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[摘要]利用先进的通信技术、计算机技术和自动控制技术，基于集中控制系统的策略，设计了以PC 机作为监控主机，无线通信为主要通讯方式，单片机作为远程控制终端核心的多路密码遥控系统。经实验验证该系统具有软硬件设计简单，易于开发，成本较低，安全可靠，操作方便等特点，可作为产品进行开发，应用于近距离无线控制多路强电设备开关的场所，对提高了用电设备管理的现代化水平、缩短故障发现时间和维护周期等方面起到很大的作用。
[关键词]密码遥控器 继电器 单片机 无线通信
中图分类号：TP3 文献标识码：B 文章编号：1671－7597（2008）0310026－01
当前，在远程现场设备自动检测及控制过程中的数据传输时，通常用电缆直接控制开关。直接通过电缆控制开关设备对于工作人员的安全和电缆故障的检测带来很多不利因素，而且不便于对电气设备集中管理。采用无线传输方式的优点是信号覆盖范围广，只要信号条件允许，可对近距离的目标实施监测控制。
采用PC机GUI界面为上位机，AT89C51单片机作为远程控制终端核心，研制了一款密码遥控系统。该系统主要由发射模块和接收模块两部分组成。其中发射模块是由家用计算机、AT89C51单片机、以及无线发射电路组成；接收模块则由无线接收电路、原地址码电路、AT89C51单片机、放大器和继电器构成。本文所设计的无线密码遥控器是以315M/433M电磁波作为载波，将数码指令信号调制到载波上，然后通过发射模块的天线部分发射出去；接收端接收到调制信号后将经过滤波、解调等过程还原出原数码指令信号。该信号通过控制电路可以控制继电器闭合和开启达到控制电气设备的目的。对每个接收端给定一个唯一对应的原地址码。当发射端发送的地址信息与接收端的地址码一致的时候，该接收端才能接收数据信息，不一致时继续处于守机状态。发送对多个接收端进行集中控制。该密码遥控设计方法合理，简单易行，成本低，符合住宅、办公室和工厂管理用电设备，具有推广价值。
一、系统的硬件组成及工作原理
系统主要由发射和接收两部分组成。其中发射模块是由PC机、AT89C51单片机、地址码电路、编码电路以及发射电路组成；接收模块则由接收电路、解码芯片、地址码电路、AT89C51单片机、继电器构成，如图1所示。
图1 多路密码遥控系统的组成框图
该系统中使用的单片机ATMEL 公司的AT89C51。发射模块中编码器PT2262将数据码、地址码、同步码调制成串行信号输送到F05C射频发射模块，并调制成315M/433M高频信号后由经天线发射出去。接收模块中集成接收模块J04P的天线接收到F05C发射的信号后进行发送端地址码与接收端地址码比较判断，地址相符合的接收端解调输出信号至译码器译码驱动放大器带动相应的继电器工作，达到密码控制的目的。
F05系列采用声表面波谐振器进行稳频，SMT树脂封装，频率一致性较好，免调试，特别适合无线遥控及数据传输系统。F05具有较宽的工作电压范围及低功耗特性，12V为最佳工作电压，具有较好的发射效果，发射电流约5-8mA。F05系列采用AM方式调制以降低功耗，数据信号停止，发射电流降为零。当高电平脉冲宽度在0.08-1ms时发射效果较好，大于1ms后效率开始下降； F05应垂直安装在印刷板边部，应离开周围器件5mm以上，以免受分布参数影响而停振。F05发射距离与调制信号频率、幅度、发射电压及电池容量、发射天线，接收机灵敏度及收发环境有关。如需更远的可靠距离，可在F05的输出端增加一级射频功率放大器。
J04P最具有极低功耗，3V时只消耗0.2mA电流，可长期处于守机状态，输出端无数据输出时处于零电平，无噪声输出，具有较好的抗干扰特性。J04P内部具有放大整形电路，只适合数字信号的接收而不适合模拟信号。J04P应安装在印刷板边部并应离开周围器件5mm以上，必须要垂直于线路板，否则会引起频率偏移。
