手把手帶你做單片機控制的 多通道無(wú)線(xiàn)遙控裝置1

無(wú)電遙控裝置通常泛指以無(wú)線(xiàn)電波為媒介，將發(fā)射機一端的指令傳遞至接收端設備的總稱(chēng)。由于電波在傳輸過(guò)程中具有速度快且不需要其他物理條件支持等特點(diǎn)，所以無(wú)線(xiàn)遙控在工業(yè)、農業(yè)、國防上獲得了廣泛的應用與長(cháng)足的發(fā)展。從近到我們身邊的遙控燈、窗簾，遠到航天領(lǐng)域中登月球、登火星系統工程，都可見(jiàn)到它的身影。
動(dòng)手制作模型遙控設備，不僅可以從中學(xué)到很多書(shū)本上學(xué)不到的知識，同時(shí)也是一項充滿(mǎn)樂(lè )趣的益智活動(dòng)，尤其對于在校學(xué)生來(lái)講，有這樣的歷練會(huì )使你在無(wú)線(xiàn)電方面的知識有突出的進(jìn)展，得益一生。
XJZ-18型套件是由北京鑫嘉智科技中心專(zhuān)為無(wú)線(xiàn)電愛(ài)好者設計的無(wú)線(xiàn)遙控裝置，可用于陸?？漳Ｐ瓦b控等。它的發(fā)射、接收單元以單片機為核心，特點(diǎn)如下：
一、電路簡(jiǎn)單。由于將A/D轉換、濾波器、定時(shí)器等功能模塊以軟件的形式寫(xiě)入到單片機內，所以在功能多的情況下，外圍零件反而大幅減少，組裝之后幾乎不需調整，即可正常工作，適合無(wú)線(xiàn)電愛(ài)好者組裝。
二、功耗低。傳統的模擬式無(wú)線(xiàn)發(fā)射機必須一直開(kāi)機工作，接收機才能正常工作，這就產(chǎn)生了發(fā)射機的幾百mA持續工作電流。而我們這款遙控裝置的發(fā)射機多數時(shí)間處于休眠狀態(tài)以降低耗電，當MCU測到AD數據及開(kāi)關(guān)量有變化時(shí)，才將一個(gè)數據串發(fā)出去，之后又進(jìn)入休眠狀態(tài)。如果AD數據及開(kāi)關(guān)量一直沒(méi)有變化，發(fā)射機按一個(gè)可設定的周期去重發(fā)上一次的數據值。當遙控裝置所控制的對象運動(dòng)速度比較慢時(shí)，可將這個(gè)周期時(shí)間設定得長(cháng)一些，如1s左右。當遙控裝置所控制的對象運動(dòng)速度比較快時(shí)，如飛機模型，則可以將周期設定到70~200ms左右。
三、抗干擾。本裝置發(fā)射機發(fā)出數據碼，在接收機接收后解調還原，在數碼排序中加入了握手數據、頭數據、尾數據及校正數據等，只有接收到的數據符合約定規律時(shí)，接收器才執行相應指令。
本無(wú)線(xiàn)遙控裝置的電路原理圖見(jiàn)圖1，PCB圖見(jiàn)圖2，所涉及的主要技術(shù)指標如下：
發(fā)射機部分（見(jiàn)圖3）：

◆電源：DC12V，1.5V5號電池8節。
◆電流消耗：靜態(tài)時(shí)（未發(fā)射）≤1.9mA；發(fā)射時(shí)≤150mA，100ms。
◆頻率：433.92MHz；調制方式：ASK；天線(xiàn)1/4波長(cháng)拉桿天線(xiàn)；發(fā)射輸出功率：標準配置約16dBm，增強配置約21dBm?？罩袛祿俾剩?200/2400bit/s，可設定。
◆通道：4路8位A/D搖桿電位器，4路撥動(dòng)開(kāi)關(guān)。
◆功能：反舵設置、中心點(diǎn)設置、敏感度設置、可調發(fā)射間隔：36ms～20s，數據更新即發(fā)功能、屏上電池電壓顯示、發(fā)射數據流指示燈。
◆外觀(guān)尺寸：長(cháng)：120mm；寬：26mm；高：100mm。
◆重量：250g（不含電池）。
飛機模型接收機部分（見(jiàn)圖4）：

