无线智能遥控器设计.pdfVIP

基于MSP430F413 的智能遥控器 引言 目前市场上常见的无线遥控器多数为四键和十二键，主要用于汽车防盗系统、家庭 防盗系统及遥控玩具等方面，这些应用简单、实用、成本低。但对于一些工程中需要距离在 100 米以上，控制或设定一些数据时，并要求一个遥控器对多于12 个甚至上百个设备时， 上述遥控器对操作人员就不方便，而且系统性能不够稳定。鉴于上述情况我们便提出在此基 础上，采用单片机编写地址，通过操作键设置，液晶显示遥控器的输出。同时对耗电量、多 个控制的设定、便于携带、操作方便及性能稳定等要求，设计开发出一种新型智能遥控器。 该型遥控器以TI 公司的超低功耗单片机MSP430F413 为微处理器，配有低功耗3 位液晶 显示器EDS812A，整个系统采用锂电池和高能氧化银电池作为供电电源，并具有功耗少、 体积小、重量轻、易于编程和使用寿命长的特点。该遥控器的电路原理框图如图1 所示, 由 电源电路、液晶显示、按键控制、地址输出、发射模块等电路组成。 单片机接口 由于考虑到本设计有低功耗，小体积，液晶显示，按键编址等要求，所以选用了 MSP430F413 单片机芯片，在线系统设计、开发调试及实际应用上都表现出与其它单片机非 常明显的优势。单片机接口电路原理图如图2 所示。 电源电路 这个系统的电源回路由两个独立的电源组成，互不干扰，之所以采用两组独立的供 电系统，主要从以下几个考虑：1、实际使用中发现单片机工作时对接收电路产生干扰，影 响控制功能；2、随着遥控距离的不同，发射电流也不同，距离越远电流越大，直接影响单 片机的工作；3、发射模块的最佳工作电压为12V左右，而单片机系统的工作电压为1.8-3.6V， 这样就得采用通用DC-DC 降压芯片，成本就会增加。此外发射模块与单片机系统共地，它 们之间干扰无法彻底消除。鉴于以上因素，从实际使用角度出发，采用锂电池和高能氧化银 电池独立供电。 单片机系统采用一节锂电池CR2032(容量210mAh，电压3.0V)供电。遥控器部分为 两节高能氧化银电池476A(容量165mAh，电压6.0V 串联供电。整个系统的电流工作时小 于1 mA，不工作时小于3mA。单片机部分无键操作时，可关闭电源开关或隔20 分钟后系 统自动处于低功耗模式，这样可节省能量；遥控器部分电源在无键操作时，不消耗电能。故 此系统的电源回路设计可达到耗电少、经济实用、性能稳定可靠的指标。 按键控制部分 该遥控器共有6 个按键：2 个设置键(KEY1,KEY2)，4 个功能键(S1-S4)，共同完成特 定的功能操作。出于对低功耗设计要求，在有键按下时尽可能减少系统功耗，故在地址输出 部分与液晶显示部分采用组合键来完成，即在液晶设置完成后再按确定键KEY2，才有地址 输出。这时按功能键才有远程控制功能，否则不能遥控。同时扫描按键操作，若在20 分钟 左右无键按下，则使MSP430 单片机进入低功耗模式；若有任意键按下时重新开始设置地址 并输出。 液晶显示模块 液晶显示器采用标准段式低功耗3 位液晶显示器EDS812A，有23 个段输出和1 个 公共端输出。利用MSP430F413 单片机自身具有液晶驱动LCD96 段来完成系统的显示接口， 因此采用静态驱动方法直接接线，简单可靠，易于编程，其中MSP430F413 的R30 引脚必 需接地。 地址输出单元 该单元由两片传输比很高光耦TLP627-4 及其相应电阻组成。由于发射控制部分的 工作电压在4~15V 范围，单片机系统地址输出与遥控器发射控制部分有不同的工作电压, 故采用光电隔离和电平转换使得控制与设置部分准确可靠的工作。 遥控器模块 PT2262 和PT2272 是一对编、解码芯片，振荡频率通过一个外接电阻进行调节， 编码芯片PT2262 发出的编码信号由地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字，解码芯 片PT2272 接收到信号后，其地址码经过两次比较核对后，VT 引脚才输出高电平，与此同 时相应的数据引脚也输出高电平，如果发送端一直按住按键，编码芯片也会连续发射。当发 射模块没有键按下时，PT2262 不接通电源，其17 引脚为低电平，所以315MHz 的高频发 射电路不工作；当有按键按下时，PT2262 得电工作，其第17 脚输出经调制的串行数据信 号，当17 引脚为高电平期间315MHz 的高频发射电路起振并发射等幅高频信号；当17 引 脚为低平期间