该系统的工作过程是：首先由发射模块中的单片机在外部命令的控制下按一定的时间间隔连续产生20次同一数码指令信号，该指令信号是由8 位二进制数所组成的一串数码作为地址信号。然后该信号经过调制电路被调制到载波信号上，调制信号经过放大后通过天线发送出去。
接收端的接收装置PT2272对发射过来的调制信号进行前置放大、限幅滤波、检波等一系列过程后逐一解调出原数码指令信号，再将解调出的信号与发射模块中的地址码电路中的地址相比较。如果有15 次以上比较结果是相同的，则认为接收成功，并用该数码信号驱动相对应继电器工作。
二、系统软件设计
（1）数码指令信号的产生。在本文所采用的数码指令信号系统中，用脉宽为0.25ms、占空比为1：2、周期为0.5ms 的波形表示逻辑“1”；而以脉宽为0.25ms、占空比为1：4、周期为1ms 的波形表示逻辑“0”。在这种编码系统中，一个码元中低电平所占的时间较长，这是为了降低电源功耗。由此就可以编写出密码遥控继电器开启和闭合的指令信号。规定每组指令信号均为8位二进制数。因此一组指令信号所占的时间为8-16ms。
（2）发射和接收主程序的设计。该系统的发射和接收主程序流程框图，如图2所示：
三、系统测试结果
在发射端，电源提供的总电流应为2.5mA～3.5mA，发射端发射开关接通时，接收端电源提供的总电流应为0.2mA；发射端发射开关断开时，接收端电源提供的总电流约为0.01mA。采用无线遥控方式，遥控距离大于10米。遥控接收机收到正确密码后，输出一个控制状态信息完成对电气设备的准确无线控制。
四、结束语
本系统可以根据需要扩展地址码的位数，可以增加控制用电器的数量。经过测试，在中央集中控制多种用电器的工作方面有一定的实用价值。
参考文献：
[1]康华光，电子技术基础[M].北京：高等教育出版社，2001
[2]邬伟奇，PT2262编码芯片的软件解码[J].微计算机信息，2004，(7).
[3]曾兴雯、刘乃安，陈健编．高频电路原理与分析[M].西安：西安电子科技大学出版社，2001.
[4]欧阳长月，遥测遥控原理[M]，北京：电子工业出版社，1985.
[5]李正廉、王钢编,遥测遥控技术[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1995.
作者简介：
钟斌，男，助教，从事电子、通信方面的研究。
[关键词]密码遥控器 继电器 单片机 无线通信
中图分类号：TP3 文献标识码：B 文章编号：1671－7597（2008）0310026－01
当前，在远程现场设备自动检测及控制过程中的数据传输时，通常用电缆直接控制开关。直接通过电缆控制开关设备对于工作人员的安全和电缆故障的检测带来很多不利因素，而且不便于对电气设备集中管理。采用无线传输方式的优点是信号覆盖范围广，只要信号条件允许，可对近距离的目标实施监测控制。
采用PC机GUI界面为上位机，AT89C51单片机作为远程控制终端核心，研制了一款密码遥控系统。该系统主要由发射模块和接收模块两部分组成。其中发射模块是由家用计算机、AT89C51单片机、以及无线发射电路组成；接收模块则由无线接收电路、原地址码电路、AT89C51单片机、放大器和继电器构成。本文所设计的无线密码遥控器是以315M/433M电磁波作为载波，将数码指令信号调制到载波上，然后通过发射模块的天线部分发射出去；接收端接收到调制信号后将经过滤波、解调等过程还原出原数码指令信号。该信号通过控制电路可以控制继电器闭合和开启达到控制电气设备的目的。对每个接收端给定一个唯一对应的原地址码。当发射端发送的地址信息与接收端的地址码一致的时候，该接收端才能接收数据信息，不一致时继续处于守机状态。发送对多个接收端进行集中控制。该密码遥控设计方法合理，简单易行，成本低，符合住宅、办公室和工厂管理用电设备，具有推广价值。
一、系统的硬件组成及工作原理
系统主要由发射和接收两部分组成。其中发射模块是由PC机、AT89C51单片机、地址码电路、编码电路以及发射电路组成；接收模块则由接收电路、解码芯片、地址码电路、AT89C51单片机、继电器构成，如图1所示。
