1、本科毕业设计（20届）多通道遥控窗帘机控制器设计所在学院专业班级电气工程及其自动化学生姓名学号指导教师职称完成日期年月II摘要【摘要】遥控窗帘电路多用于家庭、建筑等自动化领域。主要运用遥控系统来控制电机的正反转从而实现控制窗帘的关闭和打开。遥控系统可以是红外遥控，也可以是无线遥控；可以是单路遥控，也可以是多路遥控。本系统采用PIC16F505单片机控制发射端系统，利用RC0口给无线发射模块传送信号。接收端采用的单片机是PIC16F636,主要完成解调后信号的处理及电机的控制等功能。根据其不同控制模式，实现半自动控制、自动控制、无线遥控的相互转换控制窗帘机。该设计包括无线摇控电路、电源转换电路、
2、电机执行电路等，可实现窗帘自动升降。【关键字】遥控窗帘；无线遥控电路；PIC16F505；PIC16F636；电机。IIIABSTRACT【ABSTRACT】THEREMOTECONTROLCURTAINISWIDELYUSEDINHOMEANDAUTOMATIONTHEMAINUSEOFREMOTECONTROLSYSTEMISCONTROLMOTORSTOCONTROLTHECURTAINSOPENANDCLOSETHEREMOTECONTROLSYSTEMCANBEINFRAREDCONTROLSYSTEM,ITCANALSOBEAWIRELESSREMOTECONTROLSYSTEMC
3、ANBEASINGLEREMOTEORAMULTICHANNELSREMOTECONTROLSYSTEMPIC16F505ISUSEDTOACHIEVETHESENDPARTOFTHISSYSTEMIUSEPORTRC0TOSENDSIGNALTOWIRELESSMODULEFORTHEOTHERPARTOFTHISSYSTEM,IUSEPIC16F636TORECEIVESIGNALTHATSENDBYWIRELESSMODULEACCORDINGTOITSDIFFERENTMODEOFCONTROL,ANDSEMIAUTOMATICCONTROL,AUTOMATICCONTROL,INFR
4、AREDREMOTECONTROLTHECONVERSIONOFCURTAINSTHEDESIGNINCLUDESINFRAREDREMOTECONTROLCIRCUITS,POWERCONVERSIONCIRCUITS,OPTICALCONTROLCIRCUIT,THEIMPLEMENTATIONOFTHEELECTRICALCIRCUIT,CANACHIEVEAUTOMATICCURTAINMOVEMENTS【KEYWORDS】REMOTECURTAINS；INFRAREDREMOTECONTROLCIRCUITS；PIC16F505；PIC16F636；MOTORSIV目录1绪论111选
5、题背景及研究意义112国内外现状113课题的研究工作22总体方案设计421单片机的选型4211单片机发展史4212单片机的特点5213单片机应用现状5214PIC单片机简介622无线芯片的选型7221各类无线收发芯片比较7222本设计采用的无线芯片1023通信协议的确定13231红外编码（6121编码）简介13232曼彻斯特编码简介14233本设计采用的数据传送方式153单元模块的设计1631无线发射模块16311硬件部分（发射端）16312软件部分（发射端）1732无线接收模块19321硬件部分（接收端）19322软件部分（接收端）214系统调试2241发射端测试2242接收端测试2343实
6、物调试图245总结与展望26参考文献27致谢错误未定义书签。附录281绪论11选题背景及研究意义生活品质在提高，时代在进步，人类不断在向文明迈进，在不同的时代，人们对居住空间、生活环境有不同的要求，这是社会的必然潮流1。单片机控制自动窗帘遥控系统，既显示出了生活的档次，又能解决每天手拉开和关上窗帘的不便，同时还可以根据光线的明暗来自动控制窗帘的开关，以调节室内的光线，更进一步地满足了人们的享受要求。所以能大规模生产该产品，并且能很快会普及全国市场，产生巨大的经济效益；此外，除了广大市民住宅家用，该遥控窗帘器还可以广泛应用于别墅、公寓、宾馆、饭店、写字楼、歌舞厅、影剧院、会议厅、银行、学校、医院
