遥控器方案设计开发

遥控器在我们生活中是一种非常常见的远程控制装置,应用的范围十分的广泛。虽然这种利用红外线遥控的技术应用已经极为成熟,但是在使用中仍然存在着很明显的缺点。而将蓝牙设备技术的优势应用于遥控器系统的设计中,能够有效的改善原来遥控器的缺陷。一、蓝牙遥控器系统设计方案蓝牙遥控器系统的主要组成结构包括蓝牙模块、MCU单机片、操作键盘以及扬声器,这些部件的组成促使遥控器成为了基础性的远程控制装置。在功能方面,当

遥控器在我们生活中是一种非常常见的远程控制装置,应用的范围十分的广泛。虽然这种利用红外线遥控的技术应用已经极为成熟,但是在使用中仍然存在着很明显的缺点。而将蓝牙设备技术的优势应用于遥控器系统的设计中,能够有效的改善原来遥控器的缺陷。

一、蓝牙遥控器系统设计方案

蓝牙遥控器系统的主要组成结构包括蓝牙模块、MCU单机片、操作键盘以及扬声器,这些部件的组成促使遥控器成为了基础性的远程控制装置。在功能方面,当按下操作键盘的按键后,被按的按键值会被系统实施编码,在蓝牙模块的作用下将形成的ASICC码并以此码的形式进行发送。当蓝牙模块与系统之间建立连接之后,与之相对应的接收机能够对遥控器发送出声音信号,随之遥控器中组成部件的扬声器会发出声音,能够用来对遥控器位置的确认。由于在进行蓝牙通信的过程中需要先进行连接的建立,因此需对其中途出现的连接中断情况进行考虑。当蓝牙通信出现失败之后,操作系统会对蓝牙模块进行自动重启,并重新进行连接的建立,进而重新继续通信。

二、基于蓝牙技术的遥控器系统开发流程

2.1蓝牙遥控器的硬件设计

蓝牙遥控器构成的硬件主要有以下8个方面:①遥控器的微控制器(MCU单机片):微控制器是遥控器构件中的主控部件,将其与键盘进行连接,能够对键盘的运行状态进行检测,并对键盘的键值能够实施编码功能。将其以UART串口的形式与蓝牙模块之间进行连接,使其与蓝牙模块之间实现通信状态,从而使蓝牙建立连接得以实现,以此来对数据进行输出与读入的相应功能。将其与遥控器构建中功放模块建立连接,能够对功率放大模块进行开关控制。②遥控器的蓝牙模块:一般选用的是BK8002蓝牙模块,它与MCU单机片之间的连接是通过UART实现的,具有接收指令的功能,并能够通过蓝牙将数据信息进行发送及接收。同时还需要将音频线与功率放大器进行连接,以保证扬声器能够实现输出。③遥控器的功率放大模块:将音频线与该模块进行连接,该模块能够将音频信号进行放大,并将放大之后的信号通过扬声器进行输出。当然要注意输出的音量不能过大,否则会造成功放过热的现象。④遥控器的扬声器:它的主要功能就是对音频进行播放。⑤遥控器的键盘:能够实现对用户输入信息的接收。⑥遥控器的开关键:当按下该按键后,遥控器系统开始供电,同时能够将信号提供给MCU单片机。⑦遥控器的蜂鸣器:主要用于提醒信号的发出。⑧遥控器的电源:一般采用锂电池进行供电,并与电压转换芯片同时使用,为MCU单片机提供3.3伏电压,为蓝牙模块提供5伏电压。通过MCU单片机与开关键来共同控制实现导通。

