基于MSP430F413与贴片电阻的智能遥控器

引言

　　目前市场上常见的无线遥控器多数为四键和十二键，主要用于汽车防盗系统、家庭防盗系统及遥控玩具等方面，这些应用简单、实用、成本低。但对于一些工程中需要距离在100米以上，控制或设定一些数据时，并要求一个遥控器对多于12个甚至上百个设备时，上述遥控器对操作人员就不方便，而且系统性能不够稳定。鉴于上述情况我们便提出在此基础上，采用单片机编写地址，通过操作键设置，液晶显示遥控器的输出。同时对耗电量、多个控制的设定、便于携带、操作方便及性能稳定等要求，设计开发出一种新型智能遥控器。该型遥控器以TI公司的超低功耗单片机MSP430F413为微处理器，配有低功耗3位液晶显示器EDS812A,整个系统采用锂电池和高能氧化银电池作为供电电源，并具有功耗少、体积小、重量轻、易于编程和使用寿命长的特点。该遥控器的电路原理框图如图1所示，由电源电路、液晶显示、按键控制、地址输出、发射模块等电路组成。

　　单片机接口

　　由于考虑到本设计有低功耗，小体积，液晶显示，按键编址等要求，所以选用了MSP430F413单片机芯片，在线系统设计、开发调试及实际应用上都表现出与其它单片机非常明显的优势。单片机接口电路原理图如图2所示。

　　电源电路

　　这个系统的电源回路由两个独立的电源组成，互不干扰，之所以采用两组独立的供电系统，主要从以下几个考虑：1、实际使用中发现单片机工作时对接收电路产生干扰，影响控制功能；2、随着遥控距离的不同，发射电流也不同，距离越远电流越大，直接影响单片机的工作；3、发射模块的最佳工作电压为12V左右，而单片机系统的工作电压为1.8-3.6V,这样就得采用通用DC-DC降压芯片，成本就会增加。此外发射模块与单片机系统共地，它们之间干扰无法彻底消除。鉴于以上因素，从实际使用角度出发，采用锂电池和高能氧化银电池独立供电。

　　单片机系统采用一节锂电池CR2032（容量210mAh,电压3.0V）供电。遥控器部分为两节高能氧化银电池476A（容量165mAh,电压6.0V串联供电。整个系统的电流工作时小于1 mA,不工作时小于3mA.单片机部分无键操作时，可关闭电源开关或隔20分钟后系统自动处于低功耗模式，这样可节省能量；遥控器部分电源在无键操作时，不消耗电能。故此系统的电源回路设计可达到耗电少、经济实用、性能稳定可靠的指标。

　　按键控制部分

　　该遥控器共有6个按键：2个设置键（KEY1,KEY2），4个功能键（S1-S4），共同完成特定的功能操作。出于对低功耗设计要求，在有键按下时尽可能减少系统功耗，故在地址输出部分与液晶显示部分采用组合键来完成，即在液晶设置完成后再按确定键KEY2,才有地址输出。这时按功能键才有远程控制功能，否则不能遥控。同时扫描按键操作，若在20分钟左右无键按下，则使MSP430单片机进入低功耗模式；若有任意键按下时重新开始设置地址并输出。

液晶显示模块

　　液晶显示器采用标准段式低功耗3位液晶显示器EDS812A,有23个段输出和1个公共端输出。利用MSP430F413单片机自身具有液晶驱动LCD96段来完成系统的显示接口，因此采用静态驱动方法直接接线，简单可靠，易于编程，其中MSP430F413的R30引脚必需接地。

　　地址输出单元

　　该单元由两片传输比很高光耦TLP627-4及其相应贴片电阻组成。由于发射控制部分的工作电压在4~15V范围，单片机系统地址输出与遥控器发射控制部分有不同的工作电压，故采用光电隔离和电平转换使得控制与设置部分准确可靠的工作。贴片电阻广泛应用于各种电子元器件。

　　遥控器模块

PT2262和PT2272是一对编、解码芯片，振荡频率通过一个外接贴片电阻进行调节，编码芯片PT2262发出的编码信号由地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字，解码芯片PT2272接收到信号后，其地址码经过两次比较核对后，VT引脚才输出高电平，与此同时相应的数据引脚也输出高电平，如果发送端一直按住按键，编码芯片也会连续发射。当发射模块没有键按下时，PT2262不接通电源，其17引脚为低电平，所以315MHz的高频发射电路不工作；当有按键按下时，PT2262得电工作，其第17脚输出经调制的串行数据信号，当17引脚为高电平期间315MHz的高频发射电路起振并发射等幅高频信号；当17引脚为低平期间315MHz的高频发射电路停止振荡，所以高频发射电路完全收控于PT2262的17引脚输出的数字信号，从而对高频电路完成幅度键控（ASK调制）相当于调制度为100%的调幅。编码芯片PT2262和解码芯片PT2272的第1~8引脚为地址设定，可以选择悬空、接正电源、接地三种状态，地址编码不重复度为6561组，只有PT2262和PT2272的地址编码完全相同，才能配对使用。生产厂