無(wú)線電源控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文】

1、<p>　　本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))</p><p><b>　?。ǘ?屆）</b></p><p>　　無(wú)線電源控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級(jí) 電氣工程及其自動(dòng)化 </p>&l

2、t;p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　無(wú)線電源控制系

3、統(tǒng)具有很強(qiáng)的通用性與實(shí)用性?？梢允∪ピS多電纜線，不僅可以節(jié)省開(kāi)支，方便施工，提高工程美觀度和簡(jiǎn)化控制過(guò)程。被廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)自動(dòng)化、國(guó)防軍事、航空航天、電子電器、計(jì)算機(jī)技術(shù)等多個(gè)領(lǐng)域。</p><p>　　本文主要介紹的是以AT89C2051單片機(jī)為基礎(chǔ)的的無(wú)線電源控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要可分硬件和軟件兩個(gè)部分，都是從發(fā)射和接收兩個(gè)角度來(lái)闡述。整個(gè)實(shí)現(xiàn)過(guò)程可以主要分為編碼、發(fā)射、接收、解碼及其開(kāi)關(guān)控制5個(gè)步驟。其中，

4、編碼和解碼是通過(guò)單片機(jī)的軟件實(shí)現(xiàn)。發(fā)射模塊是由聲表面波濾波器SWAF和BG2構(gòu)成的振蕩器組成。接收模塊則由TDQ-3高頻調(diào)諧器和雙差分同步檢波電路組成。開(kāi)關(guān)控制模塊則是應(yīng)用了固態(tài)繼電器SSR。該方案經(jīng)由實(shí)踐檢驗(yàn)后確認(rèn)可以實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　本系統(tǒng)的特點(diǎn)是易控制，成本低，安全可靠，擴(kuò)展后可適應(yīng)于汽車、家電、科研、醫(yī)療等各種自動(dòng)化設(shè)備。</p><p>　　關(guān)鍵詞：無(wú)線遙控，控制系統(tǒng)，

5、單片機(jī)AT89C2051，固態(tài)繼電器SSR</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Wireless power control system is highly versatile and practical. It cans useless lots of cable, not only save a lot of money,

6、convenient for construction, still can improve the project’s aesthetics and simplify control process. It is also widely used in agricultural and industrial automation, defense military, aerospace, electronics, computer t

7、echnology and other fields.</p><p>　　The paper mainly introduces the wireless power control system which is based on the AT89C2051 SCM. This system can be divided into two parts, hardware and software, both

8、of them can be elaborated from transmit and receive two angles. The whole realization process can be divided into five ports: encoding, transmitting receiving, decoding and switch control. Among them, the encoding and de

9、coding is realized through the SCM software. Transmitter module is by filter SWAF and BG2 constitute of the os</p><p>　　The characteristic of this system is easy to control, low cost safety and reliability.

10、The extension can be adapted to automotive, home appliances scientific research, medical and other automation equipment.</p><p>　　Key words: Wireless remote control, Control system, single-chip microcontroll

11、ers, solid state relay</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1　引言1</b></p><p><b>　　2　總體設(shè)計(jì)2</b></p><p>　　2.1主要內(nèi)容和基本要求2</p><p

12、><b>　　2.2設(shè)計(jì)思路2</b></p><p><b>　　3　硬件設(shè)計(jì)4</b></p><p>　　3.1 無(wú)線遙控技術(shù)4</p><p>　　3.2 天線的設(shè)計(jì)5</p><p>　　3.3無(wú)線發(fā)射電路6</p><p>　　3.3.1編碼電路

13、6</p><p>　　3.3.2無(wú)線發(fā)射模塊7</p><p>　　3.4無(wú)線接收電路8</p><p>　　3.4.1無(wú)線接收電路8</p><p>　　3.4.2電源電路9</p><p>　　3.4.3雙差分同步檢波電路9</p><p>　　3.4.4解碼電路10</

14、p><p>　　3.4.5驅(qū)動(dòng)電路11</p><p><b>　　4　軟件設(shè)計(jì)12</b></p><p>　　4.1無(wú)線發(fā)射模塊12</p><p>　　4.1.1無(wú)線發(fā)射的流程圖12</p><p>　　4.1.2無(wú)線發(fā)射程序13</p><p>　　4.2無(wú)線

15、接收模塊19</p><p>　　4.2.1無(wú)線接收模塊流程圖19</p><p>　　4.2.2無(wú)線接收程序20</p><p><b>　　5　系統(tǒng)干擾29</b></p><p><b>　　6　總結(jié)30</b></p><p>　　致謝錯(cuò)誤!未定義書簽。&

16、lt;/p><p><b>　　參考文獻(xiàn)31</b></p><p><b>　　1　引言</b></p><p>　　無(wú)線遙控是指實(shí)現(xiàn)對(duì)被控目標(biāo)的非接觸遙遠(yuǎn)控制，在工業(yè)控制、航天航空、家電領(lǐng)域等都有著廣泛的應(yīng)用。無(wú)線遙控和無(wú)線傳輸系統(tǒng)與有線和紅外設(shè)備相比提高了移動(dòng)自由度和使用范圍。由此，使無(wú)線遙控裝置和無(wú)線傳輸系統(tǒng)在工業(yè)領(lǐng)

17、域應(yīng)用越來(lái)越多。相對(duì)于電纜線，它的優(yōu)點(diǎn)在于安裝成本低廉（無(wú)需布線、無(wú)需電纜槽、不用地下工程等），提高了靈活性并降低了維護(hù)成本。</p><p>　　無(wú)線遙控采用無(wú)線電波或激光束傳輸主要用于活動(dòng)的受控對(duì)象[1]?？梢栽龠h(yuǎn)離設(shè)備操作盤的地方對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作控制，相當(dāng)于把設(shè)備操作盤的開(kāi)關(guān)移到操作人員手中的操作器上，而且無(wú)須使用導(dǎo)線連接。使得操作人員活動(dòng)范圍大大增加，可以近距離觀測(cè)目標(biāo)，也可以遠(yuǎn)離危險(xiǎn)場(chǎng)所。</p&g

