可编程无线电遥控多路开关系统设计

相对于有线遥控，无线遥控不受距离的影响，完全消除了拖缆式遥控装置所带来的故障隐患，给人们的日常工作和生活带来了更多的便利。随着数字处理技术的快速发展，无线数字通信技术日趋成熟，其抗干扰能力强和易于对数字信号进行各种处理等优点，使得无线遥控系统的抗干扰性能逐步提高，安全性能大大改善。目前的无线遥控领域主要有超声波遥控、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，无线电遥控是利用无线电信号在空气中传播，根据无线电波的频率来遥控，可穿透一定的障碍物，传播距离较远，因此成为无线遥控领域的首选，在国防、军事、科研和日常工作生活领域应用越来越广.

采用SiliconLaboratories研制的无线发射芯片Si4010、无线接收芯片Si4313和C8051F920单片机设计并制作的频率为433.92MHz的无线电遥控多路开关系统，结构简单，性能稳定，控制方便，适用于含有较多受控电器的场合，并可实现多路多功能控制。

1系统工作原理

无线电遥控多路开关系统由无线电发射电路和无线电接收控制电路两大部分组成。系统组成框图如图1所示。

图1系统组成框图

开关系统工作原理是首先通过按键电路输入所需控制开关电路的位号，同时启动指令编码电路，指令编码电路在内部电路的控制下产生带有地址编码信息和开关状态信息的编码脉冲信号，该脉冲信号对载波信号进行调制，调制后载波信号经放大和调谐由射频发射电路发射出去。无线电接收电路接收到载波调制信号后，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，再进行编码地址确认，确认是否为本遥控开关系统地址。如果所接收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，由单片机电路控制相应的开关电路动作。否则，不进行译码，单片机控制电路不响应，开关电路无任何动作。

2硬件介绍

2.1Si4010简介

SiliconLaboratories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整的无线电遥控器。采用专利高可靠性的无晶体振荡器架构，无需外部时钟源，也不受冲击和震动影响。其载波频率精确度在商业温度范围内为±150ppm，在工业温度范围内则可达±250ppm，它的精确度比传统的(SAW)发射器高出两倍，且无需使用外部晶体振荡器。具备自动天线调谐，该功能可最大化发射距离，提供稳定的输出功率，有效减少对遥控器的不利影响。包含一个嵌入式兼容8051微控制器，内具1个4kB的RAM、1个8kB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)功能的12kBROM，该微控制器上的数字外围功能包括触控唤醒GPIO、1个专利技术的可提供100万次读写寿命的20位EEPROM、1个LED驱动器、1个休眠定时器、1个调试器，以及1个可提供安全单向链路的高速128位高级加密标准(AES)加速器。Si4010的工作电压范围为1.8～3.6V，可提供超低的电流消耗(小于10nA的待机电流和小于20mA的峰值电流)以及低功耗触控唤醒模式。支持FSK、OOK调制模式，支持PCB环形天线，工作频带为27～960MHz，芯片内部还包含LDO、温度传感器及低电压检测报警等。

2.2Si4313简介

SiliconLaboratories的Si4313芯片是单端通用ISM频段接收器，工作频率为240～960MHz，可编程接收频率带宽为2.6～260kHz，接收灵敏度为-118dBm，数据速率为0.2～128kb/s，采用FSK、GFSK和OOK调制方案，支持调频、单电容调谐网络，支持PCB环形天线，工作电源电压为1.8～3.6V，具备超低功耗、高灵活低关机模式。内部功能包括：唤醒计时器、自动频率校准、前端码侦测、无线电信号强度检测、集成电压调节器、片内振