2.2蓝牙遥控器的软件设计

基于蓝牙技术下遥控器的主程序流程主要包括以下8个方面:①遥控器的开关机功能,当按下这个按键之后,MCU单片机获得供电,同时接收到键盘中开关按键发出的信号,当系统检测到这个按键已经按下2秒后,进行通电信号的发出,这个时候遥控器获得供电,即代表已经开机。②遥控器的蓝牙握手功能,当遥控器中的蓝牙模块获得供电后,其指示信号为ON\r\n,当系统检测到这种信号之后,进行接收机配对操作命令的执行,否则将会自动对蓝牙进行重启。配对成功后,蓝牙模块供电后悔吐出II\r\n的信号指示,一经检测进行密码的发送,今儿使系统进入到对数据进行传送的模式,否则将会对蓝牙的连接继续进行等待。③遥控器的按键扫描功能,这项功能能够对键盘进行扫描,当检测到键值的编码后,进入到编码的发送模式。④遥控器的键值发送功能,按键位于非音量控制状态时,按键编码值通过UART以AT+编码值的格式传送给蓝牙模块,传输的波特率为9600。发送成功时,蓝牙模块的指示为OK\r\n。⑤遥控器的音量控制功能,通过对音量控制键的控制,向蓝牙模块发送音量控制的指令。指令如果发送成功,那么蓝牙模块显示的指示信号为成功,如果重复多次都未发送成功后,那么蓝牙模块进行自动重启。为了功放避免出现过热,应通过最大值的设定来对音量限定。⑥遥控器的接收音频信号功能,蓝牙模块中对数据的发送与音频接收的功能彼此之间是独立的,所以在MCU单片机将能功率的模块放大后,该接收机能够对音频信号直接进行发送。⑦遥控器的警告与休眠功能,如果进行蓝牙握手的时候,出现长时间的未连接的状况,MCU的蜂鸣器会收到控制发出声音进行提示。在连接建立之后,键盘如果长时间处于无动作的状态,MCU将会进入休眠的模式,蓝牙模块将会自动关闭,一直到按键再次被按时才会复苏。⑧遥控器的断开连接自动重启功能,当建立的蓝牙连接被断开之后,MCU会蓝牙模块进行控制进行重启。

深圳遥控器单片机设计公司

三、基于单片机技术的遥控器开发思路

时代在发展,我们对生活的要求也越来越高,各种遥控器悄然的进入我们的家庭和工作中,但是传统的遥控器制作方法简单、功能单一,在应用时受到一定地限制。本文对遥控器的设计在结合了以前遥控器的优点,优化了以前的缺点的基础上,又加入了新的元素,是我们的遥控器变得更加先进。我们采用单片机来进行遥控设计,利用单片机的特点,使一个遥控器能控制所有的电器,达到一器多用的效果。这项研究在使我们的生活变得越来越智能化,在我们的生活上节省了遥控的数量,在我们科技发展上帮助我们又立下一个新的里程碑。

单片机的全名是单片微型计算机,它就是在一个芯片上集成随机存取存储器、只读存储器、中央微处理器、接口电路等部件,从而构成一个微型计算机。万能遥控器其实就是要求提高我们的存储器的容量,在进行编码时,把所有电器的编码都放进去。当使用遥控器时,我们根据不同的电器进项寻找不同的编码,从而控制电器的功能。

由于以前的无线通信技术产生的无线波对于其他的无线通信设备会造成一定的干扰,所以它并不能大量的使用,一器多用这是很难实现。因此遥控器在使用单片机的基础上是依靠红外线通信,红外线通信不光不会产生信号互扰,而且发行速度快。它是利用红外线在空气中的传播,遥控器进行发射和电器负责接受。在发射时,我们选择功能的的发送信号通过编码后进入电路通过红外发光二极管进行发射,当电器受到这种红外信号时,再通过电路把它恢复成原来的信号进行控制电器的作用。

四、基于单片机的遥控器设计方法

4.1单片机遥控器的总体结构

首先我们把单片机遥控器的结构进行模板化,然后把各个模板连接在一起。遥控器主要包括接收发送模块、单片机、按键模块、电源模块、电路控制模块。这几个模块构成了我们的遥控器,我们在分别对这几个模块进行设计,最后对整体进行外观进行设计,组成我们的遥控器。