18、t;<p>　　無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)是以非接觸的方式對(duì)電器的開(kāi)啟和關(guān)閉進(jìn)行控制，其控制鍵和被控制電器之間不需要連線，控制信號(hào)以無(wú)線電波為載體進(jìn)行傳輸[1]，距離可以從十幾米到數(shù)公里。與傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)相比主要有以下特點(diǎn)：1、非接觸；2、遠(yuǎn)距離操控；3、專人?？?；4、控制及時(shí)；5、溫度告警等。此外，它還有很多優(yōu)點(diǎn)，比如使用方便，遙控器可以隨身攜帶，操控精準(zhǔn)，一個(gè)人既可以近距離檢測(cè)目標(biāo)，又可以遠(yuǎn)距離控制設(shè)備，無(wú)操作盲點(diǎn)，提高生產(chǎn)效率，安全可靠

19、。連續(xù)信號(hào)，系統(tǒng)運(yùn)行中，發(fā)射器與接收器之間始終保持聯(lián)系，一旦信號(hào)中斷，接收器立即自動(dòng)停機(jī)，保證生產(chǎn)安全。</p><p>　　在電子行業(yè)中，開(kāi)關(guān)電源被廣泛應(yīng)用在通訊、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化、軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域。如今高精度數(shù)字開(kāi)關(guān)電源得到越來(lái)越多的關(guān)注，同時(shí)得到長(zhǎng)足的發(fā)展，在電子技術(shù)日益迅猛發(fā)展的今天，電源控制從有線開(kāi)關(guān)控制發(fā)展到今天有線與無(wú)線結(jié)合的控制方式。</p><p>　　根據(jù)現(xiàn)代信

20、息社會(huì)的發(fā)展和人們?nèi)找鎻V泛應(yīng)用的要求，無(wú)線電源系統(tǒng)扮演著愈加重要的角色，并滿足人們舒適、快節(jié)奏的生活需求。</p><p><b>　　2　總體設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1主要內(nèi)容和基本要求</p><p>　　設(shè)計(jì)并制作一個(gè)用無(wú)線方式集中控制電源開(kāi)關(guān)的管理系統(tǒng)。</p><p><b>　　要求如

21、下：</b></p><p>　　1．采用低價(jià)格單片機(jī)作為下位機(jī)的主控芯片，主要用于數(shù)據(jù)識(shí)別和開(kāi)關(guān)控制；</p><p>　　2．采用無(wú)線方式傳輸控制信號(hào)，在多個(gè)控制臺(tái)同時(shí)發(fā)射信號(hào)時(shí)，接收端仍能可靠的接收到信號(hào)；</p><p>　　3．調(diào)制和解調(diào)方式任選，發(fā)射和接收頻率任選；</p><p>　　4．作用距離大于50cm；<

22、;/p><p>　　5．為避免于干擾其他用電設(shè)備，要求發(fā)射機(jī)的發(fā)射功率小于20mW。</p><p><b>　　2.2設(shè)計(jì)思路</b></p><p>　　圖2-1 系統(tǒng)原理框圖</p><p>　　該系統(tǒng)設(shè)計(jì)分為硬件和軟件兩部分。</p><p>　　1．硬件部分分為無(wú)線發(fā)射器和無(wú)線接收器兩部分。

23、無(wú)線發(fā)射器由按鍵電路、編碼電路、無(wú)線發(fā)射電路組成；無(wú)線接收器則由無(wú)線接收電路、解碼電路、繼電器電路、開(kāi)關(guān)電路組成。</p><p>　　圖2-2 (a)無(wú)線發(fā)射器</p><p>　　圖2-2 (b)無(wú)線接收器</p><p>　　2．軟件部分也可分為發(fā)射和接收兩個(gè)部分。</p><p>　　發(fā)射過(guò)程主要是接收計(jì)算機(jī)的串行數(shù)據(jù)，將其轉(zhuǎn)換成自定

24、義編碼信號(hào)，從發(fā)射模塊發(fā)射出去，同時(shí)要負(fù)責(zé)給看門狗加喂狗信號(hào)。</p><p>　　接收過(guò)程則是接收自定義編碼信號(hào)，判斷是否為本機(jī)地址，然后控制繼電器動(dòng)作，接通或斷開(kāi)電源。</p><p><b>　　3　硬件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1 無(wú)線遙控技術(shù)</p><p>　　無(wú)線電波的產(chǎn)生：電磁場(chǎng)的憂郁電荷的運(yùn)

25、動(dòng)產(chǎn)生的，直流電流產(chǎn)生恒定的電磁場(chǎng)[2]，這類電磁場(chǎng)相對(duì)于時(shí)間來(lái)說(shuō)是不發(fā)生變化，因而它不能向外輻射電磁波。交變電流則產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，但它可以脫離振源向外輻射傳播，這就是電磁波，通常稱為無(wú)線電波。在不考慮瞬變的情況下，無(wú)線電波的變化規(guī)律與激勵(lì)出這種無(wú)線電波的電流或者電壓變化規(guī)律是完全相同的。</p><p>　　自從馬可尼成功完成大西洋兩岸隨意使用電磁波頻率后，信號(hào)混亂的問(wèn)題隨之產(chǎn)生。于是在1912年有了相關(guān)的法律，

26、個(gè)人或企業(yè)或事業(yè)單位是不能隨意亂用的，美國(guó)的業(yè)余無(wú)線電活動(dòng)家只能使用當(dāng)時(shí)還不能進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸?shù)?，頻率為1.5MHZ以上的電磁波頻率。后來(lái)的業(yè)余無(wú)線電家們經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期試驗(yàn)證明，使用短波即使功率很小也能與很遠(yuǎn)的地方進(jìn)行通信。所以對(duì)于本次的無(wú)線電源控制系統(tǒng)，必須選用合適的業(yè)余頻率，以便可靠地傳輸信號(hào)。</p><p>　　目前國(guó)際無(wú)線電委員會(huì)規(guī)定的業(yè)余頻率的范圍有：1.8MHz～2.00MHz， 3.5MHz～3.9MHz

