多功能无线遥控装置的研究与设计

仝兆景 张培玲 刘群坡 张 科

河南理工大学 河南焦作 454000

多功能无线遥控装置的研究与设计

仝兆景 张培玲 刘群坡 张 科

河南理工大学 河南焦作 454000

介绍了基于MICRF芯片的多功能无线遥控装置的实现，阐述了各关键模块电路的结构及工作原理，实现了一对多的无线遥控功能。该装置可实现MICRF芯片与传统单片机的连接，扩充了传统51单片的功能，具有稳定性强的特点和一定的实用价值。

无线遥控；MICRF芯片；单片机

随着传感器检测、单片机技术的不断发展，无线遥控装置在电子设计制作、家电、汽车等领域应用日趋广泛深入。目前常用的遥控方式主要有超声波遥控、红外线遥控、无线电遥控等。由于无线电波可在很大区域和空间内实现，故已成为遥控的主要方式。

本文通过基于MICRF芯片的无线数据收发模块的多功能无线遥控装置的设计，介绍了无线发射模块和接收模块的相关电路设计、模块与51单片机的接口实现，可实现多路遥控控制功能，如对小型电机、指示灯、光电管、报警器等的无线控制。

一、多功能无线遥控装置设计框图

本多功能无线遥控装置是基于AT89C2051单片机开发的智能遥控器，通过单片机将需要指令进行存储处理，在发射信号时自动选择对应发射模块，集多个不同设备遥控器的功能于一体，实现“一对多”的多路遥控功能，可实现对多个对象的遥控。如图1所示多功能无线遥控装置包括电源、单片机、键盘、发射模块和接收模块，并有发射、接收指示。

图1 多功能无线遥控装置设计框图

二、多功能无线遥控装置硬件电路

多功能无线遥控装置由两大关键模块组成，即发射模块和接收模块。发射模块由按键编址电路、编码电路、无线发射电路构成，接收模块由无线接收电路、解码电路、信号处理电路及开关电路构成(如图2所示)。

1.发射模块和接收模块

发射模块和接收模块选用美国Micrel公司生产的MICRF系列射频芯片，它可工作在300～470MHz频段；具有ASK调制和解调能力，抗干扰能力强，频率稳定性好；最大发射功率达-2.5dBm，接收灵敏度高达-107dBm；数据速率可达20Kb/s；工作电压为4.75～5.5V：接收时电流3mA，发射时电流7.5mA。

发射模块的核心芯片MICRF102采用Micrel公司最新的快速无线传输技术，内部由基准振荡器、相位检波器、分频器、带通滤波器、压控振荡器构成的合成器，发射偏置控制，RF功率放大器，天线调谐控制和变容二极管等电路，可实现数据输入到无线输出功能。

图2 发射模块和接收模块

射频接收芯片MICRF022是增强型接收器，它在MICRF001的基础上增加了待机和唤醒功能。MICRF022有2种操作方式：固定模式(FIX)和扫描方式(SWP)。固定方式即常规的超外差接收方式，这种方式可以提供较好的选择性和灵敏度：扫描方式使用宽RF频谱专利技术，能够接收低成本、不精确的发射信号。

无线电接收电路采用与射频发射模块MICRF102相配套的射频接收模块MICRF022来实现，MICRF022具有较宽的接收带宽，功耗极低，可长期处于待机状态（如图3所示）。MICRF022的输出端口直接与译码芯片PT2272相连接。当接收端的地址码和发射端的地址码设置完全相同时，译码芯片输出端才有输出信号。以将输出信号与无线电发射电路相对应的开关信息送给信号处理控制电路，由控制电路控制相应的开关动作，否则，译码芯片不译码，信号处理控制电路不响应，开关电路也无任何开关动作。信号处理控制电路采用AT89C205l单片机来实现对输入信号的处理和对开关电路的控制。

图3 信号接收电路

2.无线收发电路与单片机的连接

无线收发电路可以直接与51系列单片机连接,实现单片机与单片机之间的串行数据无线传输。图4是单片机与收发模块的连接，无线收发模块既可单独构成接收电路(或发送电路)，如图4(b)所示，也可组成集收发功能于一体的无线数据电路如图4(a)所示。这种连接结构可应用于多种无线数传的场合，如无线开关遥控、无线数据采集等。

图4 单片机与收发电路的连接

拟发射的信号从单片机的TXD输入,经MICRF102变换,从天线发出。接收信号从MICRF022的天线输入，经变换后从DO输出标准的数字量，数字量从RXD输入到单片机。P1.0和P1.1是控制收发功能的。

三、结束语

基于MICRF收发的多功能无线遥控装置，结构简单，易于实现，且稳定性较好，可实现完整的无线数据发射的接收功能，同时可大大减少设计和生产成本。该装置可广泛应用于生活与生产。由于它可在单片机与单片机之间，单片机与PC机之间构成一个点对点、一点对多点的无线串行数据传输通道，具有一定的工程应用价值和广阔的应用前景。

[1]http://www.micrel.com

[2]韩克华，任西.远程六路遥控编解码收发系统的设计[J].电子元器件应用，2009，11（9）

[3]刘先任，江世明.基于MICRF芯片的无线数据传送的研究[J].邵阳学院学报，2005，3

Research and design of multifunctional wireless remote control device

Tong Zhaojing, Zhang Peiling, Liu Qunpo, Zhang Ke
Henan polytechnic university, Jiaozuo, 454000, China

The realization of multifunctional wireless remote control device based on MICRF chips are introduced in this paper. It also expounds the key module circuits and working principle, analysis the realization of oneto-many control function. Communication between MICRF and SCM extends the function of tradition 51 SCM which made this device has good stability and practical utility.

wireless remote control; MICRF; SCM

2010-03-13

仝兆景，硕士，讲师。张培玲，硕士，讲师。