7、等各种公共场所，因此该产品具有广阔的发展前途和市场前景。遥控自动窗帘系统在我国还刚刚兴起，但其发展前景广阔，推广和应用自动窗帘系统具有重要的现实意义。其一牵动一大批产业。单片机控制的遥控自动窗帘产品面向家庭用户，其应用市场是庞大的，发展前景也是广阔的，必将吸引大批有远见的各类企业介入，从而牵动一大批产业的发展。这里最先受益的应该是房地产业，单片机控制的遥控自动窗帘不仅是一个很好的概念与“卖点”，同时也是直接提升住宅档次的一个条件，这将会给房地产商带来新的利润空间。在家居集成化、网络化的趋势下，家居集成也成为一种潮流，许多更专业的、美观的、智能化的家居集成产品相继出现。其二改变人们的生活方式。单
8、片机控制的遥控自动窗帘系统具有丰富的智能化功能，为家庭用户营造一个高效、舒适、便利、环保的居住环境。单片机控制的遥控自动窗帘只用一个多功能遥控器就能控制和监测住房的窗帘开关问题，给人们日上生活带来极大的方便。这些都将改变人们传统的生活方式，并提高了人们的生活质量。其三开拓一个崭新的市场。遥控自动窗帘系统牵动了许多的行业，它将不仅仅是目前的IT系统集成商或建筑弱电工程总包商的市场，而且是专业公司和智能化装饰公司的市场2。12国内外现状目前，在欧美等发达国家，电动窗帘已广泛应用于各种场合。其实，早在10年前，电动窗帘就已经进入我国，可由于技术、资金等问题一直没有推广。这两年，随着电控技术的不断提高
9、及价格的不断下降，电动窗帘热才又卷土重来。据了解，迄今为止，全国共有170多种电动窗帘器获得了国家专利，但就其技术本身而言，还是大同小异，没有创新之处。但售价却有很大差别，贵的要数千元，便宜的只要几百块。2尽管遥控自动窗帘系统在国内是一个新兴的行业，但是，它也正以不可抵挡之势迅速崛起。遥控自动窗帘系统走进中国以来，在短短四年的时间里，遥控自动窗帘系统生产商由最初的几家公司增加到如今的百余家企业，其行业发展之迅速是目前国内任何其它行业所无法比拟的。目前，我国遥控自动窗帘系统生分销商、产厂商、集成商与装饰公司都形成了相当规模，不少国内知名企业纷纷涉足遥控自动窗帘系统行业，如清华同方、TCL、青岛海
10、尔等，并涌现出一些较具影响力的智能家居专业厂商，如天津瑞朗智能家居电子科技有限公司、北京九州易居科技有限公司、上海索博智能电子有限公司、深圳市正星特科技有限公司等。自动窗帘产品已开始走进中国的家庭。具报道，我国2004年售出商品房19亿M2,如果每20M2需要一套窗帘架产品，仅此一项就可以年新增窗帘架产品近千万套以上。年新增窗帘架产品市场需求将不低于2000万套。如果单片机控制的遥控自动窗帘，销售占市场的5左右，就可实现年产值上亿元，利润十分可观。随着中国电子技术的飞速发展、自动窗帘热潮在世界范围内的日渐兴起，以及人们生活水平的不断提高和智能电子技术在生活中的广泛应用，自动窗帘已经成为未来家居
11、装饰潮流发展的最新方向，相信在不久的将来，没有自动窗帘系统的住宅肯定不合潮流。从目前的发展趋势来看，在未来的20年时间里，自动窗帘行业将成为中国的主流行业之一，其市场的发展前景是非常广阔的。13课题的研究工作智能家居系统是一个大的社会系统工程，我们应当加快我国智能家居标准化进程。自动窗帘系统作为智能家居中一个很重要的部分，需要在我国智能家居这一领域，建立起一个具有中国特色的新兴、健康的产业链。让自动窗帘系统在我国并不是远在天边，而是近在眼前。现有的电动窗帘机的控制方式有遥控、固定式开关控制、光控、声控等，其中以前两种形式居多。就实用程度和经济角度来说，用固定式开关控制方式较好，这是因为窗帘的开
12、闭不像电视机等家电产品开闭得那样频繁，每天开闭的次数不多，因此安装在固定的地方使用也相当方便，如把开关装在床头柜等电器综合控制系统中，睡在床上就能控制窗帘的开闭。利用触摸开关，实现全自动断电，既安全又节能，但最重要的一点就是没有实现完全的自动化，没的摆脱对人的依赖作用。而采用遥控控制时，需要候机电源，不可能完全断电而且增加遥控功能，也增加了成本，售价也相应提高。窗帘机的控制方式大体上有三种声控、光控、时控，声控和遥控属于半自动类；而光控虽属全自动式，但因光敏器件的灵敏度，冬夏等不同季节的光照度的不同，以及人们对起闭窗帘在时间上的要求不同，而难以实施和普及。因此，时控式的全自动窗帘机便成了专业以