27、，700MHz～7.10MHz，14.00MHz～14.35MHz，21.00MHz～21.45MHz，28.00MHz～29.70MHz，50.00MHz～54.00MHz，144.00MHz～148.00MHz，430.00MHz～440.00MHz，1260.00MHz～1300.00MHz，特別是430.00MHz～440.00MHz是無(wú)線電活動(dòng)中使用最頻繁的頻段。</p><p>　　當(dāng)電磁波從天線輻射

28、出來(lái)，在空間傳播，根據(jù)不同的傳播性質(zhì)有3種途徑。一是直射波，就像光線一樣直接傳給接收天線。這種傳播途徑所受的衰減小，傳播穩(wěn)定，但距離有限。電磁波的頻率越高就越傾向于以直射波傳播方式。二是地面波，電磁波貼著地表傳播。地面?zhèn)鞑ブ皇艿降孛骐娦阅芎偷匦蔚挠绊?，因此地面波的傳播最為穩(wěn)定和可靠。電磁波的頻率越低就越傾向于地面?zhèn)鞑シ绞剑?dāng)頻率提高時(shí)，地面對(duì)電磁波的衰減作用就會(huì)增大，使得傳輸距離減短，特別是在復(fù)雜地形中，傳輸?shù)木嚯x更是被縮短。三是反射波

29、，即電磁波經(jīng)過(guò)地面、建筑物和天空的電離層等反射后傳播達(dá)到接收天線。對(duì)于業(yè)余無(wú)線電來(lái)說(shuō)，最重要的就是經(jīng)過(guò)電離層反射的短波傳輸方式。</p><p>　　通過(guò)以上比較和分析，本系統(tǒng)最好選擇0.7m頻段（430.00MHz～440.00MHz），因?yàn)檫@段頻率最好作為短距離通信，干擾小，天線短而且容易制作。具體頻率可選433.92MHz或者315.00MHz，而且市面上已有相應(yīng)現(xiàn)成的發(fā)射模塊，可以省去許多高頻設(shè)計(jì)的難題，

30、給電路設(shè)計(jì)帶來(lái)很多的方便。</p><p><b>　　3.2 天線的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　本系統(tǒng)具有發(fā)射機(jī)發(fā)射功率小，天線架設(shè)條件簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，所以更需要選用適當(dāng)?shù)奶炀€達(dá)到好的通信效果。</p><p>　　天線，是電磁波的換能器件，用以發(fā)射和接收電磁波[4]，凡是利用電磁波傳遞信息的，都是依靠天線來(lái)進(jìn)行工作的。高頻電流流過(guò)任何導(dǎo)體

31、時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)部的電子隨著高頻電流振動(dòng)，在導(dǎo)體外面空間會(huì)感應(yīng)激發(fā)電波。天線也把在空間的電磁波通過(guò)感應(yīng)轉(zhuǎn)換成高頻電流，因此，可以說(shuō)天線是收發(fā)互逆的。同一天線作為發(fā)射或接收的基本特性參數(shù)是相同的，這就是天線的互易定理[4]。</p><p>　　由于電子和磁子振動(dòng)產(chǎn)生交變磁場(chǎng)和電場(chǎng)。交流磁場(chǎng)和交流電場(chǎng)之間相互轉(zhuǎn)換，形成電磁波，以光速向外輻射。理論上使磁子和電子做高頻振動(dòng)均能產(chǎn)生同樣的電磁波，但由于電路本身就是流動(dòng)著的高速

32、高頻電流，因此我們常用的是電天線—即使電子做高頻振動(dòng)產(chǎn)生電磁波。為了使天線的輻射提高，必須使流過(guò)天線導(dǎo)體的高頻電流要盡可能的強(qiáng)，而當(dāng)電路處于諧振狀態(tài)時(shí)，電路上流過(guò)的電流值達(dá)到最大。因此，天線處于諧振狀態(tài)時(shí)，天線的輻射最強(qiáng)。所以通常的天線都采用1/4波長(zhǎng)或者1/2波長(zhǎng)的振子長(zhǎng)度單位。</p><p>　　天線有幾項(xiàng)重要指標(biāo)：</p><p><b>　　（1）輻射效率</b&

33、gt;</p><p>　　天線的輻射效率就是指輻射功率與輸入功率之比，它與天線的損耗電阻、輻射電阻、工作波長(zhǎng)等有關(guān)。</p><p><b>　?。?）特性阻抗</b></p><p>　　天線的特性阻抗與天線的形狀、尺寸、工作波長(zhǎng)、信號(hào)的饋入點(diǎn)、周圍的環(huán)境等諸多因素有關(guān)。</p><p><b>　?。?）

34、天線增益</b></p><p>　　天線增益通常表達(dá)方式用分貝（dB），所用的比較基準(zhǔn)不同，得出的增益值也有很大的不同，一般是以無(wú)方向天線的輻射場(chǎng)為基準(zhǔn)。</p><p>　　本系統(tǒng)發(fā)射和接收采用垂直接地天線，這種天線簡(jiǎn)單易制作，成本低。天線長(zhǎng)度的計(jì)算公式為</p><p>　　λ=（75/f）×材料縮短系數(shù)</p><p

35、>　?。é耸翘炀€長(zhǎng)度，f是頻率，材料縮短系數(shù)一般為0.95）</p><p>　　所以若發(fā)射接收頻率為433.92MHz，則天線長(zhǎng)度為16.4cm，若發(fā)射接收頻率為315MHz，則天線長(zhǎng)度為22.6cm。</p><p><b>　　3.3無(wú)線發(fā)射電路</b></p><p>　　發(fā)射電路包括編碼電路和無(wú)線發(fā)射模塊。</p>

36、<p><b>　　3.3.1編碼電路</b></p><p>　　本系統(tǒng)是采用AT89C2051單片機(jī)組作為編碼電路，編碼由軟件實(shí)現(xiàn)。電路如下圖3-1所示：</p><p><b>　　圖3-1 編碼電路</b></p><p>　　在該電路中，編碼由單片機(jī)內(nèi)部的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。單片機(jī)AT89C2051內(nèi)部有2K

