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[摘 要]科技的发展为我们的生活带来极大的便利,各种智能家电被运用到人们的日常生活和工作当中,遥控器在各个领域应用频率也越来越大。单片机具有价格低、集成度高、体积小等优势,将单片机运用到遥控器设计当中,能够有效减少遥控器繁多带来的不便,应用意义比较明显。因此,本文首先分析了单片机遥控器的组成及原理,然后对单片机遥控器的设计进行具体探讨,以供参考。
[关键词]单片机;遥控器设计;方法探讨
中图分类号:TD65 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)34-0193-01
时代在发展,社会在进步,人们对生活的要求越来越高,在人们的工作与生活当中,遥控器非常普遍。传统遥控器功能单一、制作方法简单,已经难以符合现代人们的需求。在传统遥控器设计的基础上,充分运用單片机,结合传统遥控器的优点与单片机的优势,将多种电器的遥控集中到一个遥控器上,解决遥控器繁多的问题,从而使生活越来越智能化、科技化。
1. 单片机遥控器的组成及原理
单片机是由输入输出设备、存储器、控制器、运算器等多个部件构成的嵌入式微信计算机。因此,单片机具备储存、读取、计算等多种功能,将其运用于遥控器当中,能够充分运用计算机的功能,形成计算机万能遥控器,同时存储器的容量也会随之提升[1]。在单片机遥控器编码过程中,由于存储空间的加大,能够将更多电器的编码放入其中,从而使一个遥控器能够控制多个电器。之前,由于技术的局限性,无线通信技术产生的无线波经常与其他设备产生的无线波相互干扰,导致单片机遥控器难以推广使用。随着技术的发展,当前单片机开始依靠红外线通信,信号之间不会产生干扰,而且信号传播速度比较快,大多数发送的信号经过编码进入二极管,发射红外线,当电器接收到红外信号后,再通过自身的电路将其恢复成原本信号,从而实现电器控制。
2. 基于单片机的遥控器设计方法
首先,单片机遥控器的总体结构在设计单片机遥控器时,首先应该掌握单片机遥控器的总体结构,并将其模板化,通过不同模板之间的连接,构成单片机遥控器。其中包括发送模块、接收模块、按键模块、电源模块等几大部分,设计者应该对各大模块进行分别设计,然后再设计整体外观。其次,单片机选择设计[2]。市场上单片机的数量非常多,所以,在进行单片机遥控器设计时,应该根据遥控器的使用功能,合理选择单片机。在选择过程中,可以参照“高性能、低消耗”两个基本原则。例如,STM32F103CB单片机具有ISP(在线编程)64kbyte Flash,储存空间比加大,同时还具备外部扩展空能,当CPU工作正常时,可以在暂存器硬件电路的基础上,扩展其他电路,性能相对比较高,因此,这款单片机在市场上运用比较广泛。第三,发送模块设计。发送模块是单片机遥控器的重要模块之一,其主要功能是利用红外发光二极管发射红外线信号。当按下功能键时,单片机就能找到相应的编码,然后电流通过二极管形成空外向信号,信号再向外发射。红外信号具有信号强、发射距离小等优势,使用红外信号发射时,占据的空间比较小。因此,在设计发送模块时,应该充分了解红外信号的特点,结合单片机优势,采取软件控制与脉冲电路的方式,发送控制指令,保证发送模块的高效与稳定。第四,接收模块设计。接收模块与发送模块相对应,主要负责信号的接收。其工作原理主要利用SM0038接收头,将38KHZ红外线信号转变为电信号,然后穿过电路,通过电路转化和处理,最后实现放大输出。这种设计具有价格低廉、性能高等优势,目前在单片机遥控器设计中运用非常广泛。第五,按键模块设计。按键是遥控器必不可少的组成部分,因此,按键模块设计非常重要。通常情况下,按键模块采用矩阵式键盘,在交电上形成行列结构,然后按照顺序连接每个按键。