13、及业余电子设计人员的热门课题。根据以上自动窗帘有些不能实现完全的自动化；有些虽然实现了完全的自动化，但结构复杂，性能不够稳定；有些虽然实现了完全的自动化，且性能还可以，但价格昂贵不适合普通3消费者使用。所以我想利用价格相对便宜的无线线遥控发射芯片、单片机作为主要控制器件，来完成该系统的设计。42总体方案设计21单片机的选型211单片机发展史在微处理器问世不久，便出现了以一个大规模集成电路为主组成的微型计算机单片微型计算机。由于单片机面向控制性应用领域，嵌入到各类产品之中，以提高产品的智能化，所以单片机又称嵌入式微控制器。在单片机内部含有计算机的基本功能部件CPU、存贮器、各种接口电路。给单片机
14、配上适当的外围设备和软件，变构成单片机的应用系统4。单片机作为微型计算机的一个重要分支，应用面很广，发展很快。从单片机诞生到目前为止，现有的单片机品种大概有近千个。单片机的发展历史大致可分为以下几个阶段第一阶段（19761978）单片机的控索阶段。以INTEL公司的MCS48单片机为代表。MCS48的推出的目地是为了加强在工控领域的控索，MOTOROLA、ZILOG等知名公司都参与了这一探索，并且成效显著。SCM就在这个年代诞生，“单片机”一词也是由此得来。第二阶段（19781982）单片机性能的提升阶段。在MCS48单片机的基础上，INTEL公司推出了完善的、典型的、具有跨时代意义的单片机系
15、列MCS51系列单片机。它定义了典型通用的单片机应具有的基本结构，具体如下1具有完善的外部总线结构。MCS51系列单片机里加入了经典的8位单片机总线结构，其中包括有16位地址总线、8位数据总线、控制总线及串行通信接口，以实现多机通信的功能。2对CPU外设的集中式管理模式。3位操作方式及位地址空间都能十分体现工业控制的特性。4具有丰富的指令系统，尤其对控制指令进行了增加，以便于实现更多不同的控制功能。第三阶段（19821990）各类8位单片机份得到了巩固的发展，同时，也有不同种类的16位单片机陆续推出，这段时间也是单片机向微控制器发展的阶段。其代表有INTEL公司推出的MCS96系列单片机，它对
16、测控系统进行了强化，将程序运行监视器、A/D转换器、脉宽调制器等集成到芯片中，初步体现了单片机特有的微控制器特征。随着MCS51系列单片机的推广及应用，许多电气生产厂商都竞相使用80C51为作为产品的内核，将许5多测控系统中使用的A/D转换部件、接口技术、电路技术、多通道可靠性技术等应用到单片机中，从而使外设的功能得到了本质的提高，进而也强化了智能控制器的特征。第四阶段（1990）单片机微控制器的全面发展阶段。随着单片机微控制器在各个领域中都取得了全面深入的发展和广泛的应用，从而出现了为解决各类问题而开发的具有高运行速度、大寻址范围和强运算能力的8位/16位/32位通用型单片机，以及为实现单一
17、目的小型的专用型单片机，相对于通用型单片机，其价格相对较低。212单片机的特点由于单片机的这种结构形式及它所采取的半导体工艺，使其具有很多显著的特点因而在各个领域都得到了迅猛的发展。单片机主要有如下特点优异的性价比。体积小，高度集成化、功能可靠。单片机在一块芯片上实现了多种功能的集成，在单片机内部采用了总线结构，从而使各个芯片之间的连线减少，使它们相对独立，从而使单片机的抗干扰能力与工作的可靠性大幅提高。另外，由于其体积交小，可以较容易地对强磁场等恶劣环境采取屏蔽等保护措施，所以说单片机的工作环境广泛，适合在恶劣环境下工作。控制功能强。为了尽可能地满足工业控制的要求，单片机具有丰富的位处理指令
18、、跳转转移指令、I/O操作指令等。相对于相同等级的微型计算机，单片机具有较高的运行速度及逻辑控制功能。运行低功耗、工作低电压，有利于开发和生产便携式产品。外部增加了SPI（SERIALPERIPHERALINTERFACE）串行总线模块及I2C（INTERINTEGRATEDCIRCUIT）总线模块，从而使体积进一步的得到了缩小，同时也简化了外部结构。对单片机的系统功能的扩展和配置较为较典型、规范，标准丰富。可以方便地实现各种不同功能和规模的应用控制系统。213单片机应用现状到目前为止，单片机应用的范围非常广泛，主要涉及的领域有自动化办公设备、在机电一体化中单片机的应用、单片机在家用电器、日常
19、生活等领域的应用、在实时程控中的应用、单片机在嵌入在各种仪器仪表中，使其智能化，从而提高测试的精度及自动化程度，并且简化了硬件结构，提高其性价比、在通信领域和计算机网络中的应用、营销设备、医用设备领域中的应用、以及在汽车电子、国防军事和航空航天系统、尖端武器等领域中的应用。6214PIC单片机简介PIC单片机（PERIPHERALINTERFACECONTROLLER）是一种用来开发控制外围设备的集成电路（IC），是一种具有分散作用功能的CPU9。由于PIC单片机的结构和其他单片机有所不同，所以它的指令交少、并且执行速度非常快。PIC系列单片机引用了双总线（RISC）结构，使地址总线和数据总线