37、B的Flash程序存儲(chǔ)器。MAX813L是看門狗（WDT）集成電路，當(dāng)電路的電壓低于復(fù)位門限電壓時(shí)，WDO則輸出低電平，使得單片機(jī)復(fù)位[5]。因?yàn)榘l(fā)射模塊的電源是+12V，所以要求輸入的數(shù)字調(diào)制信號(hào)的電壓為0V和12V。所以可以采用MAX232芯片，其內(nèi)部包含了兩路接收器和驅(qū)動(dòng)器的RS-232電平轉(zhuǎn)換電路，并且適用于各種的232通信接口。MAX232芯片中有一個(gè)電壓變換器，可以吧輸入的+5V電源電壓變換成RS-232C輸出電平所需的&#

38、177;10V電壓。所以采用該芯片接口的串行通信系統(tǒng)只需一個(gè)+5V的電源即可，方便在沒(méi)有+12V電源的場(chǎng)合。MAX232從計(jì)算機(jī)收到數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換后送給單片機(jī)，單片機(jī)通過(guò)軟件將其轉(zhuǎn)換成自定義編碼再由P3.5口輸送給發(fā)射模塊進(jìn)行發(fā)射。</p><p>　　在實(shí)際應(yīng)用中還要注意噪聲對(duì)器件的干擾，因此VCC需要對(duì)地加去耦電容C5(0.1uF)。電容C1、C2、C3、C4均可以選用電容值為1.0uF的恒定電容，用以提高抗干擾

39、能力。</p><p>　　3.3.2無(wú)線發(fā)射模塊</p><p>　　發(fā)射模塊負(fù)責(zé)的是將從單片機(jī)輸出的數(shù)字信號(hào)調(diào)制到高頻載波上，電路如下圖3-2所示：</p><p>　　圖3-2 無(wú)線發(fā)射模塊</p><p>　　該電路主要由聲表面波濾波器SAWF和BG2構(gòu)成振蕩器。然后將已調(diào)制的電波經(jīng)過(guò)電容C1耦合，再通過(guò)發(fā)射天線發(fā)射出去。SWAF即聲

40、表面波濾波器，其工作原理是輸入換能器將電信號(hào)變成聲信號(hào)，沿晶體表面?zhèn)鞑?，輸出換能器再將接收到的信號(hào)變成電信號(hào)輸出[5]。其特點(diǎn)是頻率響應(yīng)平坦，矩形系數(shù)好，帶外抑制可達(dá)40dB以上，插入損耗雖高達(dá)25-30dB，但可以用放大器補(bǔ)償電平損失，設(shè)計(jì)的靈活性大，抗電磁干擾性能好，可靠性高，制作的器件體小量輕，能實(shí)現(xiàn)多種復(fù)雜功能。</p><p><b>　　3.4無(wú)線接收電路</b></p&g

41、t;<p>　　無(wú)線接收電路由接收電路、電源電路、解碼電路和驅(qū)動(dòng)電路組成。</p><p>　　3.4.1無(wú)線接收電路</p><p>　　接收電路主要是由TDQ-3型的高頻調(diào)諧器和由TA7680組成的中頻放大、同步檢波電路組成。電路如下圖3-3所示：</p><p>　　圖3-3 無(wú)線接收模塊電路</p><p>　　TDQ-

42、3型高頻調(diào)諧器的接收頻率范圍為47MHz～870MHz。本系統(tǒng)所要求發(fā)射接收的頻率433.92MHz或者315MHz均在這個(gè)范圍內(nèi)。高頻調(diào)諧器的主要功能是從天線送來(lái)的信號(hào)調(diào)諧選擇出欲接收的信號(hào)。進(jìn)行調(diào)諧器放大后使他與本振電路產(chǎn)生的載波相混淆。</p><p>　　TA7680中頻系統(tǒng)的功能包括中放、檢波、中放自動(dòng)增益控制高放和自動(dòng)頻率微調(diào)等。</p><p><b>　　3.4.

43、2電源電路</b></p><p>　　接收電路需要+30V、+12V和+5V三種電壓源，采用的是線性穩(wěn)壓電源。電路如圖3-4所示。</p><p><b>　　圖3-4 電源電路</b></p><p>　　本電路中，二極管VD5起短路保護(hù)作用，防止在輸入端短路時(shí)，電容C4的放電電流倒灌入穩(wěn)壓器的輸出端。7812提供+12V的穩(wěn)定

44、電壓，7805則提供+4V的穩(wěn)定電壓。RP1和RP2用于調(diào)節(jié)調(diào)諧電壓的電位器。</p><p>　　3.4.3雙差分同步檢波電路</p><p>　　TA7680內(nèi)部解調(diào)是采用雙差分同步檢波電路。電路如下圖3-5所示。</p><p>　　圖3-5 同步檢波原理圖</p><p>　　同步檢波的原理是將調(diào)幅信號(hào)us和參考信號(hào)ulo進(jìn)行相乘運(yùn)算

45、，再由低通濾波器取出所需要的調(diào)制信號(hào)，即可實(shí)現(xiàn)同步檢波。同步檢波電路也可以完成一般的條幅信號(hào)的檢波，但實(shí)現(xiàn)同步檢波的關(guān)鍵是必須有一個(gè)頻率、相位均與發(fā)射的載波相同的參考信號(hào)。</p><p><b>　　3.4.4解碼電路</b></p><p>　　由TA7980解調(diào)出的數(shù)字信號(hào)經(jīng)由IC1和IC2整形后送入單片機(jī)。電路如下圖3-6所示：</p><

46、p><b>　　圖3-6 解碼電路</b></p><p>　　在該電路中，IC1采用的是集成運(yùn)算放大器LM741，它在這里不僅可以連接成電壓比較器，還因?yàn)槠鋷捿^窄，可以起到低通濾波的作用。電容C1和電阻R10構(gòu)成單片機(jī)的復(fù)位電路。DIP8的地址編碼開(kāi)關(guān)。整形電路送過(guò)來(lái)的數(shù)字信號(hào)由單片機(jī)AT89C2051的6腳輸入，在內(nèi)部進(jìn)行軟件解碼。</p><p><

