擴頻通信技術(shù)在遙控系統中的應用
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載波遙控器的硬件結構圖如圖3所示?？刂朴布娐返脑O計主要考慮功能的完善性、可擴展性，人機界面的靈活性、可操作性。載波遙控器主要由六部分功能電路組成：?jiǎn)纹瑱C、顯示器單元、鍵盤(pán)單元、接口單元、電源單元和信號調制單元。單片機選用美國SST公司的FLASH型SST89E52RD2。它除了具有8051單片機的全部功能之外，又增加了許多實(shí)用的資源，可以在線(xiàn)應用編程(IAP),省去編程器，協(xié)議自定的遠程升級，維護安全又方便。具有16K的非易失性存儲空間，掉電后數據不丟失，內嵌2塊小扇區的FLASH存儲器，任意一塊可做為數據或程序存儲器，并且可以省掉外掛的E2ROM，節省有限的載波遙控器PCB板空間。內置的看門(mén)狗定時(shí)器，可防止系統的死機。另外，單片機SST89E52RD2還具有5通道的可編程計數器陣列(PCA),便于以后載波遙控器功能的擴展。選用SST單片機的一個(gè)最大好處是：它具有很強的抗干擾能力，在MCS51單片機中，SST的單片機應該說(shuō)抗干擾能力最好的。信號調制單元以擴頻通信芯片SC1128為核心，完成各個(gè)設置參數的發(fā)送任務(wù)和對方接收成功的反饋信號。單片機將發(fā)送信號通過(guò)串口發(fā)給SC1128將信號進(jìn)一步處理后，發(fā)給信號放大器，再經(jīng)過(guò)高頻耦合變壓器傳到電焊機輸出電纜上，安裝在電焊機中的接收部分將此信號取出，濾波放大后給SC1128。SC1128和MCU的接口電路上面已經(jīng)做了介紹，如圖2所示。接收部分的工作原理和發(fā)送處是一樣的，這里不再累述。接口單元中由一個(gè)帶通濾波器和對電焊機輸出電壓的整流部分組成。這里介紹一個(gè)實(shí)用的濾波器，很適合處在電磁干擾很強的電焊機使用。該濾波器為帶通濾波器。其不僅要將帶外雜波濾除，還要保證前后級之間的阻抗匹配，以達到順利傳遞信號的目的。由于主晶振的工作頻率不同，載頻也不同；調制周波數和數據傳輸速率不同，帶寬也不同。因此，濾波器的參數在主晶振頻率不同時(shí)也將有所變化的。本文設計的載波遙控器選用10MHz的晶振頻率，數據速率是1Kbps、四周波調制、250KHz載頻，帶寬為100KHz(200~300KHz)。對于載波遙控器的控制信號而言，1Kbps的數據傳輸速率已經(jīng)足夠。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/158135.htm
硬件電路的設計注重信號的隔離、分立元件的參數選擇、芯片的驅動(dòng)能力和整個(gè)載波遙控器的可靠性。電源單元做好降壓的同時(shí)，保證盡量減少干擾，選用穩壓芯片UPC7805，輸入端加上共扼濾波磁環(huán)，為MCU和SC1128提供穩定的供電。因為載波遙控器體積較小，應充分考慮散熱問(wèn)題，在選擇相關(guān)的電阻、電容、晶體管時(shí)，需慎重分析它們在最大負荷下的功耗參數。顯示器單元由3位8段共陽(yáng)數碼管來(lái)完成，和MCU通過(guò)74HC573并行傳輸數據，采用動(dòng)態(tài)掃描的方式。按鍵選用歐姆龍公司的B3W-1042系列產(chǎn)品，以保證可靠性。
2.3 軟件系統設計
a．軟件部分圍繞單片機和SC1128的通信來(lái)完成，主程序流程圖如圖5所示。
利用MCU實(shí)現數碼管顯示、按鍵操作的輸入都是很簡(jiǎn)單、很通用的技術(shù)，這里不再介紹。
b．SC1128和MCU的通信：
SC1128和MCU的連接如圖2所示。SC1128發(fā)射或接收數據是通過(guò)SR（發(fā)射／接收控制端）、TX（發(fā)射／接收數據端）和SYN（發(fā)射／接收同步脈沖端）三個(gè)端進(jìn)行的。SR=0電路處與接收狀態(tài)， SR=1電路處與發(fā)射狀態(tài)。
發(fā)射狀態(tài)：當SR=1，發(fā)射／接收同步脈沖端SYN輸出同步脈沖。當電路處于發(fā)射狀態(tài)時(shí)，電路內部在SYN的上跳沿對TX端輸入的數據進(jìn)行鎖存，所以外部MCU應當在SYN的上跳沿保持TX端的數據不變化而在SYN的下跳沿可以給出發(fā)射的數據。
接收狀態(tài)：當SR=0，電路處于接收態(tài)， SYN端不會(huì )立刻輸出同步脈沖，只有當電路接收到的數據與本電路“同步”之后，SYN端才能輸出同步脈沖。SYN端輸出上跳沿時(shí)接收數據從TX端鎖存輸出，并一直保持到下一個(gè)上跳沿，因此MCU應在SYN同步脈沖的下跳沿之后從TX端讀出數據。
3. 結論
擴頻通信芯片SC1128和MCU的結合應用,使得載波遙控器具有很強的抗干擾能力，功能多樣并可進(jìn)行擴展，人機交互界面良好。新技術(shù)的應用有效地解決了傳統有線(xiàn)遙控器的缺點(diǎn)，具有很大的推廣價(jià)值。
本文作者創(chuàng )新點(diǎn)：本文利用擴頻通信技術(shù)實(shí)現的電焊機載波遙控器克服了工業(yè)現場(chǎng)長(cháng)距離通信帶來(lái)的弊端，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。
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