20、分开，和两级指令流水结构。这种结构不同与一般采用复杂指令集计算机结构的单片机。单总线型单片机内部只有一种总线，这种总线要实现传送数据和传送指令两种功能。因此，在同一时间，它不可能一起访问数据存储器和程序存储器。因为与CPU只连接了一类总线，数据指令和寻址指令不可能同时通过。所以该类总线结构的单片机只能分时访问数据和地址，即具有复杂指令集计算机结构的单片机的执行顺序为取指令读数据再取指再读数据，依次循环。这种结构通常被称为普林斯顿结构，又称冯诺依曼结构。而PIC系列单片机采用了哈佛结构，其地址总线和数据总线分开。这两种总线可以采用不同的字长，如PIC系列单片机是八位机，所以其数据总线当然是八位1
21、4。但根据需要的不同也有12位、14位和16位的指令总线结构的单片机。这样，取指令和取数据可以同时进行，并且互相没有冲突。在大多数微控制器中，取指令和指令执行都是顺序进行的，但在PIC单片机指令流水线结构中，取指令和执行指令在时间上是同时进行的，所以PIC系列单片机对于顺序指令才可以实现单机器周期执行一条。只有涉及到程序跳转指令和分支指令例如GOTO、CALL等才需要两个机器周期的时间。此外，在寄存器组上，PIC单片机也极具特点，如寄存器I/O口、程序寄存器和定时器等都是采用了RAM结构形式，而且需要单周期就可以完成对寄存器的操作和访问。而其它类型的单片机常若要更改寄存器内容，则需要两个或两个
22、以上的周期。上述各项，就是PIC系列单片机能做到指令总数少，且大都为单周期指令的重要原因9。还有，PIC单片机还具有很高的代码兼容性，用户很容易将代码从某型号转换到另一个型号中。基于PIC单片机的这些优点，本设计选用了PIC16F505作为主控芯片。该芯片的指令周期只有1US（晶振为4MHZ），正常工作电流小于350UA，待机电流仅为100NA，工作电压交宽（20V55V），引脚可配置为弱上拉模式，这样就不用再设计外部上拉电路，使用起来可以使外部电路更为简单。722无线芯片的选型221各类无线收发芯片比较目前，无线通信技术的应用日益广泛，许多领域都采用无线的方式进行数据传输，这些领域涉及门禁系
23、统、小型无线网络、工业数据采集系统、无线遥控系统、无线抄表系统、小区传呼、无线标签身份识别、非接触RF智能卡等。由于目前无线收发芯片品种繁多，所以在设计之前，选择一款适合的无限收发芯片是极其重要的，选择真确的芯片可以减小开发难度，使开发周期缩短，使成本降低，并且能将产品更快地将产品推向市场。在选择无线收发芯片时，一般考虑需要以下几点因素无线芯片的功耗、其接收灵敏度、发射功率、以及外围元件数量和芯片成本、数据传输的方式等。目前用的比较多的短距离无线通信芯片有NRF401、NRF903和CC1000等，它们都有其自己的特点。NRF401无线收发芯片NRF401无线收发芯片是由NORDIC公司开发并
24、研制的，它工作在433MHZ频段。它采用了FSK调制解调技术，提高了自身的抗干扰能力，并同时采用了PLL频率合成技术，频率稳定性好，发射最大功率可达到10DBM，数据传输速率最大可达20KBPS，接收最大灵敏度为105DBM，工作电压在35V之间。另外，NRF401无线收发芯片所需外围元件较少，并可直接单片机串口。NRF401芯片内包含有低噪声接收放大器、发射功率放大器、混频器、晶体振荡器、锁相环、压控振荡器、解调器等电路。当接收信号时，可将NRF401被配置成传统的外差式接收机，所接收的有效射频调制的数字信号首先被低噪声较大器放大，然后经混频器变换成中频信号，放大、滤波后进入解调器解调，解调
25、后转换成数字信号，最后由输出端（DOUT端）输出。当发射信号时，数字信号首先由输入端（DIN端）输入，然后经锁相环和压控振荡器处理，最后进入到发射功率放大器进行射频输出。由于采用了晶体振荡和PLL合成技木，NRF401无限收发芯片频率稳定性极好，同时采用了FSK调制和解调技术，具有十分强的抗干扰能力。ANT1和ANT2引脚是NRF401无线接收芯片接收低噪声时的接收放大器LNA的输入，以及发送信号时发射功率放大器PA的输出。可以以差分方式连接NRF401的天线，也可以通过一个50的单端天线通过一个差分转换匹配网络连接到NRF401。8IN1VDD2VSS3FILT14VCO15VCO26VSS