值得注意的是,按键的连接顺序最好符合人们的使用习惯,才能更加方便人们的使用[3]。同时,在设计过程中,一些功能比较相近或者密切的按键,应该放置在一起,而关联比较小的按键则需要尽可能分离开,以免在使用过程中,出现失误。这样的按键设计能够确保人们在使用过程中,可以尽快掌握遥控器的使用方法,从而更好地控制电器。遥控器按键设计的基本原理就是电平的改变,在按键按下时,遥控器处于低电平状态,当没有按下时,则处于高电平状态。不同功能的按键可以接收到不同的信号,同时也拥有不同的编码。因此,在按键设计过程中,需要充分注意不同按键的设计,同时,为了解决闭合和断开过程中的颤动问题,保持电路的稳定性,在设计按键时,可以采用双稳态电路,保证遥控器的稳定和准确。第六,电源模块设计。单片机设计中,电源同样属于重要的组成部分,通常情况下,遥控器采用V5干电池作为电源,这种干电池采购渠道比较多,使用方便,也节省材料。并且,运用干电池后,不需要引进充电电池原理,简化了设计步骤,使电源设计更加简单、易操作。
3. 结语
综上所述,近年来各种电器逐渐在人们的生活中普及,在这种情况下,传统遥控器很容易造成遥控器繁多,使用不便等问题。因此,为了减少遥控器的使用,将单片机运用到遥控器设计当中,利用单片机体积小、存储量大等优势,将各种电器的编程储存到单片机当中,实现多种电器遥控。在单片机设计当中,设计师应该更加注重发送、接收、按键、电源等模块的设计,充分保证单片机遥控器的有效性与功能性。
参考文献
[1] 林跃,梁立容,王凤,等.基于STC12C5A60S2的无人机遥控器的设计与实现[J].电子测量技术, 2017,7(8):212-216.
[2] 王瑞琦.基于STC89C51单片机的多功能智能小车设计[J].国外电子测量技术,2017,36(7):103-106.
[3] 刘晓鹏,刘波,马自超,等.基于机器视觉的遥控器装配系统研究与设计[J].自动化仪表,2017,38(11):92-95.
作者简介
梁增智(1983.02)男;民族:汉族;广东省佛山市,工作单位:佛山市安尔康姆航空科技有限公司,研究方向:STM32单片机的软件。
[关键词]单片机;遥控器设计;方法探讨
中图分类号:TD65 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)34-0193-01
时代在发展,社会在进步,人们对生活的要求越来越高,在人们的工作与生活当中,遥控器非常普遍。传统遥控器功能单一、制作方法简单,已经难以符合现代人们的需求。在传统遥控器设计的基础上,充分运用單片机,结合传统遥控器的优点与单片机的优势,将多种电器的遥控集中到一个遥控器上,解决遥控器繁多的问题,从而使生活越来越智能化、科技化。
1. 单片机遥控器的组成及原理
单片机是由输入输出设备、存储器、控制器、运算器等多个部件构成的嵌入式微信计算机。因此,单片机具备储存、读取、计算等多种功能,将其运用于遥控器当中,能够充分运用计算机的功能,形成计算机万能遥控器,同时存储器的容量也会随之提升[1]。在单片机遥控器编码过程中,由于存储空间的加大,能够将更多电器的编码放入其中,从而使一个遥控器能够控制多个电器。之前,由于技术的局限性,无线通信技术产生的无线波经常与其他设备产生的无线波相互干扰,导致单片机遥控器难以推广使用。随着技术的发展,当前单片机开始依靠红外线通信,信号之间不会产生干扰,而且信号传播速度比较快,大多数发送的信号经过编码进入二极管,发射红外线,当电器接收到红外信号后,再通过自身的电路将其恢复成原本信号,从而实现电器控制。
2. 基于单片机的遥控器设计方法
