手把手带你做单片机控制的 多通道无线遥控装置1

无电遥控装置通常泛指以无线电波为媒介，将发射机一端的指令传递至接收端设备的总称。由于电波在传输过程中具有速度快且不需要其他物理条件支持等特点，所以无线遥控在工业、农业、国防上获得了广泛的应用与长足的发展。从近到我们身边的遥控灯、窗帘，远到航天领域中登月球、登火星系统工程，都可见到它的身影。
动手制作模型遥控设备，不仅可以从中学到很多书本上学不到的知识，同时也是一项充满乐趣的益智活动，尤其对于在校学生来讲，有这样的历练会使你在无线电方面的知识有突出的进展，得益一生。
XJZ-18型套件是由北京鑫嘉智科技中心专为无线电爱好者设计的无线遥控装置，可用于陆海空模型遥控等。它的发射、接收单元以单片机为核心，特点如下：
一、电路简单。由于将A/D转换、滤波器、定时器等功能模块以软件的形式写入到单片机内，所以在功能多的情况下，外围零件反而大幅减少，组装之后几乎不需调整，即可正常工作，适合无线电爱好者组装。
二、功耗低。传统的模拟式无线发射机必须一直开机工作，接收机才能正常工作，这就产生了发射机的几百mA持续工作电流。而我们这款遥控装置的发射机多数时间处于休眠状态以降低耗电，当MCU测到AD数据及开关量有变化时，才将一个数据串发出去，之后又进入休眠状态。如果AD数据及开关量一直没有变化，发射机按一个可设定的周期去重发上一次的数据值。当遥控装置所控制的对象运动速度比较慢时，可将这个周期时间设定得长一些，如1s左右。当遥控装置所控制的对象运动速度比较快时，如飞机模型，则可以将周期设定到70~200ms左右。
三、抗干扰。本装置发射机发出数据码，在接收机接收后解调还原，在数码排序中加入了握手数据、头数据、尾数据及校正数据等，只有接收到的数据符合约定规律时，接收器才执行相应指令。
本无线遥控装置的电路原理图见图1，PCB图见图2，所涉及的主要技术指标如下：
发射机部分（见图3）：

◆电源：DC12V，1.5V5号电池8节。
◆电流消耗：静态时（未发射）≤1.9mA；发射时≤150mA，100ms。
◆频率：433.92MHz；调制方式：ASK；天线1/4波长拉杆天线；发射输出功率：标准配置约16dBm，增强配置约21dBm。空中数据速率：1200/2400bit/s，可设定。
◆通道：4路8位A/D摇杆电位器，4路拨动开关。
◆功能：反舵设置、中心点设置、敏感度设置、可调发射间隔：36ms～20s，数据更新即发功能、屏上电池电压显示、发射数据流指示灯。
◆外观尺寸：长：120mm；宽：26mm；高：100mm。
◆重量：250g（不含电池）。
飞机模型接收机部分（见图4）：

◆电源标称：7.4V。
◆电流消耗：约16mA。
◆接收频率：433.92MHzASK。
◆接收灵敏度：-96dBm，自动AGC增益控制。
◆天线：1/4波长软线天线。
◆驱动能力：1路~2路PWM；7.4V/6A、直流有刷电机1~2只。
◆输出信号：1）5V/1ms±0.5ms脉冲标准舵机信号二路。2）0~5V/15mA开关信号二路。
◆电源低落到6V时自动关机功能。
◆尺寸：长：41mm；宽：25mm；高8.5mm。
◆净重量：7g（不含引线及插件）。
◆遥控距离（可视范围）：发射机标准配置时：≥100m；发射机增加配置时：≥700m。
车模型接收器部分（见图5）：

◆供电：电源5V，电流消耗约为10mA。
◆输出信号：1路异步串行数据：19200bit/s81N。
2路开关量信号0～5V，15mA，一只数据流指示灯。
◆尺寸：29mm×25mm，其他相关技术指标与飞机模型相同。
下面我们就一起来动手组装这套无线遥控装置吧！
第一步：收到XJZ-18套件后，按照零件清单仔细清点核对所有元器件（见图6），并花些时间看看PCB线路板示意图，做到心中有数，再动手组装。

第二步：按PCB图资料插好所有的电阻，焊牢并切去多余引脚。其中R6、R7电阻是测量电池电压的分压器，精度为5‰的精密电阻，不能焊错或用普通电阻代替，否则会错报电池电压和低压保护关机。R5是LED指示灯限流电阻，它的阻值大小会影响到数据发射时LED指示灯的亮度，从低功耗角度考虑，这里选用了510kΩ电阻，读者不要误认为写错了吧，没错，是510kΩ阻值，由于选用了超高亮绿色LED，所以在白天仍可清楚地看到数据发射时LED发光管在闪光。当然制作者也可根据个人的爱好安装其他颜色的LED指示灯，但请注意其限流电阻不要选得太小，阻值太小一是亮度增加的同时也增加耗电，另外由于这个LED指示灯取来自RF无线发射的数据信号，电阻选太小时会影响到该数据信号前沿的陡度，对发射机工作不利，容易产生错码。
第三步（图7）：插好所有的瓷片电容和2只铝电解电容焊牢。在这一步要注意电解电容的极性不要焊错。