環境自適應無線射頻遙控器設計

摘要：隨著科學技術的發展，環境知識無線射頻瀏覽器在生產生活中的應用越加廣泛，但是在應用的過程中經常會出現無線射頻 遙控器失效的情況，嚴重的影響 無線射頻遙控器的應用效果。為了有效的保證無線射頻遙控器的應用質量，研究和分析環境溫度濕度對無線射頻遙感信息傳輸的影響尤為重要。通過研究可以根據實際需求設計出自動適應環境溫濕度變化的無線射頻遙控器，以便滿足市場需求。

關鍵詞：溫濕度；環境自適應無線射頻遙控器；信息傳輸；電波信號

無線射頻遙控器屬于現代化的一種無線電信號發射裝置，借助數字編碼技術 將輸入信息轉換成編碼，調制到無線電信號中，通過無線電信號傳輸 到接收器，有接收器通過處理器解碼編制成相應的指令，從而達到控制相應設備的目的。無線射頻遙控器最大的特點就是其使用范圍廣泛，輻射范圍長達30米 甚至更遠，可以穿透墻壁，被廣泛應用在智能家居控制器、汽車鑰匙等領域。無線射頻遙控器在室外環境中由于天氣干擾因素、電磁設備干擾因素等的存在，容易導致無線射頻遙控器在使用過程中出現失效的問題。為了更好的提升無線射頻 遙控器在外界環境中的應用效果，研究和分析無線射頻遙控器的影響因素顯得尤為重要。

1 無線射頻信息傳輸工作原理

無線射頻遙控器工作原理主要是通過設備導體中的電流強弱的變化來產生無線電波，輸入信息可以充分利用這一特點經過調制轉化成無線電波，再由空間輸送到信息接受端，又可以引起接收端中的電磁場變化 從而形成相應的電流強弱變化，再借助解調手段可以從電流變化中解調出相應的信息，從而達到傳遞信息的目的。輸入信號功率、直流偏置電壓以及環境溫度的變化，都容易造成電波信號失靈。因此，引入自適應技術，以便能及時獲得載波信號在振幅，相位以及延時上的匹配，就變得非常有必要了。無線電波是一種能量傳播形式，主要是通過電場和磁場的形式加以實現，即在空氣中傳播的速度容易受到空氣電容率的影響。空氣電容率主要影響是空氣中的水汽分子。空氣中主要是由中性分子和極性分子組成，中性分子主要是指氧分子和氮分子，極性分子 主要是指水汽分子，兩類分子會與空氣發生 確定作用。無線電波在傳輸的過程中會引起氧分子和氮分子發生極化，一旦發生極化現象 就會直接影響電波傳播的速度。在潮濕的環境中，無線電波不僅會引起水汽分子發生極化現象，還會導致水汽分子中固有的電偶極矩發生相應的變化，從而降低電波傳播速度，使其速度遠小于干燥空氣環境的電波速度[12]。為了有效的研究無線電波在外界環境中的傳播質量，就需要注重研究和分析外界環境中濕度溫度等對無線電信號的影響。

2 環境自適應無線射頻遙控器設計

2.1 設計原理

無線射頻器的無線電波傳輸的距離容易受到外界環境的溫度濕度的影響，相關研究表明，信息傳播距離與環境濕度呈現出分段性線性關系，滿足于關系式：s=ay+ε+c[2]。其中s表示無線電信號傳播距離，a表示為不同的濕度數值，y為無線電波發射強度，ε為與溫度相關的系數，c代表常數。要很好的保證無線射頻信息的傳播距離，就應該重點研究的關系式中的可控變量和不可控變量，保證無線電波信號在不同溫度和濕度的情況下處于恒定的傳播距離。所以，環境自適應無線射頻遙控器能夠間隔一分鐘收集一次環境 溫度和濕度的相關數據，依照關系式有效的調整無線電發射器的功率，從而有效的保證無線射頻信號的穩定性。為此，環境自適應無線射頻遙感應該有智能控制器、環境溫濕度傳感器、無線電發射器等部分組成，其工作原理以智能控制器為中心，以環境溫濕度傳感器作為變量調節因子，以無線電發射器作為信號輸出端。

2.2 硬件設計

無線射頻發射器的選用比較多樣，可以根據實際需求加以合理選用，如BK2461發射器，其是工作在2.4GHz ISM頻段無線收發器，靈敏度為-95dBm，集成低功耗為51MCU，消耗功率最大為40dBm，傳播距離達到120米，非常適合日常生活生產的應用。環境溫濕度傳感器作為無線射頻發射器的重要組成部分，應該選用符合實際需求的具有較強的靈敏度的符合傳感器設備，如DHT11傳感器，主要是采用一根數據線DATA，主要是應用單總線對系統中的數據交換控制，可以一次性的傳輸40位的數據[34]。傳感器的主機應該借助一個漏極開路或者三代端口連接該數據線，能夠保證傳輸數據的時候能夠有效的釋放總線，允許其他設備使用總線，為此可以在單總線中外接一個上拉電阻，保證傳感器處于良好的運行狀態，能夠根據環境中的溫度、濕度進行數據獲取，以便保證環境自適應無線射頻遙控器處于良好的運行狀態。控制器作為環境自適應射頻遙控器的中心設備，可以采用低功耗的的STC15W201S處理器，有效地控制其他部件的正常運行。

3 結語

隨著時代的發展和進步，現代化的信息技術被廣泛運用在日常生活生產中，無線射頻遙控器作為現代技術的重要組成，被廣泛應用在汽車、空調等各個領域。環境自適應無線射頻遙控器作為一種自動化的無線電信號裝置，可以有效的適應環境溫濕度的變化，和科學地調節發射功率，保證無線電信號傳播距離恒定，從而為各項工作的開展提供有力保障。在實際運用中，環境自適應無線射頻遙控器具有面積小、功耗小、傳播距離恒定等特點，值得在日常生活生產中應用和推廣。

參考文獻：

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[3]李小敏，臧英，羅錫文，等.基于發射功率自適應的稻田無線傳感器網絡節點設計[J].農業工程學報，2014，30（7）：000140146.

[4]楊晨柳，胡紅濮.淺談天氣狀況對于無線網絡的影響[J].網絡安全技術與應用， 2015，11（4）：171.

作者簡介：梁增智（1983），男，漢族，廣東佛山人，研究方向：STM32單片機的軟件。