TC9012遙控收發系統的設計

熊強強+耿健

【摘要】 隨著微控制技術的不斷提高，在工業控制中單片機得到了廣泛的應用，通過單片機配合紅外的收發模塊，可以實現短距離的無線通訊。設計一款基于TC9012和VS1838B的紅外收發收發系統。設計中通過TC9012作為紅外的數據發送端，利用單片機和VS1838B組成紅外接收電路，并利LCD1602對接收的數據進行顯示。

【關鍵字】 單片機 HS0038B 無線通訊

一、前言

經過幾十年的不斷發展，國內在紅外技術方面的研發取得了重大的突破，國內各大名校圍繞紅外技術建立了很多課題組，對紅外技術進行研究，紅外通訊類產品已經成為生活中不可缺少的部分。利用單片機和紅外收發芯片組成無線通訊系統，可以解決有線通訊，安裝復雜受外界環境影響大的缺點。

二、系統方案設計

紅外無線數傳系統由紅外發送機和接收機兩個部分組成，其中發送機利用紅外芯片對輸入的按鍵信息進行采集，通過無線的方式將數據發送給接收機。接收機通過讀取接收模塊輸出是數據，實現發送機發送數據的采集，同時通過顯示模塊將接收信息顯示在LCD顯示屏上。

三、硬件設計

系統的硬件由兩部分分別是發送機和接收機。接收機的硬件電路由單片機最小系統、紅外接收電路、紅外發射電路、LCD顯示電路、電源電路等組成（圖1）；接收由于按鍵電路、發送芯片、電源電路和LED顯示電路組成。

3.1紅外接收機硬件電路設計

3.1.1單片機最小系統設計

單片機、晶振電路、復位電路和下載電路組成了單片機的最小工作系統，最小系統是系統最基礎的電路。晶振電路由一個無源晶振和兩個20pf的電容組成，通過晶振的振蕩為最小系統提供需要的工作時序；復位電路的作用是讓單片機執行的程序返回到初始狀態。

3.1.2電源電路設計

電源采用ACE 2200mAh 3S 電池，它的輸出電壓為11.1V，經過K7805降壓后轉成5V為單片機和接收板上的各功能模塊供電。

3.1.3紅外接收電路設計

VS1838B由于3個引腳構成，它們分別是電源引腳、地引腳和數據輸出引腳，其中電源引腳和地引腳是器件的供電端，電路設計時需要和VCC＼GND分別相連，數據輸出引腳接待單片機的的P32口，單片機通過讀取P32的電平變化轉態，來判斷器件輸出的電平是高電平或是低電平。

3.1.4液晶顯示接口電路設計

LCD液晶和單片機采用并行接口進行通訊，其中單片機的P10-P17和液晶的數據線相連，單片機的P35-P37接液晶的RS＼RW＼E引腳，液晶的1腳2腳接地和電源，2腳是液晶的背景引腳調節，通過外接一個10K的可調電阻，通過調節可調電阻的大小對液晶的背光進行調節。

3.2紅外發送機硬件電路設計

紅外的發射電路由TC9012紅外發射芯片為控制核心，本設計中模擬16個按鍵的信息組成4*4鍵盤矩陣，其中芯片的KIN0-KIN3腳分別接在矩陣鍵盤的行掃描上，輸出的KOO-KO3分別接在矩陣鍵盤的列掃描上。芯片的晶振輸入腳為8腳和9腳外接11.0592晶振，REW是紅外信號輸出腳，SEL引腳為用戶碼設置引腳。

四、軟件設計

1、紅外接收程序設計。紅外就收電路是系統設計核心電路，紅外接收程序設計需要嚴格遵守紅外通訊的協議。主控單片機根據相應的紅外協議規范進行程序編程。紅外編程主要是開始時序和結束時序，以及其中的鍵碼。紅外接收的程序負責對接收的紅外數據幀進行解析，從接收的數據幀解析出相關的信息，同時單片機LCD1602液晶顯示出相接收到的數據，這樣已經完成人機對話的過程。

2、紅外發送程序設計。紅外的發送電路功能主要是人機對面的接口，它負責把人的意愿通過電路的方式將傳達到數據的接收端，數據發送端和數據接收端遵循相同的協議，并且按照紅外通訊的相關鍵碼的協議要求將相應鍵碼轉換成相應的二進制“0”或“1”，它們都是以0.5ms的高電平開始，但是0的低電平持續的時間長。

參 考 文 獻

[1] 張銘.基于NRF 401機無線收發模塊的設計[J] . 電子技術應用，2002（4）

[2] 王偉，數據采集與無線收發模塊的設計[ J] . 現代電子技術， 2003（17）

[3] 王培東.單片機原理及應用[M].哈爾濱：哈爾濱工業大學出版社，2004.3