47、;b>　　3.4.5驅(qū)動(dòng)電路</b></p><p>　　無(wú)線電源控制系統(tǒng)主要是通過(guò)繼電器控制電源的開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)線遙控。從可靠性來(lái)說(shuō)，可以選用SSR固體繼電器。如下圖3-7所示：</p><p><b>　　圖3-7 驅(qū)動(dòng)電路</b></p><p>　　固體繼電器是一種全部由固態(tài)電子元件組成的新型無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)器件，它利用電子元

48、件（如三極管、雙向可控硅等半導(dǎo)體器件）的開(kāi)關(guān)特性來(lái)達(dá)到無(wú)觸點(diǎn)無(wú)火花地接通和斷開(kāi)電路的目的，因此又被稱為“無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)” [5]。相較于電磁式繼電器來(lái)說(shuō)，固態(tài)繼電器有很多的優(yōu)越性，比如它特別易于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的編程控制，使得控制更加的方便、靈活。而與傳統(tǒng)的“線圈-簧片觸點(diǎn)式”繼電器（MER）相比，它沒(méi)有機(jī)械部件，工作時(shí)就沒(méi)有了機(jī)械動(dòng)作，這就使得它工作更可靠，使用壽命更長(zhǎng)，沒(méi)有動(dòng)作噪聲，耐震耐機(jī)械沖擊，安裝沒(méi)有限制，易作成密封形式，而且具有良好的

49、防潮防霉防腐性能，在防爆和放臭氧污染方面性能一夜極佳。所以使得SSR在軍事、化工、電控設(shè)備、采煤作業(yè)等的應(yīng)用中有很大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。 </p><p><b>　　4　軟件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　4.1無(wú)線發(fā)射模塊</b></p><p>　　4.1.1無(wú)線發(fā)射的流程圖</p><p>

50、;　　發(fā)射部分的主要功能是接收計(jì)算機(jī)的串行數(shù)據(jù)，將其轉(zhuǎn)換成自定義的編碼信號(hào)，再?gòu)陌l(fā)射模塊發(fā)射出去，同時(shí)需要負(fù)責(zé)給看門狗[6]加上喂狗信號(hào)。程序流程圖如下圖4-1所示：</p><p>　　圖4-1 發(fā)射部分流程圖</p><p>　　4.1.2無(wú)線發(fā)射程序</p><p><b>　　程序源代碼：</b></p><p>

51、;　　DOGOUTEQU0B70H；P3.7 看門狗信號(hào)輸出</p><p>　　DATAOUTEQU0B5H；P3.5 開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出</p><p>　　REGEQU2FH</p><p>　　REGHEQU79H</p><p>　　REGLEQU78H</p><p>　　

52、ADDREGEQU2CH</p><p>　　ADD6EQU65H</p><p>　　ADD5EQU64H</p><p>　　ADD4EQU63H</p><p>　　ADD3EQU62H</p><p>　　ADD2EQU61H</p><p>　　A

53、DD1EQU60H</p><p>　　NUMREGEQU2DH；用戶碼緩沖區(qū)，用于存放用戶地址</p><p>　　NUM8EQU6FH</p><p>　　NUM7EQU6EH</p><p>　　NUM6EQU6DH</p><p>　　NUM5EQU6CH</p

54、><p>　　NUM4EQU6BH</p><p>　　NUM3EQU6AH</p><p>　　NUM2EQU69H</p><p>　　NUM1EQU68H</p><p>　　ORDREGEQU2EH；功能碼緩沖區(qū)，用于存放命令</p><p>　　ORD2

55、EQU71H</p><p>　　ORD1EQU70H</p><p>　　MARK4EQU33H；用戶碼位緩沖，用于存放用戶標(biāo)記</p><p>　　MARK3EQU34H</p><p>　　MARK2EQU35H</p><p>　　MARK1EQU36H</p&g

56、t;<p>　　ORDBITEQU37H；功能碼位緩沖，用于存放命令標(biāo)記</p><p><b>　　ORG0000H</b></p><p>　　MAIN: MOVESP,#08H；設(shè)置堆棧指針</p><p>　　MOVP1，#0FFH；輸出位設(shè)置</p><p>　　M

57、OVP3,#0FFH</p><p>　　MOVTMOD,#20H；T1為方式2（8位）</p><p>　　MOVSCON,#50H；設(shè)置串口方式1，允許接收</p><p>　　MOVTH1，#0F3H；設(shè)置波特率為10MHz</p><p>　　MOVTL1，#0F3H</p>&l

58、t;p>　　MOVPCON,#00H；設(shè)置SMOD為1</p><p>　　SETBTR1；打開(kāi)定時(shí)器1，接收起始碼（10101010B）</p><p>　　START: ACALLWATCHDOG；調(diào)看門狗喂狗程序</p><p>　　JNBRI，START；判斷串口是否有數(shù)據(jù)接收</p><p&g

59、t;　　CLRRI；若有數(shù)據(jù)接收，則清除接收標(biāo)志</p><p>　　MOVA,SBUF</p><p>　　CJNEA, #0AAH, START；判斷接收是否為起始碼</p><p>　　LOOP1：JNBRI,LOOP1；判斷是否有接收起始碼（地址為1-63）</p><p>　　CLRRI；有則

60、清除接收標(biāo)志</p><p>　　MOVA,SBUF</p><p>　　MOVADDREG,A；將地址碼送入緩沖區(qū)</p><p>　　LOOP2: JNBRI,LOOP2；判斷是否有接收用戶碼（地址為1-255）</p><p><b>　　CLRRI</b></p><

61、p>　　MOVA,SBUF</p><p>　　MOVNUMREG,A；將用戶碼送入緩沖區(qū)</p><p>　　LOOP3: JNBRI,LOOP3；判斷是否有接收功能碼（地址為1-2）</p><p><b>　　CLRRI</b></p><p>　　MOVA,SBUF</

