擴頻通信技術(shù)在遙控系統中的應用

引言
擴頻技術(shù)是指用很大的頻帶寬度（與信號帶寬的相比）來(lái)傳輸信息的技術(shù)。為了擴展發(fā)射信號的頻譜，可使用不同技術(shù)對所傳的信息進(jìn)行處理，從而產(chǎn)生了不同的擴頻調制類(lèi)型。常見(jiàn)的擴頻類(lèi)型有：直接序列（DS）、跳頻（FH）、跳時(shí)（TH）和線(xiàn)性調頻脈沖（Chirp）等；另外，這些技術(shù)也常常組合起來(lái)使用，形成組合或混合類(lèi)型的擴頻技術(shù)。以此技術(shù)進(jìn)行信號的傳輸便形成了擴頻通信技術(shù)[1-3]。在許多施工現場(chǎng)，需要一種帶有遙控調節的裝置進(jìn)行遠距離操作。以在工業(yè)焊接的施工過(guò)程為例，目前常用的焊機遙控器是有線(xiàn)遙控器，即從焊機引出多芯控制電纜與遙控盒相連，通過(guò)遙控盒上的電位器和控制開(kāi)關(guān)，實(shí)現對焊接規范參數的調節。多芯控制電纜長(cháng)度一般在50至200米，焊工每次施工前后，都要布線(xiàn)、收線(xiàn)，不僅勞動(dòng)強度大且使焊接現場(chǎng)混亂，不便于管理；另一方面施工現場(chǎng)環(huán)境較惡劣，多芯電纜很容易磨損或斷裂，以致無(wú)法正常工作；同時(shí)過(guò)長(cháng)的控制電纜增加了設備成本。本文利用擴頻通信技術(shù)實(shí)現的電焊機用載波遙控器很好地解決了上述問(wèn)題，它以擴頻通信芯片SC1128為核心，通過(guò)單片機的控制巧妙地實(shí)現了焊接電流、推力電流、焊接方式等參數的設定、顯示、傳輸。該遙控器無(wú)控制電纜，攜帶方便，便于施工現場(chǎng)管理 ；焊接電流和推力電流等參數采用數字顯示，直觀(guān)并且調整方便，可精確到1安培，焊機與遙控器之間距離200米以上仍可進(jìn)行可靠的數據傳輸，克服了多芯控制電纜實(shí)際使用中的諸多缺點(diǎn)，實(shí)現了快速、高精度、靈活、多功能的信號傳輸控制，解決了遠距離信號傳輸的不可靠性問(wèn)題，同時(shí)提供了良好的人機互動(dòng)界面。
1 SC1128與單片機的接口
SC1128第28腳為電路工作主時(shí)鐘的二分之一的晶振輸出(其峰峰值約為4V)，近似正弦波；32腳電壓監測端；33腳看門(mén)狗輸入端，正常工作時(shí)應該在768mS內產(chǎn)生一次高低電位變化；34腳看門(mén)狗輸出端，與33腳配合，正常時(shí)輸出低電平，否則輸出三分之一占空比的復位脈沖；35腳與32腳配合，當電源信號低于監測值時(shí)，輸出低電平，當高于監測值，則輸出高電平；36腳收發(fā)控制端，0為接收，1為發(fā)射；37腳在發(fā)射和接收同步后產(chǎn)生同步脈沖信號，頻率隨工作主時(shí)鐘和周波的變化而變化；38腳為輸出發(fā)送和接收的數據；39腳為設置數據及狀態(tài)的輸入輸出端；40腳為同步設置時(shí)鐘輸入端；41腳為片選輸入端。

數據收發(fā)流程:
當發(fā)射狀態(tài)時(shí)，單片機將SR端（36腳）置高，1128芯片發(fā)出同步頭（37腳），單片機通過(guò)TX端（38腳）同步發(fā)送數據。
當接收狀態(tài)時(shí)，單片機將SR端（36腳）置低，1128芯片若接收到數據，則產(chǎn)生同步頭，通過(guò)TX端（38腳）將數據同步發(fā)送到單片機。
2 載波遙控器設計
單片機的結構和指令功能都是按工業(yè)控制要求設計，體積小、重量輕、價(jià)格低、功能強；而且數據大部分在單片機內部傳送，運行速度快，抗干擾能力強，可靠性高。隨著(zhù)微處理器技術(shù)的發(fā)展，單片機的速度越來(lái)越快，功能越來(lái)越強[4]。結合擴頻通信芯片SC1128的特點(diǎn)，充分發(fā)揮單片機的數據處理能力、邏輯判斷能力和可編程的特點(diǎn)，結合軟件設計，可完成載波遙控器的各種要求。
2.1載波遙控器設計要求
遙控器上可進(jìn)行焊接電流、推力電流選擇，氬弧焊、手工焊焊接方式選擇，焊機關(guān)閉、啟動(dòng)選擇及這些狀態(tài)的指示；焊接電流、推力電流的設定值顯示；實(shí)現焊接電流、推力電流的連續可調功能；最近一次操作狀態(tài)的記憶功能；接收成功后的反饋信息顯示功能。

2.2 硬件電路設計