图1 多路密码遥控系统的组成框图
该系统中使用的单片机ATMEL 公司的AT89C51。发射模块中编码器PT2262将数据码、地址码、同步码调制成串行信号输送到F05C射频发射模块，并调制成315M/433M高频信号后由经天线发射出去。接收模块中集成接收模块J04P的天线接收到F05C发射的信号后进行发送端地址码与接收端地址码比较判断，地址相符合的接收端解调输出信号至译码器译码驱动放大器带动相应的继电器工作，达到密码控制的目的。
F05系列采用声表面波谐振器进行稳频，SMT树脂封装，频率一致性较好，免调试，特别适合无线遥控及数据传输系统。F05具有较宽的工作电压范围及低功耗特性，12V为最佳工作电压，具有较好的发射效果，发射电流约5-8mA。F05系列采用AM方式调制以降低功耗，数据信号停止，发射电流降为零。当高电平脉冲宽度在0.08-1ms时发射效果较好，大于1ms后效率开始下降； F05应垂直安装在印刷板边部，应离开周围器件5mm以上，以免受分布参数影响而停振。F05发射距离与调制信号频率、幅度、发射电压及电池容量、发射天线，接收机灵敏度及收发环境有关。如需更远的可靠距离，可在F05的输出端增加一级射频功率放大器。
J04P最具有极低功耗，3V时只消耗0.2mA电流，可长期处于守机状态，输出端无数据输出时处于零电平，无噪声输出，具有较好的抗干扰特性。J04P内部具有放大整形电路，只适合数字信号的接收而不适合模拟信号。J04P应安装在印刷板边部并应离开周围器件5mm以上，必须要垂直于线路板，否则会引起频率偏移。
该系统的工作过程是：首先由发射模块中的单片机在外部命令的控制下按一定的时间间隔连续产生20次同一数码指令信号，该指令信号是由8 位二进制数所组成的一串数码作为地址信号。然后该信号经过调制电路被调制到载波信号上，调制信号经过放大后通过天线发送出去。
接收端的接收装置PT2272对发射过来的调制信号进行前置放大、限幅滤波、检波等一系列过程后逐一解调出原数码指令信号，再将解调出的信号与发射模块中的地址码电路中的地址相比较。如果有15 次以上比较结果是相同的，则认为接收成功，并用该数码信号驱动相对应继电器工作。
二、系统软件设计
（1）数码指令信号的产生。在本文所采用的数码指令信号系统中，用脉宽为0.25ms、占空比为1：2、周期为0.5ms 的波形表示逻辑“1”；而以脉宽为0.25ms、占空比为1：4、周期为1ms 的波形表示逻辑“0”。在这种编码系统中，一个码元中低电平所占的时间较长，这是为了降低电源功耗。由此就可以编写出密码遥控继电器开启和闭合的指令信号。规定每组指令信号均为8位二进制数。因此一组指令信号所占的时间为8-16ms。
（2）发射和接收主程序的设计。该系统的发射和接收主程序流程框图，如图2所示：
三、系统测试结果
在发射端，电源提供的总电流应为2.5mA～3.5mA，发射端发射开关接通时，接收端电源提供的总电流应为0.2mA；发射端发射开关断开时，接收端电源提供的总电流约为0.01mA。采用无线遥控方式，遥控距离大于10米。遥控接收机收到正确密码后，输出一个控制状态信息完成对电气设备的准确无线控制。
四、结束语
本系统可以根据需要扩展地址码的位数，可以增加控制用电器的数量。经过测试，在中央集中控制多种用电器的工作方面有一定的实用价值。
参考文献：
[1]康华光，电子技术基础[M].北京：高等教育出版社，2001
[2]邬伟奇，PT2262编码芯片的软件解码[J].微计算机信息，2004，(7).
[3]曾兴雯、刘乃安，陈健编．高频电路原理与分析[M].西安：西安电子科技大学出版社，2001.
[4]欧阳长月，遥测遥控原理[M]，北京：电子工业出版社，1985.
[5]李正廉、王钢编,遥测遥控技术[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1995.
作者简介：
钟斌，男，助教，从事电子、通信方面的研究。