥控器的遥控可能会对多台仪器产生影响。
假如没有地址配对，那么在多台仪器工作时，遥控将会变得混乱，所以使遥控器与仪器的一一配对显得非常重要。
基于以上考虑，采用第二种方案能达到现实的要求。
发射接受模块，应该要满足体积小，通信距离远，抗干扰性强等要求，所以应该采用有发射放大三极管的发射电路，外加天线设计；
接受模块采用印刷天线的设计方法。
第4章系统实现
4.1工具介绍
4.1.1Protus原理图与仿真
在程序编写过程中，不可能一次就能成功，程序的测试非常重要。
完全用硬件测试将会浪费很多的时间。
软件工具辅助测试，把程序的编写与具体硬件实现独立起来，加快了开发的速度。
程序测试原理图如：
图4-1
所选取的器件包括：
单片机AT89C52，二态开关，LCD型号为：
LM016L等一些电阻、电容其他元件。
4.1.2Protel原理图与电路板制作
ProtelDXP2004在电路设计方面，提供了从原理图设计到PCB制作的完整的集合。
Protel在PCB制作方面的很灵活，不但有从原理图转到PCB的功能，也提供了自动布线的功能。
这更有利于我们实现遥控器的电路板制作，最重要的是能满足遥控器的键盘实现。
Protel中实现的遥控测试原理图如：
图4-2
4.2器件介绍
4.2.1发射集成电路
图4-3
【主要特点】
1、低功耗发射
2、声表稳频
3、无数据时发射电流为零
4、较宽的工作电压范围
【应用说明】
F05P采用SMT工艺，树脂封装，小体积，声表稳频，内部具有一级调制电路及限流电阻，适合短距离无线遥控报警及单片机无线数据传输。
F05P具有较宽的工作电压范围及低功耗特性，ASK方式调制。
F05P不能任意调整发射电流，单片机的数据可直接通过串口进入F05P的数据输入端。
F05P在无数据输入时单片机必须为低电平状态；
F05P+在无数据输入时单片机必须为高电平状态。
F05P需要输入数据才能发射，数据信号停止，发射电流为零。
F05P对0.1-1ms的数据脉冲发射效果较理想，过宽过窄的脉冲会引起调制效率下降，过调制或调制不足使收发距离变近。
F05P对直流电平及模拟信号不能发射。
如在数据位前加一些乱码可以抑制接收机的零电平燥声干扰。
若采用通用编码器2262，发射效果比单片机好，因为2262的数据无论怎么变，但脉宽是不变的，即使出现一点突发性的外界干扰，解码器的宽容性也会解码输出高电平。
而单片机则会出现数据错误。
所以单片机必须要工作在可靠的收发区域才能保证较低的误码率。
F05P有4个功能引脚，因为体积小，功耗低，无天线只能满足短距离使用，而天线对距离起着很大的作用，天线能否匹配，也是很关键，匹配良好的天线能增加几倍的距离，匹配不好的天线效果很差甚至会引起频率漂移。
天线的长度应取发射频率的1/4波长，可以用一根直径0.5-1毫米，长度（433M）18厘米；
（315M）24厘米的漆包线代替。
但天线必须拉直，指向无所谓。
短于1/4波长或弯曲的天线效果会很差。
F05P应垂直安装在印板边部，应离开周围器件5mm以上，以免受分布参数影响而停振。
FO5P发射距离与输入信号，发射电压，电池容量，发射天线及发射环境有关。
在障碍区由于折射反射会形成一些死区及不稳定区域，不同的收发环境会有不同的收发距离，F05P最佳有效工作距离为100M左右。
4.2.2接受集成电路
采用接受模块
图4-4
⑴、（0.15mA）特低功耗超再生接收模块
⑵、输出无噪声干扰
⑶、接收灵敏度高
J04V工作电压范围：
2.6---3.6V；
2.6V时工作电流在0.15mA；
3V时约0.2mA；
3.5V时约在0.3mA。
J04V适合电池或线性电源，可采用3.7K-4.7K电阻从5V取得3--3.5V，再加220UF电解电容滤波，电解电容的接地点必须靠近J04V的地，J04V输出能力可驱动一支发光二极管。
如果从6V以上的电压用电阻降压会引起工作电压的不稳定。
也可以从220V用电容降压整流滤波后用7805取得5V再用3.7K-4.7K电阻降压滤波取得3.3V。
不适合用稳压管串联分压。
接收模块的电源直接影响到接收电路的稳定性，也是接收电路的主要干扰源，J04V不适合开关电源也不适合用实验室大整流电源做试验。
J04V不适合与发射用同一电源做试验。
J04V内部具有放大整形电路，只适合数据信号的接收而不适合模拟信号。
J04V在A处点可根据需要接一支470K-1M的电阻可使J04V输出更干净，但接收灵敏度会降低。
J04V应安装在印板边部并离开周围器件5mm以上，要垂直于线路板，否则会引起频率偏移。
如果器件较多还必须注意地线布局合理，如果有晶振或其他信号源，必须远离J04V，否则会引起很多无法排除的干扰致使接收电路无法正常工作。
J04V可外接天线提高接收灵敏度，天线长度不限。
4.2.3编码和解码芯片
图4-5图4-5
PT2262和PT2272是CMOS三态编码集成芯片，这组器件广泛用于各种遥控器件上，只需较低的+3V电压就能工作。
PT2262是发射编码芯片，PT2272是接收解码芯片，两者的地址必须配对，而且振荡电阻必须符合要求。
PT2262的TE端是发射允许端，接受低电平时，17脚DOUT端输出一串编码。
