基于-单片机无线多路遥控控制系统.doc

- -单片机原理与应用技术课程设计报告题目基于单片机的无线遥控系统专业班级：_电子信息工程 姓名：时 间：_指导教师：_2021年2月 日基于单片机的无线控制系统一 设计要求一根本功能1. 有效遥控距离大于50米，可穿透一定的建筑物等。2. 遥控控制的路数在10路以上。3. 采用数码管显示当前工作的控制电路。二扩展功能1.通过遥控器可以任意设置用户密码1-16位长度，只有合法用户才能有修改电路控制的功能，同时系统掉电后能自动记忆和存储密码在系统中。2.报警和加锁功能：密码的输入时间超过12秒或者连续3次输入失败，声音报警同时锁定系统，不让再次输入密码。此时只有使用管理员密码方能对系统解锁二方案完成时间 三周1第一周完成软件和硬件的整体设计，同时按要求上交设计报告一份。2第二周完成软件的具体设计和硬件的制作。3第三周完成软件和硬件的联合调试。2设计容1画出电路原理图，正确使用逻辑关系；2确定元器件及元件参数；3进展电路模拟仿真；4SCH文件生成与打印输出；3编写设计报告写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。4辩论在规定时间，完成表达并答复下列问题。目 录1引言12总体设计方案12.1设计思路12.1.1总体设计任务框图12.2 设计方案确实立 12.2.1无线传输局部12.2.2键盘密码确认及锁定局部22.2.3主要的设计实施过程23设计组成及原理分析23.编码及发射电路的设计23.1.1键盘电路的设计33.2键盘密码和报警的设计53.3解码及控制电路的设计33.4报警计数电路所用器件54总结与体会6参考文献 7附录 8基于单片机的无线遥控系统摘要：无线多路遥控系统主要由发射和承受两局部组成，发射局部完成遥控指令的发射，承受局部完成指令的实施，其扩展功能主要是密码保护，由确保输入密码的正确来完成对该遥控系统的操作，到达对控制的保护。本报告主要从遥控的控制环节和密码保护进展说明，介绍单片机接口电路的设计应用，编码程序和译码程序的编写等。关键词：确认密码、发射、承受、编码译码芯片、数码显示、单片机、无线电遥控、1 引言随着单片机的迅速开展，其应用领域越来越广，51系列单片机由于具有可靠性好，以及扩展控制功能强等优点，成为国目前应用最广泛的一种8为单片机之一。随着单片机的应用领域越来越广泛，可以看出其的优越性和可靠性，所以将其应用到和平安方面是必然的，也是相当可靠，相当有意义的，基于单片机的无线多路遥控系统通常是将控制信号调制到高频载波上，通过空间传播，实现的对远处受控设备的控制，适合对工业、医疗、家用电器等工作状态，无线遥控的研究在保护财产和人身平安方面可以给人们带来更多更好的选择。2 总体设计方案2.1 设计思路由设计要求，对于该电路根本功能发射局部主要由编地址电路、编码电路、无线发射电路以及显示电路组成，承受控制局部主要由接收电路、解码电路，控制电路以及控制电路和控制对象组成,对于扩展功能，用户密码的设置、系统的掉电记忆和密码存储以及报警和加锁功能，由单片机的完成。2.1.1其任务框图如下1、2图。1控制键盘单片机编码、信号信号的调制密码 确认信号的发送报警、加锁显示控路发射电路任务图1 2信号承受信号的解调被控对象解 码承受电路任务图22.2设计方案确实立2.2.1无线传输局部1编码键盘的选择 根据要求，控制对象是十路以上的被控电路，用数码管显示级数，因此采用单片机的4x4键盘进展编码，最多可以控制十六路对象，对于控制系统的密码保护以及报警加锁，可以采用单片编程来实现。2串行编码及调制电路的选择 编码程序的作用是控制单片机读键盘，然后生成与键盘一致的编码，并利用单片机生成的四位并行数据再转变成串行数据通过调制后发送，因此通过串行编码芯片PT2262将不能发射的调频数字信号转化成中频，然后以串行的形式通过调频发射芯片MAX2608将键控信号发送出去。3信号承受及串行解码电路的选择 串行解码芯片采用与MAX2608配套的MAX1470来完成承受，然后送到与PT2262配套的串行解码芯片PT2272中解码。4控制电路的选择 把PT2272解码后的数据送入单片机P2.0P2.3中，通过程序编码确实认，通过单片机的P口来完成所控制的电路，控制设备采用数码管或者发光二极管来做显示，灯亮说明工作。2.2.2键盘密码确认及锁定局部1选择密码，通过复位键可以输入选择原始密码，密码长度是1-16位，用户通过4*4矩阵键盘输入密码，输入时间不能超过12秒，用户输入密码错误次数大于三次，将听到报警声音。