26、7VDD8DIN9DOUT10PER11CS12VDD13VSS14ANT215ANT116VSS17PWR18TXEN19XC220U1NRF40112Y14MHZ22PFC2CAP22PFC3CAP1MR1RES2GNDGND18KR3RES233PFC4CAP56PFC6CAP100PFC5CAPGND100PFC9CAPGND1KR4RES2GND3VGND10NFC11CAP100NFC10CAP22UFC1CAPGND22NHL1INDUCTOR820PFC7CAP15NFC8CAP47KR2RES2GND图21、使用单端天线的NRF401的电路图。NRF903无线收发芯片NRF9
27、03无线收发芯片是NORDIC公司为433/868/915MHZ频段设计的单片UHF多段无线收发芯片，由于它采用优化了的GFSK调制解调技术，所以抗干扰能力强，同时采用DDSPLL频率合成技术，所以具有较强的频率稳定性，其发射功率可以调整，灵敏度更是高达104DBM，最大发射功率可达10DBM，传输最高为768KBPS（在1556KHZ的有效带宽下测的）。NRF903无线收发芯片的工作电压范围为2733V，接收时待机状电流消耗只有600A，低功耗模式电流消耗仅仅只有1A，可很好的满足低功耗设备的要求。NRF903无线收发芯片具有多个频道（最多170个以上），特别适合需要多信道工作的特殊场合，适
28、合采用的通信协议是跳频协议。NRF903无线收发芯片的天线接口设计为差分天线，以便于使用的PCB天线，使成本降低。所有的参数都可以通过一个14位的配置寄存器用串行线进行设置。图3所示为使用环形天线的NRF903无限收发芯片的应用电路图。9VSS1LF12LF23IND14IND25VSS6VSS7VDD8VDD9CFG_CLK10CFG_DATA11CS12XC113VDD14VDD15CLK_OUT16VSS17C_SCENCE18DATA19TXEN20FILT221FILT122VSS23VSS24PWR_DWN25STBY26VSS27ANT128ANT229VSS30VDD31VSS
29、32U7NRF903GNDGND01U8DONOTKNOW100PFC17CAP100PFC18CAP1KR11RES21KR10RES2VDDGNDGND12Y2XTALVDD100PFC12CAP100PFC16CAP100PFC15CAPPOL2VDDGNDGND10MHL3INDUCTOR10MHL4INDUCTOR100PFC14CAPVDDGNDGND100PFC13CAPGNDVDDGNDVDD100PFC11CAPGND100PFC8CAP100PFC9CAP100PFC10CAP图22、NRF903环形天线应用电路图NRF903无线收发芯片内部结构可分为接收端电路、发射端电路
30、、模式和低功耗控制逻辑电路及串行接口几个部分。发射电路含有锁相环、射频功率放大器、压控振荡器、频率合成器等电路。采用外接晶体振荡器来产生电路所需的基准振荡频率。振荡电路采用锁相环方式，由于频率器是在DDS基础上的合成的，外接的无源回路滤波器和压控振荡器组成。压控振荡器由片内的振荡电路和外接的LC谐振回路组成。要发射的数据通过DATA端输入。接收电路主要包含的电路有有GFSK解调器、低频噪声放大器、混频器、滤波器、中频放大器等电路。低噪声放大器放大输入的射频信号；混频器采用2级混频结构，第一级为中频，其频率为107136MHZ，第二级为中频，其频率为3456KHZ。中频放大器多用来放大从混频器出
31、来的输出信号；中频滤波器将中频放大器的输出信号滤波后送入GFSK解调器解调，最终在DATA将解调后的数字信号输出。CC1000无线收发芯片10CC1000无线收发芯片是CHIPCON公司所推出的可编程单片RF集成收发芯片，它基于CHIPCONSSMARTRF技术，可工作在ISM频段（3001000MHZ）。CC1000集成了FSK调制解调、射频发射、PLL合成、可编程控制、射频接收等多种功能。CC1000无线收发芯片采用锁相环技术，发射频率是通过内部的频率合成器来配置的，可配置的范围为3001000MHZ，适合应用跳频作为通信协议，一般可配出10个或20个频点，该芯片的可编程输出功率为20DB
