相对于有线遥控，无线遥控不受间隔的影响，彻底消除了拖缆式遥控装置所带来的毛病危险，给人们的日常作业和日子带来了更多的便当。跟着数字处理技能的快速开展，无线数字通讯技能日趋老练，其抗干扰能力强和易于对数字信号进行各种处理等长处，使得无线遥控体系的抗干扰功用逐步提高，安全功用大大改进。现在的无线遥控范畴首要有超声波遥控、红外线遥控及无线电遥控。相对于超声波遥控和红外线遥控，无线电遥控是运用无线电信号在空气中传达，依据无线电波的频率来遥控，可穿透必定的障碍物，传达间隔较远，因而成为无线遥控范畴的首选，在国防、军事、科研和日常作业日子范畴运用越来越广。
选用Silicon Laboratories 研发的无线发射芯片Si4010、无线接纳芯片Si4313和C8051F920 单片机规划并制造的频率为433.92 MHz 的无线电遥控多路开关体系，结构简略，功用安稳，操控便利，适用于含有较多受控电器的场合，并可完成多路多功用操控。
1 体系作业原理
无线电遥控多路开关体系由无线电发射电路和无线电接纳操控电路两大部分组成。体系组成框图如图1 所示。
图1 体系组成框图
开关体系作业原理是首要经过按键电路输入所需操控开关电路的位号，一起发动指令编码电路，指令编码电路在内部电路的操控下发生带有地址编码信息和开关状况信息的编码脉冲信号，该脉冲信号对载波信号进行调制，调制后载波信号经扩大和调谐由射频发射电路发射出去。无线电接纳电路接纳到载波调制信号后，由解调解码电路对载波调制信号进行解调得到编码脉冲信号，再进行编码地址承认，承认是否为本遥控开关体系地址。假如所接纳到的信号地址码与本机地址编码相同，则对编码脉冲信号进行译码并输出数据，由单片机电路操控相应的开关电路动作。不然，不进行译码，单片机操控电路不响应，开关电路无任何动作。
2 硬件介绍
2.1 Si4010 简介
Silicon Laboratories 的Si4010 射频发射器为单芯片遥控IC，仅需一个外部旁路电容、一块印制电路板、电池和一个带按键的外壳便能构成完好的无线电遥控器。选用专利高可靠性的无晶体振荡器架构，无需外部时钟源，也不受冲击和轰动影响。其载波频率精确度在商业温度规模内为±150 ppm，在工业温度规模内则可达±250 ppm，它的精确度比传统的(SAW)发射器高出两倍，且无需运用外部晶体振荡器。具有主动天线调谐，该功用可最大化发射间隔，供给安稳的输出功率，有用削减对遥控器的晦气影响。包含一个嵌入式兼容8051 微操控器，内具1 个4 kB 的RAM、1 个8 kB 的一次性编程(OTP)非易失性内存、1 个128 位EEPROM 以及用于函数库(library)功用的12 kB ROM，该微操控器上的数字外围功用包含触控唤醒GPIO、1 个专利技能的可供给100 万次读写寿数的20 位EEPROM、1 个LED 驱动器、1 个休眠定时器、1 个调试器， 以及1 个可供给安全单向链路的高速128位高档加密规范(AES)加速器。Si4010 的作业电压规模为1.8～3.6 V，可供给超低的电流耗费(小于10nA 的待机电流和小于20 mA 的峰值电流)以及低功耗触控唤醒形式。支撑FSK、OOK 调制形式，支撑PCB 环形天线， 作业频带为27～960 MHz，芯片内部还包含LDO、温度传感器及低电压检测报警等。
2.2 Si4313 简介
Silicon Laboratories 的Si4313 芯片是单端通用ISM 频段接纳器， 作业频率为240～960 MHz，可编程接纳频率带宽为2.6～260 kHz， 接纳灵敏度为-118 dBm， 数据速率为0.2～128 kb/s，选用FSK、GFSK 和OOK 调制计划，支撑调频、单电容调谐网络，支撑PCB 环形天线，作业电源电压为1.8～3.6 V，具有超低功耗、高灵敏低关机形式。内部功用包含：唤醒计时器、主动频率校准、前端码侦测、无线电信号强度检测、集成电压调节器、片内振荡器、64 kB FIFO 等。
3 体系硬件电路规划
3.1 无线电发射体系
无线电发射体系首要由按键电路、编码调制电路、无线电发射电路组成。无线电发射体系的电路原理图如图2 所示。
图2 发射体系电路原理图
无线电发射体系是以Si4010 为中心来规划。Si4010 的4 个输入输出端口与按键直接相连，内部电路可直接纳集按键状况信息。Si4010 的信号差分输出端TXM、TXP 别离与环形天线的两头衔接， 环形天线直接印制在PCB 板上，削减了发射体系体积。选用C2 接口编程，Si4010 的C2DATA、C2CLK 端口与JTAG 接口的4 个端口相连。C3、C4、C5组成电源滤波电路。发光二极管供给按键动作指示，当有按键按下时，放光二极管亮，没有按键按下，放光二极管灭。无线电发射体系的首要功用是在Si4010 内部MCU的操控下收集按键电路的状况信息， 完成数据加密和编码，再进行FSK 调制，调制后信号经扩大调谐，由环形天线发射出去。
3.2 无线电接纳体系
无线电接纳体系首要由无线电接纳电路、解调解码、单片机操控电路及开关电路组成。无线电接纳体系电路原理如图3 所示。
图3 接纳体系电路原理图
接纳解调电路选用与射频发射模块相配套的无线接纳芯片Si4313 来完成。操控单元选用C8051F920 单片机。
Si4313 的RX 端口经%&&&&&%C1与天线相连， 接纳遥控调制载波信号。Si4313 与单片机之间的通讯是经过SPI 总线完成，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)。读写标志位指示当时操作是读仍是写;7 位地址指示操作目标， 可寻址128 个8 位操控寄存器中的恣意一个; 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 端口别离与单片机的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 为操控端口，与开关电路相连。
无线电接纳体系的首要功用是接纳遥控载波调制信号，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，再经过操控端口操控开关电路相应的开关动作。
4 体系软件介绍
软件编程选用模块化规划思维，体系中各首要功用模块均编成独立的运用函数由主程序调用。
4.1 发射体系软件
无线电发射体系的软件规划首要经过C2 接口编程完成Si4010 内部集成的8051MCU 对无线发射电路的状况进行操控。包含芯片初始化程序，键盘扫描及读取程序，射频参数设置程序，无线发射程序等。发射体系软件流程如图4 所示。
图4 发射体系软件流程图
4.2 接纳体系软件
无线电接纳操控体系的软件依据C8051F920 单片机规划，经过C2 编程完成单片机对开关电路的状况操控。单片机采样到有用中止请求信号，便履行中止服务子程序，在中止服务子程序中， 单片机将依据I/O 端口取得的数据履行相应的子程序，然后完成对开关电路的操控。接纳体系软件流程如图5 所示。
图5 接纳体系软件流程图
5 结束语
本文选用低价位、超低功耗单芯片无线遥控%&&&&&% 及单片机规划可编程无线电遥控多路开关体系，具有成本低、体积小、功耗低、抗干扰能力强、遥控间隔远、可靠性高级特色。经在实验室软、硬件综合测试，接纳解调电路对发射电路遥控信号接纳解调正常，开关电路动作到位，无线电遥控开关体系的多路多功用操控正常。可进一步推广运用，在工业生产、安防监控、智能家居等范畴运用远景宽广。