2开锁功能，当按下开锁键，系统将输入与密码进展检查核对，如果正确锁翻开，否那么不翻开。2.2.3 主要的设计实施过程首先，选用ATMEL公司的单片机AT89S82，以及选购其他电子元器件。第二步，使用99se设计硬件电路原理图，并设计PCB图完成人工布线。第三步，使用软件编写单片机程序、仿真、软件调试。第四部，使用PROTEUS软件进展模拟软、硬件调试。最后，联合软、硬件调试电路板，完本钱次设计。3 设计原理分析3.1 编码及发射电路的设计编码键盘采用89C52单片机的4X4键盘进展编码，键盘输入线的电阻采用47K52K的就可以了，单片机采用12MHZ的晶体振荡，单片机的复位电路采用手动上电复位电路，其中复位电路中所用电容根据晶振大小采用10UF的，当然PT2262编码芯片的振荡电阻应采用和根据单片机晶振率匹配的，经过计算大约4.7M，由于要发射距离超过50米，因此振荡率较高的信号发射芯片采用315MHZ的MAX2608，其中PT2262芯片的正极输入直接从单片机的四位编码输出管脚接入，这样可到达省电的模式，电路的显示采用数码管指示，由于按键的键值由数码管显示，那么数码管显示的值就所要控制的电路，由于只采用一个数码管显示，因此就不需要数码管驱动芯片了，直接用36K的电阻来代替就可以了，其电路图如图3。电路图33.1.1键盘电路的设计本设计要求控制对象为十路以上的工作状态，本设计采用12路的。每一次只控制某一路的工作状态，那么可从时间上将路控制与状态控制分开，因此，12路受控对象和12中工作状态可用12个键盘表示，加上复位键和确认建共14个按键。键盘送出的12路状态信号由单片机进展编码，其中四根列线与P3.4P3.7相连，4跟行线与P3.0P3.3相连，设某一按键按下时，位于这一按键位置上的行列所对应的端口置为0，其余端口置1如图3所示。3.3解码及控制电路的设计首先解码电路把发射电路产生的串行信号通过调频承受芯片MAX1470完成承受，然后再把承受的串行信号输入到解码芯片PT2272中，通过PT2272解码芯片后，把解码出来的四位并行数据送到单片机中的P2.0P2.3,并产生一次中断。送入到单片机中的数据再通过固化在单片机的编译程序确实定，再对数据进展译码并且从单片机的P1.0P1.7送出，然后通过驱动芯片74LS245来驱动被控对象，当然如果被控对象不是数码管而是一些应用的电机一类器件，那么可根据要求来设计所需电路，本电路中被控对象采用用十二个数码管显示来代表，被点亮的数码管表示所工作的电路，至于对数码管的点亮确认通过单片机P0.0P0.7以及P3.0、P3.1、P3.2、P3.4口的地址码来确认，其电路图如图4。电路图43.2键盘密码和报警的设计键盘密码通过编程序来控制的，把编好的程序固化在单片机，P3口是控制键盘，通过键盘输入密码。P1.5为报警电路接入端局部，当要工作时间时来输入密码以及完成一系列确实认密码，输入密码的次数以及锁定和报警等功能，报警电路接在单片机的P1.5口上，然后根据所设定的条件来完成报警的功能，报警电路采用lm386功率放大器来放大声音，连接该放大器的p1.5口在软件设计里模拟一个声音来源，即输入密码错误时发出的报警声，那么如果密码是正确的，接着久是完成相应的一系列操作控制。4软件编码程序的设计4.1编码程序的分析1键盘的每一个键均表示一种控制，并赋予了键值，因此，编码程序的作用是控制单片机度键盘，然后生成与键值一致的编码，并利用单片机P1.0P1.3传送编码到串行编码芯片中，编程的流程图如图5所示，从图中知道，当某个键按下的时间，该键的行与列短接，判断时可先将P3口中对应的行的口全置“1，对应的列全置“0，即P3口输出为0FH，然后用读引脚的方法将P3口的值读入，读入的值与0FH一致，那么无键按下，否那么，就有键按下，10MS延时程序是为了消除按键瞬间产生的抖动。2对于发送端显示接口的设计要求用数字显示所控制的路数和状态类别，即将发送的键值转换成与数码管相对应的字符码，选89C52的P2口作为字符码的输出端，显示接口电路如图3所是，数码管显示0B数字的时，P2口应送出的字符值将其与键值比照，可发现，同一个数的键值与字符值是不一样的，即不能将键值直接送到P2口作为显示字符，需进展转换，由于键值与字符码是一一对应的，所以可设计查询表方式将键值转换为显示字符值，其步骤是按顺序将键值表和字符码表连续的地列入RAM的连续存储区，用寻址的方法找到键值在RAM中的指针地址，将此指针加上键值的个数作为偏移量，就得到字符值的指针地址将字符码指针地址所示的RAM的字符值送到P2口，完成键值与字符值的转换后，还应对发送的数据是路数的键值还是状态类别的键值加以区分，可定义数码管的小数点段点亮，显示路数，小数点不亮显示状态，假设将键值、路字符值和状态字符值在RAM中依次排列，那么键值地址+地址偏移量1=路字符地址，键值地址+地址偏移量1+地址偏移量2=状态字符地址在实施控制时，任何一次控制都是在路控制在前，状态控制在后，因此可在程序中设立标志位，判断按键是路控制还是状态控制，一个控制数据以0X0F作为发送字符串头，接着是路控制信号，再接着是状态控制信号，最后一个为ERC校验数据检测字符头，就可以确定当前键值的特性，实现从数据格式上区分路控制和状态控制。