基于CH340的遙控器與PC機接口設計

　　1.2 信號調理電路

　　PPM格式的指令編碼信號由遙控器的教練口輸出，由于信號的電平幅度與單片機不匹配，所以要經(jīng)過(guò)信號調理電路對電平幅度進(jìn)行變換，然后送給控制單片機進(jìn)行指令譯碼。

　　1.3 控制單片機

　　控制單片機的作用是對脈沖信號進(jìn)行譯碼，并把譯碼以后的結果輸出。由于PPM編碼輸出的是一系列脈沖信號，故單片機的譯碼可以采用外部中斷的方式，測量脈沖間隔(即每個(gè)通道的脈寬信號)，然后以串行信號的格式送給USB接口模塊。

　　1.4 USB接口模塊

　　USB接口模塊采用的是芯片CH340 ，它是一個(gè)USB 總線(xiàn)的轉接芯片，可以實(shí)現USB 轉串口、USB 轉IrDA 紅外或者USB 轉打印口。

　　采用CH340設計USB接口電路，不需要了解任何USB協(xié)議和編寫(xiě)任何固件程序，可以實(shí)現USB 與串口的轉換(原理圖如圖4所示)，并且可以使用現有的驅動(dòng)程序，易于迅速開(kāi)發(fā)使用。本系統設計中所采用的是將USB轉3線(xiàn)制RS232 串口，應用于單片機與PC機之間的數據通信，這樣一來(lái)，就會(huì )在計算機上產(chǎn)生一個(gè)虛擬的COM口，用戶(hù)只需按照通用串行口一樣使用USB口即可。這樣不僅能使單片機具備USB通信的諸多優(yōu)點(diǎn)，簡(jiǎn)化了USB編程，同時(shí)還可以利用USB對控制單片機提供5V的工作電源(500mA以下)。

　　2 軟件設計

　　軟件設計的重點(diǎn)是遙控指令信號的讀取以及單片機與PC機之間的通訊。

　　2.1 遙控指令信號的讀取

　　遙控指令信號的讀取是由控制單片機利用外部中斷的方式來(lái)實(shí)現的，每個(gè)脈沖到來(lái)時(shí)進(jìn)入中斷一次，然后讀取脈沖寬度并判斷是否是同步脈沖。正常的脈寬信號標準在1ms到2ms之間，同步脈沖信號的脈寬大于2ms。如果讀到的脈寬大于2ms，就表示下一個(gè)脈沖串開(kāi)始了，需要更新每個(gè)通道的脈寬值;如果讀到的脈寬不大于2ms，表示這仍然是某個(gè)通道的脈寬，把它送到相應的數組中儲存起來(lái)，接著(zhù)讀取下一個(gè)通道的脈寬，直至同步脈沖的到來(lái)。

　　2.2 單片機與PC機之間的串行通訊

　　串行通訊主要實(shí)現單片機譯碼結果(即通道脈寬值)的發(fā)送，把讀取的指令脈寬信號利用串行中斷，經(jīng)串口發(fā)出，再經(jīng)過(guò)USB接口電路發(fā)送到上位機，由計算機完成對操縱指令的讀取和識別，從而獲取遙控器操縱舵量的方向和大小。

　　正常情況下，每一串信號都有固定的脈沖個(gè)數，如果計算機讀到的信號個(gè)數發(fā)生了變化，說(shuō)明在信號傳輸過(guò)程中遇到了干擾。為了預防干擾造成的飛機在飛行中出現誤動(dòng)作，軟件在脈沖數判斷方面采取了一些抗干擾措施。當發(fā)現信號個(gè)數發(fā)生變化時(shí)有幾種處理方法：一是保持上次正確的數值不變;二是取各個(gè)通道的中間值;三是取某一預先設定的固定值。本系統設計中采用的是第一種方法，即把當前讀到的一串脈寬數丟掉，保持上次脈寬數值不變。