32、M10DBM，该芯片灵敏度为109DBM，并且可以自动校准，通信速率最高可达786KBPS。CC1000无线收发芯片的主要工作参数可由一个串行接口编程设定，使用非常方便并，且灵活性高。CC1000无线收发芯片的外围元件较少，且对精度要求低，并提供微控制器接口与三种编码方式。所以CC1000无线收发芯片加一个微控制器和少数几个部接元件便可组成一个完整的RF射频收发系统。图4所示是CC1000无限收发芯片的一个典型的应用电路，调节元器件C1C13、L1L3、R1的参数值可使CC1000工作在不同工作频率（3001000MHZ）。微控制器可以通过CC1000无线收发芯片的串行接口（PDATA、PAL
33、E和PCLK）对其进行设置，通过CC1000的数据通信口完成数据的发送和接收。AVDD1AGND2RF_IN3RF_OUT4AVDD5AGND6AGND7AGND8AVDD9L110L211CHP_OUT12R_BIAS13AGND14AVDD15AGND16X0SC_Q217XOSC_Q118AGND19DGND20DVDD21DGND22DIO23DCLK24PCLK25PDATA26PALE27RSSI/IF28U9CC1000GNDGND100PFC28CAP100PFC29CAP100PFC26CAP100PFC27CAP12Y3XTALGNDGNDGNDGND微控制器接口NCAVD
34、D10MHL6INDUCTORNC100PFC25CAP100PFC24CAP100PFC23CAP100PFC22CAPGND1KR12RES2GNDGND100PFC21CAP100PFC19CAP100PFC20CAP10MHL5INDUCTORE2ANTENNA图23、CC1000无线收发芯片典型应用电路222本设计采用的无线芯片考虑到无线发射器的使用耐久性和制作成本，本设计采用了MICREL公司的MICRF113无线模块作为发射器，MICRF211无线模块作为接收端。MICRF113是一个高性能、用法方便、单ASK输信号入的远程集成无线发射器，带宽范围为11300MHZ450MHZ。
35、它是一个真正意义上的“数据输入，天线输出”的独立设备。MICRF113有三个特点1、功率传输对于50的负载有10DB的增益，这个功率增益等级使一些小的发射板（没有天线）能够按照接近最大传输限制操作；2、工作电压工作电压范围为1836V，许多同样频率带宽的集成发射芯片最低工作电压为2V，而MICRF113将一直工作直到电池到达最低极限为止；3、工作温度工作温度范围为40C85C。MICRF113无线模块非常容易使用，只需一个晶振就可以提供所需的频率（RF载波的32分频），再加上极少的外围电路就可以组成一个完整的发射器了。MICRF113无线模块通过ASK/OOK信号来工作，最高的ASK信号输入频
36、率为10KHZ（采用曼彻斯特编码）。MICRF113无线模块多应用于电扇控制、远距离遥控开关、远距离传感元件链接等环境，由于其使用的方便性，现以代替大部分红外线遥控场合。下表为MICRF113的引脚概述引脚序号引脚名称引脚功能1PA_OUTPA输出2VSS地3VDD电源4XTLOUT晶振（陶瓷振荡器）输出5XTLIN晶振（陶瓷振荡器）输入6ASKASK信号输入表21、MICRF113引脚概述其典型应用电路图如下所示PAOUT1VSS2VDD3XTLOUT4XTLOIN5ASK6U2MIC113Y11356MC320PC420PC501L268NHC1NCC210PC647P/3PE1ANTEN
37、NAR6RES2/NCGNDASKGNDVCC图24、MICRF113典型应用电路图（可工作在315MHZ或43392MHZ）12MICRF211是一个工作在43392MHZ，3V电压下的无线接收接收芯片。MICRF211从OOK端与ASK端最大的调制信号差为10KHZ。工作温度范围为40OC105OC。用户只要配置一些很简单就能决定值的配置位，就能使用该无线接收芯片了。例如数据速率、信号编码形式和期望的占空比等。下表为MICRF211的引脚概述引脚序号引脚名称引脚功能1RO1晶振输入2GNDRFANT端的阴极电源输入3ANT天线4GNDRFANT端的阴极电源输入5VDD芯片电源正极输入端6S