首先,单片机遥控器的总体结构在设计单片机遥控器时,首先应该掌握单片机遥控器的总体结构,并将其模板化,通过不同模板之间的连接,构成单片机遥控器。其中包括发送模块、接收模块、按键模块、电源模块等几大部分,设计者应该对各大模块进行分别设计,然后再设计整体外观。其次,单片机选择设计[2]。市场上单片机的数量非常多,所以,在进行单片机遥控器设计时,应该根据遥控器的使用功能,合理选择单片机。在选择过程中,可以参照“高性能、低消耗”两个基本原则。例如,STM32F103CB单片机具有ISP(在线编程)64kbyte Flash,储存空间比加大,同时还具备外部扩展空能,当CPU工作正常时,可以在暂存器硬件电路的基础上,扩展其他电路,性能相对比较高,因此,这款单片机在市场上运用比较广泛。第三,发送模块设计。发送模块是单片机遥控器的重要模块之一,其主要功能是利用红外发光二极管发射红外线信号。当按下功能键时,单片机就能找到相应的编码,然后电流通过二极管形成空外向信号,信号再向外发射。红外信号具有信号强、发射距离小等优势,使用红外信号发射时,占据的空间比较小。因此,在设计发送模块时,应该充分了解红外信号的特点,结合单片机优势,采取软件控制与脉冲电路的方式,发送控制指令,保证发送模块的高效与稳定。第四,接收模块设计。接收模块与发送模块相对应,主要负责信号的接收。其工作原理主要利用SM0038接收头,将38KHZ红外线信号转变为电信号,然后穿过电路,通过电路转化和处理,最后实现放大输出。这种设计具有价格低廉、性能高等优势,目前在单片机遥控器设计中运用非常广泛。第五,按键模块设计。按键是遥控器必不可少的组成部分,因此,按键模块设计非常重要。通常情况下,按键模块采用矩阵式键盘,在交电上形成行列结构,然后按照顺序连接每个按键。值得注意的是,按键的连接顺序最好符合人们的使用习惯,才能更加方便人们的使用[3]。同时,在设计过程中,一些功能比较相近或者密切的按键,应该放置在一起,而关联比较小的按键则需要尽可能分离开,以免在使用过程中,出现失误。这样的按键设计能够确保人们在使用过程中,可以尽快掌握遥控器的使用方法,从而更好地控制电器。遥控器按键设计的基本原理就是电平的改变,在按键按下时,遥控器处于低电平状态,当没有按下时,则处于高电平状态。不同功能的按键可以接收到不同的信号,同时也拥有不同的编码。因此,在按键设计过程中,需要充分注意不同按键的设计,同时,为了解决闭合和断开过程中的颤动问题,保持电路的稳定性,在设计按键时,可以采用双稳态电路,保证遥控器的稳定和准确。第六,电源模块设计。单片机设计中,电源同样属于重要的组成部分,通常情况下,遥控器采用V5干电池作为电源,这种干电池采购渠道比较多,使用方便,也节省材料。并且,运用干电池后,不需要引进充电电池原理,简化了设计步骤,使电源设计更加简单、易操作。
3. 结语
综上所述,近年来各种电器逐渐在人们的生活中普及,在这种情况下,传统遥控器很容易造成遥控器繁多,使用不便等问题。因此,为了减少遥控器的使用,将单片机运用到遥控器设计当中,利用单片机体积小、存储量大等优势,将各种电器的编程储存到单片机当中,实现多种电器遥控。在单片机设计当中,设计师应该更加注重发送、接收、按键、电源等模块的设计,充分保证单片机遥控器的有效性与功能性。
参考文献
[1] 林跃,梁立容,王凤,等.基于STC12C5A60S2的无人机遥控器的设计与实现[J].电子测量技术, 2017,7(8):212-216.
[2] 王瑞琦.基于STC89C51单片机的多功能智能小车设计[J].国外电子测量技术,2017,36(7):103-106.
[3] 刘晓鹏,刘波,马自超,等.基于机器视觉的遥控器装配系统研究与设计[J].自动化仪表,2017,38(11):92-95.
作者简介
梁增智(1983.02)男;民族:汉族;广东省佛山市,工作单位:佛山市安尔康姆航空科技有限公司,研究方向:STM32单片机的软件。