该串编码在载波上发送出去，被接收端接受和解调，输入PT2272的14脚，当地址配对时，VT解码有效端输出高电平，数据端口就会输出与PT2262发射端口一致的数据，从而实现遥控功能。
4.2.4单片机AT89S52
图4-6
AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。
使用Atmel公司高密度非易失性存储技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。
片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适合于常规编程器。
在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
AT89S52具有一下功能：
8K字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时、计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。
另外，AT89S52可降至0HZ静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。
空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
掉电保护模式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。
4.2.5LCD1602A显示原理
4.2.5.11602A引脚说明图
表4-1
4.2.5.21602A指令表
表4-2
序号
指令
RS
R/W
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
1
清显示
2
光标返回
*
3
置输入模式
I/D
S
4
显示开/关控制
D
C
B
5
光标或字符移位
S/C
R/L
6
置功能
DL
N
F
7
置字符发生存贮器地址
字符发生存贮器地址
8
置数据存贮器地址
显示数据存贮器地址
9
读忙标志或地址
BF
计数器地址
10
写数到CGRAM或DRAM
要写的数据内容
11
从CGRAM或DDRAM读数
读出的数据内容
4.2.5.3基本操作时序
表4-3
读状态
输入：
RS=L,RW=H,E=H
输出：
D0-D7=状态字
写指令
RS=L,RW=L,D0-D7=指令E=高脉冲
无
读数据
RS=H,RW=H,E=H
D0-D7=数据
写数据
RS=H,RW=L,D0-D7=数据，E=高脉冲
·
指令1：
清显示，指令码01H,光标复位到地址00H位置
指令2：
光标复位，光标返回到地址00H
指令3：
光标和显示模式设置I/D：
光标移动方向，高电平右移，低电平左移S:
屏幕上所有文字是否左移或者右移。
高电平表示有效，低电平则无效
指令4：
显示开关控制。
D：
控制整体显示的开与关，高电平表示开显示，低电平表示关显示C：
控制光标的开与关，高电平表示有光标，低电平表示无光标B：
控制光标是否闪烁，高电平闪烁，低电平不闪烁
指令5：
光标或显示移位S/C：
高电平时移动显示的文字，低电平时移动光标
指令6：
功能设置命令DL：
高电平时为4位总线，低电平时为8位总线N：
低电平时为单行显示，高电平时双行显示F:
低电平时显示5x7的点阵字符，高电平时显示5x10的点阵字符
指令7：
字符发生器RAM地址设置
指令8：
DDRAM地址设置
指令9：
读忙信号和光标地址BF：
为忙标志位，高电平表示忙，此时模块不能接收命令或者数据，如果为低电平表示不忙。
指令10：
写数据
指令11：
4.2.5.4RAM地址映射图
控制器内部带有80×
8位（80字节）的RAM缓冲区，对应关系如：
图4-7
4.3键盘编码
由于PT2262芯片只采用了4位的数据传输，一共可以传送2^4-1个指令，必须对这4路数据进行编码并分配相应的指令。
①表示按下启动按钮。
②按下停止按钮
③强度上升一度
④强度下降一度
⑤时间上升一分钟
⑥时间下降一分钟
⑦疗程上升一
⑧疗程下降一
⑨天数上升一
⑩天数下降一
键盘面板设计如：
图4-8
4.4系统构架
图4-9
4.5程序实现
程序流程图如：
图4-10
系统初始化：
包括LCD1602A的初始化、开辟显示缓冲区、中断初始化、堆栈初始化等
显示菜单：
在LCD1602A显示屏上显示出仪器输出的参数菜单
显示数据：
显示缓冲区中的初始化数据
等待中断：
这里有两种中断，分别是INT0和内部定时中断。
INT0主要响应外部信号中断，定时中断主要是为蜂鸣器的输出而设置的中断。
更新数据：
主要是更新LCD显示缓冲区中的数据和LED的数据
设置定时中断：
为蜂鸣器输出终止作定时
蜂鸣器工作：
主要是从P3.3口输出
具体代码实现请参考附录：
源程序（有详细的注释）
第5章系统测试
无线发射与接受测试分为三个步骤：
①编码发射模块和接受模块通信测试
②单片机执行命令测试（软件仿真测试为主）
③系统总体测试
测试工作，应该按部就班，因为前一步的结果往往会影响下一步的结果。
同时由简单的测试，到复杂的测试，再整合所有测试成果，才能实现复杂的系统。
5.1无线发射接收测试