62、p><p>　　MOVORDREG,A；將功能碼送入緩沖區(qū)</p><p>　　ACALLWATCHDOG；調(diào)看門狗喂狗程序</p><p>　　MOVREG,#00H</p><p>　　MOVC,NUM8</p><p>　　MOVREGH,C</p><p>　　

63、MOVC,NUM7</p><p>　　MOVREGL,C</p><p>　　MOVMARK4，REG；將接收數(shù)據(jù)分4段發(fā)送，每段設(shè)置為2個(gè)二進(jìn)制</p><p>　　MOVREG,#00H</p><p>　　MOVC,NUM6</p><p>　　MOVREGH,C</p>

64、;<p>　　MOVC,NUM5</p><p>　　MOVREGL,C</p><p>　　MOVMARK3，REG</p><p>　　MOVREG,#00H</p><p>　　MOVC,NUM4</p><p>　　MOVREGH,C</p><

65、p>　　MOVC,NUM3</p><p>　　MOVREGL,C</p><p>　　MOVMARK2，REG</p><p>　　MOVREG,#00H</p><p>　　MOVC,NUM2</p><p>　　MOVREGH,C</p><p>　　MO

66、VC,NUM1</p><p>　　MOVREGL,C</p><p>　　MOVMARK1，REG</p><p>　　ACALLWATCHDOG</p><p>　　MOVREG,#00H</p><p>　　MOVC,DATA2</p><p>　　MOVREG

67、H,C</p><p>　　MOVC,DATA1</p><p>　　MOVREGL,C</p><p>　　MOVORDBIT, REG</p><p>　　START1: SETBDATAOUT；發(fā)送起始位數(shù)據(jù)</p><p>　　ACALLDEL600us；低電平維持600us</

68、p><p>　　CLRDATAOUT</p><p>　　LCALLDEL200us；高電平維持200us</p><p>　　NEXTNUM: MOVA,MARK4；發(fā)送用戶碼（8位）</p><p>　　ACALLCOMPARE</p><p>　　MOVA,MARK3</p>&l

69、t;p>　　ACALLCOMPARE</p><p>　　MOVA,MARK2</p><p>　　ACALLCOMPARE</p><p>　　MOVA,MARK1</p><p>　　ACALLCOMPARE</p><p>　　NEXTDATA: MOVA,ORDBIT；發(fā)送功能碼（2

70、位）</p><p>　　LCALLCONPARE</p><p>　　COMPRAE: AJMPBIT0；4次比較查詢</p><p>　　BIT0: CJNEA,#00H,BIT1</p><p>　　CLRDATAOUT</p><p>　　ACALLDEL200us</p>

71、<p>　　SETBDATAOUT</p><p>　　ACALLCOMPARE</p><p>　　COMPARE: AJMPBIT0</p><p>　　BIT0: CJNEA,#00H,BIT1</p><p>　　CLRDATAOUT</p><p>　　ACALLDEL200u

72、s</p><p>　　SETBDATAOUT</p><p>　　ACALLDEL200us</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　BIT1: CJNEA,#00H,BIT2</p><p>　　CLRDATAOUT</p><p>

73、;　　ACALLDEL200us</p><p>　　SETBDATAOUT</p><p>　　ACALLDEL400us</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　BIT2: CJNEA,#00H,BIT3</p><p>　　CLRDATAOUT<

74、/p><p>　　ACALLDEL400us</p><p>　　SETBDATAOUT</p><p>　　ACALLDEL200us</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　BIT3: CJNEA,#00H,BIT3</p><p>　　

75、CLRDATAOUT</p><p>　　ACALLDEL400us</p><p>　　SETBDATAOUT</p><p>　　ACALLDEL400us</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　DEL200us: MOVR7,#10；200us延

76、時(shí)子程序</p><p>　　DEL1: MOVR6,#8</p><p>　　DEL2: DJNZR6,DEL2</p><p>　　DJNZR7,DEL1</p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p&g

77、t;<p><b>　　RET</b></p><p>　　DEL400us: MOVR5,#2；400us延時(shí)子程序</p><p>　　DEL1: MOVR4,#98</p><p>　　DEL2: DJNZR4,DEL2</p><p>　　DJNZR5,DEL1</p&

78、gt;<p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　RET</b></p><p>　　DEL600us: MOVR1,#18；600us延時(shí)子程序</p><p>　　DEL1: MOV

79、R0,#15</p><p>　　DEL2: DJNZR0,DEL2</p><p>　　DJNZR1,DEL1</p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　RET</b>

80、</p><p>　　WATCHDOG: SETBDOGOUT；看門狗喂狗子程序</p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　CLRD

81、OGOUT</p><p><b>　　RET</b></p><p><b>　　4.2無(wú)線接收模塊</b></p><p>　　無(wú)線接收模塊的主要功能是接收自定義編碼信號(hào)，判斷是否為本機(jī)地址，然后控制固態(tài)繼電器工作，程序采用定時(shí)器對(duì)外部傳輸?shù)拿}沖信號(hào)技術(shù)。</p><p>　　4.2.1無(wú)線接收

82、模塊流程圖</p><p>　　圖4-2 接收程序流程圖</p><p>　　4.2.2無(wú)線接收程序</p><p><b>　　源程序代碼</b></p><p>　　DATAEQU0B2H；P3.2</p><p>　　CONTHEQU30H；接收脈沖計(jì)數(shù)單元<

83、/p><p>　　CONTLEQU31H</p><p>　　N200HHEQU00H；240us</p><p>　　N200HLEQU0F0H；160us</p><p>　　N200LLEQU0A0H</p><p>　　N400HHEQU01H；440us&l

84、t;/p><p>　　N400HLEQU0B8H</p><p>　　N400LLEQU68H</p><p>　　N600HHEQU02H；360us</p><p>　　N600HLEQU80H；640us</p><p>　　N600LLEQU30H；560u