◆電源標稱(chēng)：7.4V。
◆電流消耗：約16mA。
◆接收頻率：433.92MHzASK。
◆接收靈敏度：-96dBm，自動(dòng)AGC增益控制。
◆天線(xiàn)：1/4波長(cháng)軟線(xiàn)天線(xiàn)。
◆驅動(dòng)能力：1路~2路PWM；7.4V/6A、直流有刷電機1~2只。
◆輸出信號：1）5V/1ms±0.5ms脈沖標準舵機信號二路。2）0~5V/15mA開(kāi)關(guān)信號二路。
◆電源低落到6V時(shí)自動(dòng)關(guān)機功能。
◆尺寸：長(cháng)：41mm；寬：25mm；高8.5mm。
◆凈重量：7g（不含引線(xiàn)及插件）。
◆遙控距離（可視范圍）：發(fā)射機標準配置時(shí)：≥100m；發(fā)射機增加配置時(shí)：≥700m。
車(chē)模型接收器部分（見(jiàn)圖5）：

◆供電：電源5V，電流消耗約為10mA。
◆輸出信號：1路異步串行數據：19200bit/s81N。
2路開(kāi)關(guān)量信號0～5V，15mA，一只數據流指示燈。
◆尺寸：29mm×25mm，其他相關(guān)技術(shù)指標與飛機模型相同。
下面我們就一起來(lái)動(dòng)手組裝這套無(wú)線(xiàn)遙控裝置吧！
第一步：收到XJZ-18套件后，按照零件清單仔細清點(diǎn)核對所有元器件（見(jiàn)圖6），并花些時(shí)間看看PCB線(xiàn)路板示意圖，做到心中有數，再動(dòng)手組裝。

第二步：按PCB圖資料插好所有的電阻，焊牢并切去多余引腳。其中R6、R7電阻是測量電池電壓的分壓器，精度為5‰的精密電阻，不能焊錯或用普通電阻代替，否則會(huì )錯報電池電壓和低壓保護關(guān)機。R5是LED指示燈限流電阻，它的阻值大小會(huì )影響到數據發(fā)射時(shí)LED指示燈的亮度，從低功耗角度考慮，這里選用了510kΩ電阻，讀者不要誤認為寫(xiě)錯了吧，沒(méi)錯，是510kΩ阻值，由于選用了超高亮綠色LED，所以在白天仍可清楚地看到數據發(fā)射時(shí)LED發(fā)光管在閃光。當然制作者也可根據個(gè)人的愛(ài)好安裝其他顏色的LED指示燈，但請注意其限流電阻不要選得太小，阻值太小一是亮度增加的同時(shí)也增加耗電，另外由于這個(gè)LED指示燈取來(lái)自RF無(wú)線(xiàn)發(fā)射的數據信號，電阻選太小時(shí)會(huì )影響到該數據信號前沿的陡度，對發(fā)射機工作不利，容易產(chǎn)生錯碼。
第三步（圖7）：插好所有的瓷片電容和2只鋁電解電容焊牢。在這一步要注意電解電容的極性不要焊錯。

第四步（圖8）：焊接LCD顯示屏的對比度調節電位器RP2，調節螺釘要放在左側，焊接電源開(kāi)關(guān)S1和二針電源白插座J3，這時(shí)應注意白插座的缺口方向應向左。一定要將這幾個(gè)元件插到底，焊牢。

第五步（圖9）：焊接左搖桿電位器RP3-4，右搖桿電位器RP5-6，由于插線(xiàn)腳數多，要仔細將元件插到底且插平不能傾斜，并且應先焊接上搖桿電位器四角的引腳固定銷(xiāo)，最后再焊電位器的連接腳。
第六步：將LED引線(xiàn)插入焊盤(pán)內，右為正腳，將LED燈向下按，一直到LED燈用鋼尺測燈頂高為15mm時(shí)，先焊上一只腳，仔細扶正后，再焊另一只腳。焊好石英晶體及低壓差、低功耗三端穩壓器H7150，4個(gè)按鈕SB1～SB4也焊上，注意按鈕一定要上下直、擺正并插到底，不然蓋上蓋時(shí)會(huì )有問(wèn)題。