3对于扩展功能密码锁，通过遥控器可以任意设置用户密码1-16位长度，只有合法用户才能有修改电路控制的功能，同时系统掉电后能自动记忆和存储密码在系统中，密码的输入时间超过12秒或者连续3次输入失败，声音报警同时锁定系统，不让再次输入密码。此时只有使用管理员密码方能对系统解锁。4发射端软件流程图如图(5)初始化按下键否密码输入密码正确读取键值发送数据返回YN延时10毫秒是否为确认键YN连续三次不正确锁定、报警处理4 完毕语本设计采用单片进展编码，其优点就是可以完成控制十路以上的功能，再进展密码锁所保护的保护，可以比照拟私密的工作电路起到平安保护作用，该系统通过软、硬件综合调试，说明该系统可控制的围在50米以上，。可用与家用电器的遥控，文教娱乐的场合的电器设备的遥控和办公场合的电器遥控，综上所述，无线电控制多路开关系统的研制，采用了较先进的电子技术，提供了一种合理的低本钱的高效能的设计方案，给生活和工作带来便利，同时也获得好的社会效益和经济效益。参考文献1叶挺秀.应用电子学.：大学，19942朱承高.电工及电子技术手册.：高等教育，19903阎石.数字电子技术根底第三版. ：高等教育，19894高桔祥.高频电子电子线路设计.：电子工业，20075 全国大学生电子设计竞赛组委会 编.：理工大学，20046 朝青.单片机原理及接口技术第三版.：航天航空大学出版时，20057 桂红.单片机原理与应用.：科学技术，20078 杜树春.单片机应用系统开发实例详解.：机械工业，20079 蔡朝洋.单片机控制实习与专题制作. ：航天航空大学出版时，200610  石东海.单片机数据通信技术从入门到精通M： 电子科技大学，2002 11  胡汉才.单片机原理及其接口技术M： 清华大学，1999 12  付家才.单片机控制工程实践技术M：化学工业，2001附录参考文献著录容要求及例如 MOV DPTR,#TABLE;段码首地址LSCAN:MOV P3,#0F0H；列行置高电平，行线置低电平 L1:JNB P3.0,L2；逐行扫描 LCALL DELAY JNB P3.0,L2 MOV RO,#00H;存行号 LJMP RSCAN L2:JNB P3.1,L3；逐行扫描 LCALL DELAY JNB P3.1,L3 MOV RO,#01H;存行号 LJMP RSCAN L3:JNB P3.2,L4；逐行扫描 LCALL DELAY JNB P3.2,L4 MOV RO,#02H;存行号 LJMP RSCAN L1:JNB P3.3,L5；逐行扫描 LCALL DELAY JNB P3.3,L5 MOV RO,#00H;存行号RSCAN:MOV P3,#0FH;行线列线电平互换 C1:JNB P3.4,C2；逐行扫描 MOV R1,#00H;存列号 C11: P3.4,C11 LJMP CALCU C2:JNB P3.5,C3；逐行扫描 MOV R1,#01H;存列号 C22: P3.5,C22 LJMP CALCU C3:JNB P3.6,C4；逐行扫描 MOV R1,#02H;存列号 C33: P3.6,C33 LJMP CALCU C4:JNB P3.7,C1；逐行扫描 MOV R1,#03H;存列号 C11: P3.7,C44CALCU:MOV A,R0;根据行号和列号计算键值 MOV B,#04H MUL AB ADD A,R1 MOVC A,A+DPTR;根据键值查段码 MOV R7,ARETURN:RET L5:CLR A MOV R7,A JMP RETURNDELAY:MOV R5,#20 D1:MOV R6,#250 DJNZ R6,$ DJNZ R5,D1 RETTABLE:DB '0','1','2','3' DB '4','5','6','7' DB '8','9','A','B' DB 'C','D','R','S' END- word.zl