38、Q当内部上啦没有关闭时限制逻辑控制输入7SEL0内部上拉激活时的逻辑输入8SHDN关闭逻辑控制输入9GND接地10DO数据输出11SEL1内部上拉激活时的逻辑输入12CTH接检波域电容13CAGC接AGC过滤电容14RSSI接受信号指定大小输出15NC空闲16RO2晶振输入表22、MICRF211的引脚概述13其典型应用电路图如下所示RO11GNDRF2ANT3GNDRF4VDD5SQ6SEL07SHDN8GND9DO10SEL111CTH12CAGC13RSSI14NC15RO216U2MICRF21112Y1XTALGNDGND33V100PFC6100PFC5E1ANTENNA24NHL
39、139NHL215PFC156PFC201UFC347UFC4DO图25MICRF211典型应用电路23通信协议的确定231红外编码（6121编码）简介红外线遥控器已被广泛使用在各类家电产品上，它的出现给使用电器提供了很多的便利。红外遥控系统一般由红外发射设备和红外接收设备两大部分组成。红外发射装置又可由红外编码芯片、电源和红外发射电路、键盘电路组成。红外接收设备可由红外接收电路、电源和应用电路、红外解码芯片等组成。下面就简单介绍下红外遥控器常用的6121编码。通过由单片机识别不同的按键，所发出的编码也不同。6121红外遥控编码有以下特征采用脉宽调制的串行码，以脉宽为0565MS、间隔056M
40、S、周期为1125MS的组合表示二进制的“0”；以脉宽为0565MS、间隔1685MS、周期为225MS的组合表示二进制的“1”。其波形如下图所示图266121码的0和1但是此处的发射编码信号是和接收端的信号刚好是相反的，发射端的0信号在接收端被翻译成1，发射端的1信号被接收端翻译成0。14232曼彻斯特编码简介曼彻斯特编码，也称为相位编码，是一个同步时钟的编码技术，用于物理层来编码一个同步位流的时钟和数据。曼彻斯特编码被广泛用在以太网媒介系统中。曼彻斯特编码提供一个简单的方式给简单二进制序列编码，而缺省了长周期的转换级别，因而可以防止同步时钟的丢失，或来自低频率位移在贫乏补偿的模拟链接位错误
41、。在这个技术下，实际上的二进制数据被传输通过这个电缆，不是作为一个序列的逻辑1或0来发送的（技术上叫做反向不归零制NRZ）。在曼彻斯特编码中，在每一位的中间存在着一跳变，这个跳变既作数据信号，又作时钟信号；从高到低跳变表示“1“，从低到高跳变表示“0“。还有一种是差分曼彻斯特编码，每位中间的跳变仅提供时钟定时，而用每位开始时有无跳变表示“0“或“1“，有跳变为“0“，无跳变为“1“。具体如图6所示图27差分与非差分曼彻斯特编码两种不同的曼彻斯特编码方式都是是将数据和时钟一起包含在数据流中，在传输代码的同时，也一起将时钟同步信号传输给对方，每位编码中间只有一跳变，而没有直流分量，因此曼彻斯特编码
42、具有自同步能力和良好的抗干扰性能。但每一个码元都被调成高低两个电平，所以15数据传输速率只有调制速率的1/2。233本设计采用的数据传送方式本设计采用了曼彻斯特编码作为数据的传送方式。经过单片机的处理，一个有效信号总共包含40位数据，其中前20位为ID号，主要判断所发射的信号是否为有效信号，后面的16位为通道号，主要实现遥控器多通道的功能（通过一个遥控器实现多路电器的控制），最后4位为键值，起到按键识别的作用。163单元模块的设计31无线发射模块311硬件部分（发射端）发射部分主要以PIC16F505为核心，通过延时产生一组40BITS的信号，再由RC0输出给无线芯片，本设计以MICRF113
43、为无线芯片。发射部分主要功能是将按键按下所对应的键值通过无线IC载波发送出去。由于发射模块靠电池供电，所以主要考虑的因素是整体功耗问题。本设计采用了PIC16F505单片机作为主控芯片，其工作电流在标称值下仅为350UA，在待机模式下更是不到100NA。若让单片机只工作在待机模式下，则一节纽扣电池可以供其工作上千小时，足以满足需求。另外，相比与单片机而言，无线发射模块所消耗的电流要大的许多。所以，本设计通过一个三极管实现对无线IC的控制，只有在按键按下的时候，三极管才导通，无线IC才得电工作。在待机状态下三极管则截止，无线模块无法工作，从而最大限度的减小模块整体功耗。无线发射模块整体原理图和P