85、s</p><p>　　NUMREQU21H；本機(jī)地址</p><p>　　NUMIEQU24H</p><p>　　MARK8EQU27H</p><p>　　MARK7EQU26H</p><p>　　MARK6EQU25H</p><p>　　MAR

86、K5EQU24H</p><p>　　MARK4EQU23H</p><p>　　MARK3EQU22H</p><p>　　MARK2EQU21H</p><p>　　MARK1EQU20H</p><p>　　ORDINEQU25H；接收命令</p><

87、;p>　　ORD2EQU29H</p><p>　　ORD1EQU28H</p><p>　　ORDOUT2EQU0B4H；P3.4</p><p>　　ORDOUT1EQU0B5H；P3.5</p><p>　　DOGOUTEQU0B7H；P3.7</p><p>&

88、lt;b>　　ORG0000H</b></p><p><b>　　LJMPMAIN</b></p><p><b>　　ORG000BH</b></p><p><b>　　CLRTR0</b></p><p>　　MOVA,SP；出現(xiàn)

89、定時(shí)中斷，重新開(kāi)始</p><p><b>　　CLRC</b></p><p>　　SUBBA,#2</p><p>　　MOVSP,A</p><p>　　MOVDPTR,#START</p><p><b>　　PUSHDPL</b></p&g

90、t;<p><b>　　PUSHDPH</b></p><p><b>　　RETI</b></p><p>　　ORG0040H；主程序入口</p><p>　　MAIN: MOVSP,#50H</p><p>　　MOVP3,#0FFH</p&g

91、t;<p>　　MOVP1,#0FFH</p><p>　　SETBORDOUT2</p><p>　　SETBORDOUT1</p><p>　　MOVTMOD,#29H；定時(shí)器T1為方式2</p><p>　　MOVTH1，#0FDH；定時(shí)器T0為方式1，用于外部脈沖計(jì)數(shù)</p>&

92、lt;p>　　MOVTL1,#0FDH</p><p>　　MOVSCON,#50H</p><p>　　MOVPCON,#00H</p><p><b>　　SETBTR1</b></p><p><b>　　SETBEA</b></p><p>

93、;　　SETBET0；判斷起始位：600us的高電平，200us的低電平</p><p>　　START: ACALLWATCHDOG</p><p>　　JNBDATA,START</p><p>　　MOVTH0，#00H</p><p>　　MOVTL0，#00H</p><p>　　S

94、ETBTR0；若出現(xiàn)高電平則開(kāi)始計(jì)數(shù)</p><p>　　WAIT1： JBDATA,WAIT1</p><p>　　CLRTR0；若出現(xiàn)低電平則停止計(jì)數(shù)</p><p>　　MOVCONTH, TH0</p><p>　　MOVCONTL, TL0</p><p>　　MOVTH

95、0，#00H</p><p>　　MOVTL0，#00H</p><p><b>　　SETBTR0</b></p><p>　　MOVA,CONTH</p><p>　　CJNEA,#N600HH,START</p><p>　　MOVA,CONTL</p>

96、;<p><b>　　CLRC</b></p><p>　　SUBBA,#N600LL</p><p>　　JCSTART；若高電平寬度小于530us則返回</p><p>　　MOVA,#N600HL</p><p><b>　　CLRC</b></

97、p><p>　　SUBBA,CONTL</p><p>　　JCSTART；若高電平的寬度﹥640us則返回</p><p>　　WAIT2： JNBPDATA,WAIT2</p><p>　　CLRTR0；若出現(xiàn)高電平則停止計(jì)數(shù)</p><p>　　MOVCONTH, TH0</p&

98、gt;<p>　　MOVCONTL, TL0</p><p>　　MOVTH0，#00H</p><p>　　MOVTL0，#00H</p><p><b>　　SETBTR0</b></p><p>　　MOVA,CONTL</p><p>　　MOVA

99、,#N200usHH,START</p><p>　　MOVA,CONTL</p><p><b>　　CLRC</b></p><p>　　SUBBA,#N200LL</p><p>　　JCSTART；若低電平寬度﹤160us則返回</p><p>　　MOVA

100、,#N200HL</p><p>　　SUBBA,CONTL</p><p>　　JCSTART；若低電平寬度﹥240us則返回</p><p>　　RNUM: ACALLWATCHDOG</p><p>　　ACALLDEL100ms</p><p>　　RNUM8: JBDATA,RNUM8

101、；開(kāi)始接收8位用戶地址</p><p><b>　　CLRTR0</b></p><p>　　ACALLCOMPARE</p><p>　　JBNFLAG,RMARK；比較返回的結(jié)果，清零或置1相應(yīng)的位</p><p>　　CLRMARK8</p><p>　　AJMPRN

102、UM7</p><p>　　RNMARK: SETBMARK8</p><p>　　RNUM7: JBDATA,RNUM7</p><p><b>　　CLRTR0</b></p><p>　　ACALLCOMPARE</p><p>　　JBNFLAG,RMAKR；同上&l

103、t;/p><p>　　CLRMARK7</p><p>　　AJMPRNUM6</p><p>　　RMARK: SETBMARK7</p><p>　　RNUM6: JBDATA,RNUM6</p><p><b>　　CLRTR0</b></p><p>　

104、　ACALLCOMPARE</p><p>　　JBNFLAG,RMARK</p><p>　　CLRMARK6</p><p>　　AJMPRNUM5</p><p>　　RMARK: SETBMARK6</p><p>　　RNUM5: JBDATA,RNUM5</p><p

105、><b>　　CLRTR0</b></p><p>　　ACALLCOMPARE</p><p>　　JBNFLAG,RMARK</p><p>　　CLRMARK5</p><p>　　AJMPRNUM4</p><p>　　RMARK: SETBMARK5</p

106、><p>　　RNUM4: JBDATA,RNUM4</p><p><b>　　CLRTR0</b></p><p>　　ACALLCOMPARE</p><p>　　JBNFLAG,RMARK</p><p>　　CLRMARK4</p><p>　　A