第七步（圖10）：將PCB板反過(guò)面來(lái)插上蜂鳴器，其正極朝向下邊3個(gè)按鈕方向。J2、S4、J5、S6這4個(gè)撥動(dòng)開(kāi)關(guān)插件的雙針，也焊在PCB板反面，插好焊牢，還要注意J2及S4插件的雙針是朝向右邊的方向，不要將固定孔擋住以防以后無(wú)法固定PCB板。

第八步：焊上433.92MHz主頻振蕩器，標準式配置時(shí)示意圖見(jiàn)圖11，遙控距離超過(guò)100m以上時(shí)應當考慮選用增加配置的高頻振蕩器（見(jiàn)圖12）。

第九步：取出遙控器外殼將三個(gè)支架銅柱螺絲向下旋入到塑料固定孔內，將配套的4個(gè)撥動(dòng)開(kāi)關(guān)焊上插頭線(xiàn)，固定在外殼上。將M2.5內螺絲扣的天線(xiàn)底座銅螺柱用穿好焊片的螺釘固定外殼上，焊片上焊出約60mm長(cháng)的連接線(xiàn)，見(jiàn)圖13。將連接線(xiàn)另一端焊在發(fā)射板的高頻輸出孔上。

第十步（圖14）：仔細再查一下所有的元器件，如無(wú)誤即可往下進(jìn)行。取16針排針，插在PCB板的焊盤(pán)上，不要多留出焊頭，只點(diǎn)焊二只腳臨時(shí)固定即可。安上LCD液晶顯示器支架雙頭銅螺絲，將LCD液晶板放好后，要反復對齊看正才可以固定螺絲釘，再將16針排針上下焊好。

第十一步：插好J2、S4、J5、S6開(kāi)關(guān)插件，不必分極性，將整張PCB板放入發(fā)射盒內，固定好二個(gè)M3×5的固定螺絲，試一下位置是否合適，是否有頂住、卡住的地方。
第十二步：取來(lái)8節5號干電池，按電池倉的正負標記將電池裝進(jìn)電池倉，將電池倉引線(xiàn)插頭插入PCB板右側的白插座內，注意上為負VSS（黑色線(xiàn)），下為正VCC12V（紅色線(xiàn)），切記千萬(wàn)不可錯，見(jiàn)圖15。向上撥動(dòng)遙控機殼右壁上的電源開(kāi)關(guān)后，按下S4時(shí)LCD液晶顯示屏上背景燈應點(diǎn)亮。調整RP2將LCD液晶顯示屏上的對比度調整為適當明暗。

第十三步：關(guān)閉電源開(kāi)關(guān)后，取出萬(wàn)用表一只，調到直流電流100mA擋，把二只表筆將電源開(kāi)關(guān)串入電路見(jiàn)圖16，電流應在1.6～1.8mA上下。將萬(wàn)用表調到直流電壓擋，黑色表筆放在搖桿電位器外殼上即VSS，紅色表筆小心的測一下H7150三端穩壓器的最右腳即5V輸出腳是否為5V。

第十四步：取遙控器上蓋試蓋一下，看LED指示燈及SB1、SB2、SB3、SB4按鈕是否順利露出面板，如果有頂起上蓋的現象要根據實(shí)際情況直流電流100mA擋，把兩只表筆將電源開(kāi)關(guān)串入電路進(jìn)行修正。蓋好上蓋還要再按一按這4只按鈕是否動(dòng)作靈活，不能卡住。
第十五步：蓋好上蓋，將4個(gè)固定螺絲從后背旋緊，將配套的拉桿天線(xiàn)旋緊在遙控發(fā)射上邊的天線(xiàn)座上，到此發(fā)射機組裝工作告一段落。
打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，看到LCD上已出現數據顯示，同時(shí)，可以看到綠色LED以大約間隔2s(出廠(chǎng)設定值)一次的速率在閃亮。推動(dòng)左右的搖桿電位器動(dòng)作時(shí)，LED指示燈應不停地在閃，每閃亮一次即是向空中發(fā)出無(wú)線(xiàn)數據