可编程无线电遥控多路开关系统设计

3.2 无线电接收系统

无线电接收系统主要由无线电接收电路、解调解码、单片机控制电路及开关电路组成。无线电接收系统电路原理如图3 所示。

图3 接收系统电路原理图

接收解调电路采用与射频发射模块相配套的无线接收芯片Si4313 来实现。控制单元采用C8051F920 单片机。

Si4313 的RX 端口经电容C1与天线相连， 接收遥控调制载波信号。Si4313 与单片机之间的通信是通过SPI 总线实现，SPI 总线读写操作由以下几部分组成：读写标志(1 bit)，地址(7 bits)和数据(8 bits)。读写标志位指示当前操作是读还是写;7 位地址指示操作对象， 可寻址128 个8 位控制寄存器中的任意一个; 数据域包含写入或读出的Si4313 内部寄存器的内容。Si4313 的SCLK、SDI、SDO、nSEL、nIRQ 端口分别与单片机的P0.0～P0.4 端口相连。SCLK 为时钟接口;SDI为串行数据写入端口， 由单片机对Si4313 进行数据写入;SDO 为串行数据输出端口， 解调后数字信号由此端口输出至单片机。单片机P1.0～P1.3 为控制端口，与开关电路相连。

无线电接收系统的主要功能是接收遥控载波调制信号，经解调解码电路对调制信号解调和解码，串行输出至单片机，由单片机进行数据处理， 再通过控制端口控制开关电路相应的开关动作。

4 系统软件介绍

软件编程采用模块化设计思想，系统中各主要功能模块均编成独立的应用函数由主程序调用。

4.1 发射系统软件

无线电发射系统的软件设计主要通过C2 接口编程实现Si4010 内部集成的8051MCU 对无线发射电路的状态进行控制。包括芯片初始化程序，键盘扫描及读取程序，射频参数设置程序，无线发射程序等。发射系统软件流程如图4 所示。

图4 发射系统软件流程图

4.2 接收系统软件

无线电接收控制系统的软件基于C8051F920 单片机设计，通过C2 编程实现单片机对开关电路的状态控制。单片机采样到有效中断请求信号，便执行中断服务子程序，在中断服务子程序中， 单片机将根据I/O 端口获得的数据执行相应的子程序，从而实现对开关电路的控制。接收系统软件流程如图5 所示。

图5 接收系统软件流程图

5 结束语

本文采用低价位、超低功耗单芯片无线遥控IC 及单片机设计可编程无线电遥控多路开关系统，具有成本低、体积小、功耗低、抗干扰能力强、遥控距离远、可靠性高等特点。经在实验室软、硬件综合测试，接收解调电路对发射电路遥控信号接收解调正常，开关电路动作到位，无线电遥控开关系统的多路多功能控制正常。可进一步推广应用，在工业生产、安防监控、智能家居等领域应用前景广阔。