4.2单片机选择设计

我们选择单片机时有很多单片机进行选择,通过反复挑选我们选择单片机AT89S52,这款单片机是一种低功耗、高性能,具有8KB在系统可编程Flash存储器,其内部数据存储器有258Byte(可以根据需要扩展外部RAM),可作为CPU正常工作的内部缓存和学习过程中红外命令的脉冲宽度和编码的暂存器。硬件电路基础是AT89S52最小系统,所有其他电路都是在这个基础上扩展出来。这款高性能的单片机在控制行业中被广泛应用。单片机与各模块电路口相连接。

4.3遥控器发送模块设计

在红外线进行发射时,我们采用红外发光二极管PH303进行发射红外信号。当我们按下功能键时,单片机找到对应的编码,开始穿向电路中,当二极管中有电流通过时,红外发光二极管进行发射红外线。由于在红外线具有距离小发射信号强的特点,我们需要增强红外线的信号强度,防止距离远难以控制的现象发生。我们可以用输出占空比较小的脉冲信号来增强红外线信号强度,输出占空比较小的方法一般就是设计脉冲电路和用软件控制单片机这两种方法。

我们在设计单片机遥控器时采用利用软件这种方法,在遥控器输出高电平情况下,定时时间是由指令数和指令周期决定的,但是指令周期是一定的,那么我们就应该来控制指令数。因此我们可以看出占空比可以来定时时间来控制,这样我们就输出占空比尽量小的脉冲信号。也就是说我们利用软件控制指令数就可以控制红外线发射的信号强弱。

4.4接收模块设计

红外接收我们选用SM0038这种接收头,这种接收头的工作原理是当接收到38KHZ红外线这种信号时,就会把这种光信号转化为电信号,经过电路进行放大处理,再由输出级电路进行反向放大输出。它的优点是性能高,价格低廉,在其他领域被广泛使用。

4.5遥控器按键模块设计

在对键盘进行设计的时候,我们一般采用矩阵式键盘,形成行列结构把按键布置在交电上,然后将每个按键都连接上线。按键的顺序也关系我们的使用,在布置按键时,我们应该把功能关系密切的按键放在一起,而把那些没有关系的安建分离开来。这样的设计方便我们在使用遥控器时尽快掌握我们的遥控器使用方法。我们还应该设置上选择电器的按钮,来选择我们控制的电器。

基本原理就是当按键按下时为低电平,而当没有按键按下时,就是高电平。不同的按键都表示着不同的功能,在接收时是不同的信号,然后是不同的信号又是不同的编码。并且不同的按键下是开关,利用了机械触点的开和断。在闭合和断开的过程通过机械的触点产生电压,但是机械触点具有弹性,断开和闭合时都会产生颤动,这就会造成电路的不稳定。我们必须消除这种按键颤动,我们选择用加双稳态电路的方法。

4.6遥控器电源模块设计

我们通常选择5V干电池作为遥控器的电源。首先电池的购买渠道比较方便,在各个超市都有售卖。其次干电池使用起来方便,相对于那种充电遥控器,是比较省原材料,这样的电池不用考虑它的使用寿命,并且不用再把充电电池的原理引进进来。

总结

综上所述,本文通过蓝牙模块化设计的介绍,还原了蓝牙遥控器的实现过程,发现与红外遥控器相比其在通信准确率方面差不多,而在系统的稳定性方面,由于蓝牙遥控器能够在连接出现中断的情况下,进行修正来使正常通信得以维护,接收距离较长且可以不对准接收装置,就可以完成远距离的控制任务,所以蓝牙遥控器更具稳定性。

另外,单片机遥控器在我们的生活中越来越重要,我们需要这样的方便快捷的工具来使我们的生活变得更加的方便。现在我们家庭、工业的智能化普及的还不够高,每台电器只能用相对应的遥控器来控制的岁月马上就会过去,而新的一器多用的时代已经在悄然到来。本文以单片机遥控器设计为主要内容,介绍了一些单片机遥控器的基本原理和设计过程,解决了不同电器的遥控器之间不兼容的问题。随着科技的进一步发展,我们的智能遥控器会变得越来越方便,会引入更多的功能。智能遥控器不单单让我们的电器控制变得更加方便,也给与我们进行将来远程监控的研究提供了便利。