智能鍵盤無線遙控電路的設(shè)計(jì)
1 智能鍵盤無線遙控電路
智能儀器儀表使用場合的環(huán)境比較復(fù)雜、干擾較大,用紅外線遙控方式是有困難的,此時(shí)若采用無線電遙控就顯得比較方便。本文介紹的簡單的智能鍵盤無線遙控電路可以實(shí)現(xiàn)上述要求,它具有電路結(jié)構(gòu)簡單、信號(hào)傳輸可靠的優(yōu)點(diǎn)。電路方框圖如圖1所示。
遙控開關(guān)的數(shù)量與智能儀器儀表的功能鍵一一對(duì)應(yīng)。這些開關(guān)與編碼器的數(shù)據(jù)控制輸出引腳相連,通過發(fā)射/接收電路(發(fā)射/接收地址編碼信號(hào)),使配對(duì)的解碼器的數(shù)據(jù)控制輸出引腳輸出與對(duì)應(yīng)的開關(guān)相一致的電平,該電平作為驅(qū)動(dòng)信號(hào),由單片機(jī)進(jìn)行檢測,然后執(zhí)行相應(yīng)功能鍵。
2 電路組成及工作原理
2.1 電路組成
電路由信號(hào)發(fā)射電路、信號(hào)接收電路、智能儀器儀表內(nèi)部的CPU構(gòu)成,具體電路如圖2所示。
2.1.1 長波數(shù)字信號(hào)發(fā)射/接收器
T630是長波數(shù)字信號(hào)發(fā)射器,T631是長波數(shù)字信號(hào)接收器,兩者結(jié)合組成的無線數(shù)字通信系統(tǒng)具有以下特點(diǎn):
能夠穿透建筑物、機(jī)箱、金屬設(shè)備等的阻隔且沒有方向性;采用長波技術(shù)發(fā)射、接收數(shù)字串行信號(hào);有效發(fā)射距離2~100米;發(fā)射功率為毫瓦數(shù)量級(jí),150kHz頻段,不會(huì)對(duì)其他電器產(chǎn)生干擾,也不會(huì)被其它電器干擾;供電電壓范圍1.5V~20V;工作電流0~22mA(有休止態(tài))。芯片內(nèi)部集成了包括天線在內(nèi)的各種部件,外部電路極其簡潔,應(yīng)用接口簡單。對(duì)于開關(guān)控制來說,該對(duì)芯片的顯著優(yōu)點(diǎn)是不必考慮發(fā)射/接收的具體模擬電路,而只需按數(shù)字電路的方法進(jìn)行設(shè)計(jì),省掉了高頻模擬電路的復(fù)雜調(diào)試。
2.1.2 編/解碼器
YYH26/YYH27編/解碼器集成電路,采用四種狀態(tài)編碼方式,可以自由編碼達(dá)400萬組。
編碼器YYH26的A0~A11為編碼端,除A0引腳只有三種狀態(tài)外,其余都可以有四種編碼狀態(tài),即接地VSS、懸空、接VDD、與A0腳相連;另外,A8~A11引腳在與YYH27配對(duì)使用時(shí),作為控制數(shù)據(jù)輸出用;T.E.腳為編碼輸出控制端,當(dāng)其為低電平時(shí),YYH26就通過DATA-O腳串行輸出編碼脈沖串;OSC1、OSC2引腳外接一個(gè)電阻(約80K)用作本機(jī)振蕩。
解碼器YYH27是把DATA-I腳輸入的串行碼(來自YYH26輸入數(shù)據(jù))與本地地址碼進(jìn)行比較,如果兩者一致,則說明解碼成功。A0~A11為本地地址碼,但因?yàn)锳8~A11這四位作為控制數(shù)據(jù)輸出,故YYH27只有八位地址碼,最多可解65536組編碼;OSC1、OSC2接一個(gè)與YYH26使用的相同阻值的電阻;當(dāng)DATA-I輸入的數(shù)據(jù)有效時(shí),V.T.引腳輸出一個(gè)高電平;VDD為2V~6V。
發(fā)射電路由T630和YYH26及外接電阻構(gòu)成,接收電路由T631和YYH27及外接電阻構(gòu)成,電路非常簡單,基本不用調(diào)試。
代表功能鍵的按鍵開關(guān)S1~S4YYH27的數(shù)據(jù)控制位A8~A11相對(duì)應(yīng),A8~A11與智能儀器儀表內(nèi)部的單片機(jī)的四條口線相連接,單片機(jī)只需對(duì)自己相應(yīng)的口線進(jìn)行檢測,就可知道要執(zhí)行何種功能。
2.2 電路工作原理
首先根據(jù)相應(yīng)的儀器儀表的鍵盤,對(duì)編/解碼對(duì)芯片進(jìn)行編碼,可使其編碼輸入端要么接地VSS,要么接電源VDD,只要編/解碼對(duì)芯片的編碼一致即可。
在發(fā)射電路中,當(dāng)按下S1~S4中的任一開關(guān)時(shí),YYH26的DATA-O腳便產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于地址碼的編碼脈沖信號(hào),該信號(hào)輸入到T630的DATA-I腳,由T630將其發(fā)出;在接收電路中,T631將T630發(fā)出的長波信號(hào)收到,然后把該收到的信號(hào)通過T631的DATA-O口線送至YYH27的DATA-I口線,如果與其地址編碼相符合,則YYH27的數(shù)據(jù)控制位(D0~D3)送出與S1~S4相對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)。YYH27的數(shù)據(jù)控制位A8~A11與儀器儀表內(nèi)部的CPU的四條口線(例如P1.0~P1.3)相連,再通過CPU對(duì)該組口線不斷地進(jìn)行檢測,當(dāng)檢測到該組口線中的某一條口線為低電平時(shí),說明與按下的S1~S4中的某一功能鍵起作用,則即可執(zhí)行相應(yīng)的功能。
例如發(fā)射電路中的S1開關(guān)按下,則與之相應(yīng)的接收電路中的數(shù)據(jù)控制位A11端即送出相應(yīng)的低電平信號(hào),CPU檢測到P1.3為低電平后,通過判斷立即執(zhí)行相應(yīng)的功能。
3 結(jié)束語
該智能鍵盤無線遙控電路由于采用了編/解碼器件,具有一定的保密性,不會(huì)造成對(duì)其它儀器儀表的干擾;電路簡單可靠,制作方便,在儀器儀表智能化高速發(fā)展的今天,具有一定的應(yīng)用價(jià)值。