107、JMPRNUM3</p><p>　　RMARK: SETBMARK4</p><p>　　RNUM3: JBDATA,RNUM3</p><p><b>　　CLRTR0</b></p><p>　　ACALLCOMPARE</p><p>　　JBNFLAG,RMARK&l

108、t;/p><p>　　CLRMARK3</p><p>　　AJMPRNUM2</p><p>　　RMARK: SETBMARK3</p><p>　　RNUM2: JBDATA,RNUM2</p><p><b>　　CLRTR0</b></p><p>　

109、　ACALLCOMPARE</p><p>　　JBNFLAG,RMARK</p><p>　　CLRMARK2</p><p>　　AJMPRNUM1</p><p>　　RMARK: SETBMARK2</p><p>　　RNUM1: JBDATA,RNUM1</p><p

110、><b>　　CLRTR0</b></p><p>　　ACALLCOMPARE</p><p>　　JBNFLAG,RMARK</p><p>　　CLRMARK1</p><p>　　AJMPMARKOK</p><p>　　RMARK: SETBMARK1</

111、p><p>　　MARKOK: MOVA,MARKIN；判斷用戶碼是否已接收成功</p><p>　　CJNEA,NUMR,REMARK</p><p><b>　　SJMPKEY</b></p><p>　　REMARK: AJMPSTART</p><p>　　COMPAR

112、E: MOVCOUNTH,TH0；比較和判斷脈沖寬度，</p><p>　　MOVCONTL,TL0</p><p>　　MOVA,CONTH</p><p><b>　　CLRTH0</b></p><p><b>　　CLRTL0</b></p><

113、;p><b>　　SETBTR0</b></p><p>　　ACALLS400us</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　S400us: CJNEA,#N400usHH,S200us；電平寬度﹥400us或﹤200us返回</p><p>　　MOV

114、A,#N400usHL</p><p><b>　　CLRC</b></p><p>　　SUBBA,CONTL</p><p><b>　　JCSTART</b></p><p>　　MOVA,CONTL</p><p><b>　　CLR

115、C</b></p><p>　　SUBBA,#N400usLL</p><p><b>　　JCSTART</b></p><p>　　SETBNFLAG</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　S200us: CJNEA,#

116、N200usHH,START；電平寬度是200us為0,400us為1</p><p>　　MOVA,#N200usHL</p><p><b>　　CLRC</b></p><p>　　SUBBA,CONTL</p><p><b>　　JCSTART</b></p&g

117、t;<p>　　MOVA,CONTL</p><p><b>　　CLRC</b></p><p>　　SUBBA,#N200usLL</p><p><b>　　JCSTART</b></p><p>　　CLRNFLAG</p><p>

118、;<b>　　RET</b></p><p>　　KEY: MOVORDIN,#00H；接收功能碼</p><p>　　KEY2: JBDATA,KEY2；出現(xiàn)低電平則停止計(jì)數(shù)</p><p><b>　　CLRTR0</b></p><p>　　ACALLCOMPARE&

119、lt;/p><p>　　JBNFLAG,RKEY</p><p><b>　　CLRORD2</b></p><p><b>　　AJMPKEY1</b></p><p>　　RKEY: SETBORD2</p><p>　　KEY1: JBDATA,KEY1

120、；出現(xiàn)高電平開(kāi)始計(jì)數(shù)</p><p><b>　　CLRTR0</b></p><p>　　ACALLCOMPARE</p><p>　　JBNFLAG,RKEY</p><p>　　CLRDATABIT1</p><p>　　AJMPKEYOK；判斷是否接收成功&l

121、t;/p><p>　　RKEY: SETBORD1</p><p>　　KEYOK:MOVA,ORDIN</p><p>　　CJNEA,#01H, KEYNEXT</p><p>　　CLRORDOUT2；接收成功則打開(kāi)電源</p><p>　　ACALLDEL100ms</p>

122、<p>　　SETBORDOUT2</p><p>　　SJMPSTART</p><p>　　KEYNEXT:CJNEA,#02, KEYEND</p><p>　　CLRORDOUT1；無(wú)信號(hào)則關(guān)閉電源</p><p>　　ACALLDEL100ms</p><p>　　SETBOR

123、DOUT1</p><p>　　SJMPSTART</p><p>　　KEYEND:SJMPSTART</p><p>　　WATCHDOG:SETBDOGOUT；看門狗喂狗子程序</p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP<

124、;/b></p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　CLRDOGOUT</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　DEL100ms:MOVR1,20；100ms的延時(shí)子程序</p><p>　　DEL100m

125、s1:MOVR2,49</p><p>　　DEL100ms2:MOVR3,49</p><p>　　DEL100ms3:DJNZR3,DEL100ms3</p><p>　　DJNZR2,DEL100ms2</p><p>　　DJNZR1,DEL100ms1</p><p><b

126、>　　RET</b></p><p><b>　　END</b></p><p><b>　　5　系統(tǒng)干擾</b></p><p>　　本系統(tǒng)由于是無(wú)線電源控制系統(tǒng)，故干擾會(huì)有很多的因素，要讓系統(tǒng)更穩(wěn)定就需要多種抗干擾措施。例如當(dāng)同一電源系統(tǒng)中的可控硅器件通斷時(shí)會(huì)產(chǎn)生劍鋒脈沖；當(dāng)電流通過(guò)變壓器的初級(jí)和次級(jí)

127、之間的電容耦合到直流中也會(huì)有干擾；當(dāng)無(wú)線電源系統(tǒng)附近的電器開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)，產(chǎn)生的浪涌電壓；當(dāng)信息傳遞到導(dǎo)線中的時(shí)候，由數(shù)字電路引起的干擾；當(dāng)信號(hào)電壓或者噪聲電壓通過(guò)分布式電容使其它導(dǎo)體上的電位受到影響，這種電容性耦合也是一種干擾。所以在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮到這些干擾，比如設(shè)計(jì)光電隔離。一般光電耦合阻抗很低，而干擾源的內(nèi)阻很大，這就使得饋送到光電耦合輸入端的干擾自然就小許多。</p><p>　　當(dāng)然，在軟件方面也有相應(yīng)的的