44、CB图如下所示PAOUT1VSS2VDD3XTLOUT4XTLOIN5ASK6U2MIC113Y11356MD3LEDVDDC320PC420PC501L1470NHL268NHC1NCC210PC647P/3PR3100KE1ANTENNA12345J1CON5RESETRRB6RRB7VDDR110KE2C3B1Q1PNPS1SWPBS2SWPBS3SWPBR551KR6RES2/NCRRB6RRB7R447KVDD1RA5/T1CKI/OSC1/CLKIN2RA4/T1G/OSC2/CLKOUT3RA3/MCLR/VPP4RC55RC4/C2OUT6RC37RC28RC1/C2IN9RC
45、0/C2IN10RA2/T0CKI/INT/C1OUT11RA1/C1IN/VF/ISPCLK12RA0/C1IN/ISPDAT/ULPWU13VSS14U116F636S4SWPBD1LEDD2LEDD4LED12345678RN1820RESETVDD图31无线发射模块原理图171012341021122121212131542121432234114322341510821136741213191412211212121212122311212122121图32无线发射模块PCB图312软件部分（发射端）待机状态下，单片机控制三极管的基极为高电平，三极管截止，则无线IC停止工作，这时，整
46、体模块处于待机状态。一旦有键按下，则单片机控制三极管的基极为低电平，三级管导通，无线IC工作，同时对对应按键的键值进行编码产生ASK信号并传输给无线IC，无线IC对ASK信号进行调制后将其发送。最后等待信号发送完之后再关闭无线IC进入待机状态，从而最大限度的使功耗降到最低。PIC16F505掉电模式设置掉电模式使能时，看门狗定时器将被清零，但是任然保持运行，STATUS寄存器的第四位TO被置一，而STATUS寄存器的第三位PD位被清零，并且振荡器驱动器被关闭。I/O端口保持SLEEP之前的状态。状态寄存器GPWUFPA0TO_PD_ZDCCBIT7GPWUFGPIO复位位1由于引脚电平变化从休
47、眠唤醒的复位0上电或其他复位之后BIT6保留不使用BIT5PA0程序页预选择位（1）1第一页（200H3FFH）0第二页（000H1FFH）18BIT4TO超时位1在上电或执行WDT或SLEEP指令后0WDT超时BIT3PD_掉电位1上电执行了CLRWDT指令之后0执行了SLEEP指令之后BIT2Z结果为0位1算术运算或逻辑运算结果为00算术运算或逻辑运算结果不为0BIT1半进位/半借位位（ADDWF和SUNWF）1发生了结果的低4个位向高4个位借位0未发生结果的低4个位向高4个位借位BIT0C进位/借位位（对于ADDWF、SUBWF和RRF、RLF）1发生了进位/借位0没有发生进位/借位为了
48、达到掉电时最低电流消耗，T0CKI输入电平应该为VDD或VSS，而且在MCLR使能时，RB3/MCLR_/VPP引脚电平必须为逻辑高电平。当发生一下条件时，单片机将被唤醒当配置为MCLR时，RB3/MCLR_/VPP引脚上发生了外部复位输入；看门狗定时器发生溢出复位；当使能了电平变化唤醒时，输入引脚RB0、RB1、RB3、RB4上发生电平变化。不管发生什么情况引起唤醒，看门狗定时器都将被清零。19发射端整体流程图如下所示图33无线发射模块整体流程图32无线接收模块321硬件部分（接收端）无线接收端主要以PIC16F636为核心，以MICRF211为无线IC。接受部分的主要功能是首先将从发射端发
49、送过来的信号进行解调并接受，再对解调好的信号解码，与程序设定好的值进行对比，若相符，则进行相应的操作，不符则继续接收。不同与发射端，接收端直接从电网得电，所以无需考虑功耗问题。但是在PCB布局上要注意强电的线尽量粗，并且要和信号线分开走，以避免对信号的影响，而导致数据接受可靠性低。无线接收模块的整体原理图和PCB图下所示20RO11GNDRF2ANT3GNDRF4VDD5SQ6SEL07SHDN8GND9DO10SEL111CTH12CAGC13RSSI14NC15RO216U2MICRF21112Y1XTALGNDGND33V100PFC6100PFC5E1ANTENNA24NHL139NHL215PFC156PFC201UFC347UFC4VDD1RA5/T1CKI/OSC1/CLKIN2RA4/T1G/OSC2/CLKOUT3RA3/MCLR/VPP4RC55RC4/C2OUT6RC37RC28RC1/C2IN9RC0/C2IN10RA2/T0CKI/INT/C1OUT11RA1/C1IN/VREF/ICSPCLK12RA0/C1IN/ICSPDAT/ULPWU13VSS14U3PIC16F636100R2
