CN103021149A - 一种基于单片机的无线编码解码的遥控器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于单片机无线编码解码的遥控器，单片机与DF无线发射模块组成数据无线发送电路，对发送数据及发射的脉冲格式进行编码，由于AVR单片机具有PWM功能，只需固定方波周期，调节占空比，就可在发送数据时实现对传输数据的编码；单片机与DF超再生接收模块组成无线接收电路，利用AVR单片机的定时器0以及外部中断0和1，便可记录方波的上升沿和下降沿时刻，进而可以计算出高电平的持续时间，经过软件判断便可区别是数据1，0还是干扰信号。

Description

一种基于单片机的无线编码解码的遥控器
技术领域
本发明涉及无线编码解码技术领域，特别涉及基于AVR单片机实现用于DF无线发射接收模块的编码解码的遥控器。
背景技术
空间存在各个频段，强弱变化的无线电波，因此无线遥控器在通信时容易受到干扰。在无线数据传输中，如果不使用数据编解码技术，则接收端不但难以接受到正确的数据，而且还会由于干扰而收到很多乱码。为了提高通信数据传输的可靠性，必须在发送端对传输数据进行编码而在接收端对接收到的信号进行解码，以提高数据的抗干扰性。
当前市场上有许多用于编码和解码的专用芯片，例如PT22262/PT2272，它们是通过硬件实现编码和解码的功能的。因为PT2262/2272必须用相同地址码配对使用，当需要增加一个通讯机时，用户不得不求助于技术人员或厂家来设置相同地址码，客户自己设置相对比较麻烦，尤其对不懂电子的人来说。随着人们对操作的要求越来越高，PT2262/2272的这种配对使用严重制约着使用的方便性，人们不断地要求使用一种无须请教专业人士，无须使用特殊工具，任何人都可以操作的方便的手段来弥补PT2262/2272的缺陷。另外，采用硬件编解码也会大大提高整个系统的成本。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于单片机的无线编码解码的遥控器，即使用单片机采用软件的方法进行编码和解码，那么编码的方式更加灵活，而且还可以同时降低整个无线遥控系统的成本(许多智能遥控器都带有单片机等微处理器，利用单片机进行编码解码，更能发挥单片机的作用)。一般遥控器只是发送一些指令而已，很少发送大量的数据，所以这种编码方式很适合遥控器。为了达到上述目的，本发明采用以下的技术方案：
一种基于单片机的无线编码解码的遥控器，单片机与DF发射模块构成无线发送电路，单片机与DF超再生接收模块组成接收电路，DF发射模块采用ASK方式调制。
DF发射模块的数据端与单片机ATmega8L的PB1口相连，构成无线发送电路。DF发射模块发送信号时，当高电平脉冲宽度在0.08ms～0.5ms时发射效果较好，大于1ms后效率开始下降；当低电平区大于10ms时，接收到的数据极易因为第一位被干扰而引起接收数据错误。故定义一个数据位的宽度为0.5ms，也就是频率为2kHz。在本文试验中，对1位数据进行编码，图2是自定义的1位数据编码格式，图2上图表示发送数据电平的占空比，下图表示相应占空比代表的1位数据值。在这种格式中，选择占空比为75％的方波表示数据1，选择占空比为25％的方波表示数据0。这样高电平持续时间分别为375us和125us，满足最佳发射效率时的高电平宽度。在传输数据时，是以字节为单位的。考虑到当低电平区大于10ms时，DF接收模块收到的第一位数据极易受到干扰，本试验中采用了在每一个数据字节前加上一段同步段的方法。图3是发送程序框图，即当要进行数据传输时，先发送10位数据0作为引导段，然后紧接着发送一位数据1作为同步位，，通知接收端开始接收数据，再发送一个字节(8位)的数据，最后加上一位数据1作为结束位。
DF超再生接收模块的RXD端与单片机ATmega8L的PD2和PD3口相连，组成无线接收电路。利用单片机ATmega8L的两个外部中断(INT0，INT1)来捕捉脉冲的上升沿和下降沿，进而计算出接收到的脉冲信号的宽度。本试验中，把INT0设置成上升沿触发，INT1设置成下降沿触发。图5是接收程序框图。当INT0中断捕捉到上升沿时，记录下定时器0的时间T0，当INT1中断捕捉到下降沿时，记录下定时器0的时间T1，计算出T＝T1-T0，并判断T是PWM周期的75％还是25％。如果都不是则认为是干扰信号，进行屏蔽。如果是75％则认为是接收到数据1，25％则认为是接收到数据0。在主程序里，则要判断是否连续收到8个以上的数据0，如果是则表示进入同步引导段，等待同步位到来后就开始接收一个字节的数据，再根据收发两端的通信协议，执行相应的动作。
本发明相对于现有的技术具备如下的优点和效果：由于采用单片机进行编解码，从而降低了整个无线遥控系统的成本，操作简单。本发明采用的编码格式在每次传输数据量不大的情况下，能够提高抗干扰能力。编码方式灵活，可以自定义编码格式，解码精度较高，虽然接收端经常收到脉冲干扰，但均可成功屏蔽，提高了数据传输质量。经过试验，在10m范围内数据误码率较低，一般小于1％。如果增大发射功率，则可以增加通信距离。
附图说明
图1是本发明的无线发送电路图；
图2是本发明的自定义的1位数据编码格式的示意图；
图3是本发明的发送程序框图；
图4是本发明的无线接收电路图；
图5是本发明的接收程序框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，但本发明的实施方式不限于此。
图1是无线发送电路图，由DF发射模块的数据端与单片机ATmega8L的PB1口相连组成。由于单片机ATmega8L具有PWM的功能，只需固定方波的周期，调节占空比，本发明中采用图2的自定义的1位数据编码格式。即选择占空比为75％的方波表示数据1，选择占空比为25％的方波表示数据0，这样就可在发射数据时实现对传输数据的编码功能了。因为需要传输的数据是以字节为单位的，考虑到字节如何同步的问题，本试验采用在每个数据字节钱加上一段同步段的方法，软件采用图3所示的发送程序框图。当不发送数据时，可以让发射模块停止工作，以降低功耗。
图4是无线接收电路图，由DF超再生模块的RXD端与单片机ATmega8L的PD2和PD3口相连组成。利用单片机ATmega8L的定时器0以及外部中断(即PD2和PD3口)0和1，便可记录方波的上升沿和下降沿时刻，进而可以计算出高电平的持续时间。软件采用图5所示的接收程序框图。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变，修饰，替代，组合，简化，均应为等效的置换方式，都包括在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于单片机的无线编码解码的遥控器，其特征是，单片机与DF发射模块构成无线发送电路，单片机与DF超再生接收模块组成接收电路，DF发射模块采用ASK方式调制。
2.根据权利要求1所述的单片机的无线编码解码的遥控器，其特征是，所述的单片机是指AVR系列的ATmega8L型单片机，所述的DF发射模块的数据端与单片机ATmega8L的振荡器晶体输出端(PB1口)相连，所述的DF超再生接收模块的RXD端与单片机ATmega8L的外部中断0端口(PD2)和外部中断1端口(PD3)口相连。
3.根据权利要求2所述的基于单片机的无线编码解码的遥控器，其特征是，单片机ATmega8L的振荡器晶体输出端(PB1口)输出PWM波，预先设定PWM的周期，再根据DF发射模块发送的数据位改变PWM的占空比。在无线接收端，在硬件上利用单片机ATmega8L的两个外部中断INT0，INT1来捕捉脉冲的上升沿和下降沿，进而计算出脉冲宽度。
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