测试发射电路如：
图5-1
测试接收电路如：
图5-2
5.2程序测试
程序测试，最好有单片机开发板，实现在线运行，跟踪单片机运行的每一步，从而找出程序中问题。
假如没有的话，也可考虑软件仿真测试。
本文采用软件仿真方式，进行程序的测试。
采用Protus软件实现单片机的仿真与程序的测试。
本课题程序测试步骤:
⑴测试LCD1602初始化显示
⑵测试初始化数据更新
⑶测试中断
⑷整体程序测试
5.3系统总体测试
系统的总体测试，是在各个部分完成相应功能后的一个整合。
总体测试是要考虑系统各部分的兼容性，使各部分能协调工作。
本课题的总体测试就是把发射与接受模块，同单片机与LCD显示器整合起来。
系统总体测试原理图请参考附录：
遥控器电路图和接收部分电路图
致谢
本课题在方案设计阶段得到了余学飞老师的指导，使得课题明确了研究的方向和达到的目标。
在实施过程中，得到了刘先锋和吴萧博师兄的协助，解决了不少的疑难问题。
在此对他们表示感谢！
参考文献
【1】余学飞·
无线传送技术在医疗仪器设计中的应用·
医疗卫生装备·
2007年第28卷第2期:
14-18
【2】李广第朱月秀冷祖祁·
单片机基础（第三版）·
北京·
北京航空航天大学出版社·
2007.6
【3】余周军·
ProtelDXP使用教程·
中国铁道出版社·
2003
【4】刘国权韩晓东·
ProtelDXP电路原理图设计指南·
2004
【5】天线设计原理·
【6】李坚·
PT2262、PT2272芯片应用[J]·
现代通信·
1997
（2）·
28-29.
【7】陈国华·
无线电发射/接收IC模块应用综述[J]·
国外电子元器件,1997
（2）·
36-38.
【8】李冰·
利用编、译码实现状态量的无线传送[J]·
应用科技·
2006
（1）·
49-51.
【9】吴文佳·
PT2262/PT2272编解码IC在无线智能报警系统中的应用[J]·
世界电子元器件·
2004
【10】林凌.新型单片机接口器件与技术[M].西安:
西安电子科技大学出版社,2005.
【11】刘宜胡学龙顾庆明•基于PT2262/PT2272的机器人遥控系统的设计•国外电子测量技术•2007
附录
⑴遥控器电路
⑵接收部分电路图
⑶源程序
;
/////////////////////////////////////////////////////////////
作者：
赖官铨//
生物医学工程学院04级医学信息方向//
毕业设计：
盆腔炎治疗仪的遥控设计//
应用技术：
单片机AT89S52,PT2262,PT2272,//
射频发射和接收模块，LM1602A字符型液晶显示//
//
////////////////////////////////////////////////////////////
ORG0000H
RSEQUP3.0;
确定具体硬件的连接方式
RWEQUP3.1;
EEQUP3.4;
ajmpmain
org003H
ljmpexint0
org0bh
ljmptime0
ORG030H
main:
movTCON,#01H;
脉冲方式，低电平触发
movIE,#83h;
外部中断0允许，定时器0中断允许
movip,#01h;
外部中断0为高优先级
movsp,#03fh;
设置堆栈
movTMOD,#01H;
初始化定时中断，定时器0为工作方式1
CLRP3.3
初始化显示缓冲区
mov30H,#30;
强度地址：
30h
mov31h,#30;
时间地址：
31h
mov32h,#1;
疗程地址：
32h
mov33h,#1;
天数地址：
33h
mov34h,#0;
数码管显示缓冲区
ACALLENABLE;
调用写入命令子程序
MOVP1,#00000001B;
清屏并光标复位
ACALLENABLE;
MOVP1,#00111000B;
设置显示模式:
8位2行5x7点阵
MOVP1,#00001100B;
显示器开、光标关、光标不允许闪烁
MOVP1,#00000110B;
文字不动，光标自动右移
MOVR0,#81H
movdptr,#first
movr1,#15
acallinit
acalldisplay2
AJMP$
...........................................................................
中断响应子程序，主要判断遥控发送过来的命令，并执行相应的动作.
1、表示按下启动按钮。
.
2、按下停止按钮.
3、强度上升一度.
4、强度下降一度.
5、时间上升一分钟.
6、时间下降一分钟.
7、疗程上升一.
8、疗程下降一.
9、天数上升一.
10、天数下降一.
显示说明：
.
1、强度显示3位，显示地址分别是：
c1H\c2H\c3H.
2、时间占4位，显示地址分别是：
c5H\c6H\c7H\c8H.
3、疗程占2位，显示地址分别是：
cAH\cBH.
4、天数占2位，显示地址分别是：
cDH\cEH.
中断子程序的执行，判断接受到的命令，并更新数据和显示数据.
exint0:
SETBP3.3;
蜂鸣器开始工作
mova,p2;
读取接收到的数据
anla,#0fh
cjnea,
升级会员 