蔡綿宏

摘要：XFR/T-003是FSK調(diào)頻無線帶編解碼收發(fā)模塊，是根據(jù)市場反饋和廣大用戶的建議，而推出的極具震憾力的模塊。大量應(yīng)用于遠(yuǎn)距離遙控拉閘門、伸縮門、電動(dòng)門控系統(tǒng)、遠(yuǎn)距離工業(yè)控制、通訊及安防領(lǐng)域上，亦可應(yīng)用于其它要求較高需要無線遙控的場合。本文介紹了該模塊在教室用電設(shè)備管理中的應(yīng)用，給出了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的框圖和程序流程圖。

關(guān)鍵詞：教室用電設(shè)備；無線收發(fā)模塊；控制

隨著社會(huì)的發(fā)展和科學(xué)水平的提高，現(xiàn)代的教室里大多數(shù)都有以下用電設(shè)備：日光燈、電風(fēng)扇、電視機(jī)或多媒體設(shè)備等。這些設(shè)備給教學(xué)上帶來了很大的方便，也給用電設(shè)備管理員帶來了很多的煩惱。例如：晚自習(xí)時(shí)間在教室里面看電視影響其他同學(xué)們的學(xué)習(xí)；教室鎖了門而所有的日光燈和電風(fēng)扇都開著浪費(fèi)電能，管理員無能為力；在總開關(guān)接通和斷開的瞬間對電網(wǎng)產(chǎn)生的沖擊和電弧對開關(guān)觸點(diǎn)的損害等。為了解決這些問題和更好地進(jìn)行管理及節(jié)約能源，筆者為教室用電設(shè)備的現(xiàn)代化智能管理設(shè)計(jì)了基于51單片機(jī)的管理系統(tǒng)。

一、系統(tǒng)的組成及工作原理

本系統(tǒng)由CPU、電源模塊、無線接收模塊、紅外接收模塊、鍵盤模塊、顯示模塊和控制模塊組成。

（1）電源模塊：電源模塊是由變壓器降壓、橋式整流、電容濾波電路和集成穩(wěn)壓電路組成。由于系統(tǒng)采用的是5V的直流電壓，所以在整流濾波后用三端穩(wěn)壓集成7805進(jìn)行穩(wěn)壓便可。

（2）CPU：系統(tǒng)采用的CPU是能在線下載程序的AT89S51單片機(jī)，以便隨時(shí)在線升級系統(tǒng)軟件。

（3）無線接收模塊：無線接收模塊采用的是XFR/T-003。該模塊是調(diào)頻無線帶編解碼收發(fā)模塊，由于該模塊帶編解碼，所以操作起來很方便，不同的教室設(shè)定不同的地址碼，對用電設(shè)備的操作則由不同的操作碼來實(shí)現(xiàn)。無線接收通道主要是給管理員提供的，它具有最高的控制權(quán)限，在任何情況下管理人員可以用手持的無線發(fā)射模塊對任何教室的任何用電設(shè)備進(jìn)行控制。

（4）紅外接收模塊：紅外接收通道主要是為任課教師而開設(shè)的，它的控制權(quán)限僅次于管理員。例如上課時(shí)需要用到個(gè)別設(shè)備時(shí)可以通過手持紅外遙控器來打開其電源。這里需要說明的是所有的教室的紅外遙控器是通用的。

（5）鍵盤模塊：鍵盤通道是為學(xué)生而設(shè)計(jì)的，其控制權(quán)限是最低層的。在沒有限制的情況下學(xué)生可以通過鍵盤對教室里的用電設(shè)備進(jìn)行控制。例如：開關(guān)日光燈、調(diào)整電風(fēng)扇的風(fēng)速等。

（6）顯示模塊：顯示模塊里面包括電視機(jī)或多媒體設(shè)備電源指示、日光燈電源指示、插座電源指示、四路電風(fēng)扇風(fēng)速顯示、時(shí)間顯示和溫度顯示等等，是整個(gè)系統(tǒng)的人機(jī)對話部分。

（7）控制模塊：控制模塊分為繼電器控制部分和晶閘管控制部分。日光燈、插座和電視機(jī)的電源只有開和關(guān)兩種狀態(tài)，所以由繼電器控制部分來完成；電風(fēng)扇有幾種風(fēng)速的選擇，狀態(tài)較為復(fù)雜，所以由晶閘管控制部分來完成，通過改變晶閘管導(dǎo)通角來控制電風(fēng)扇的風(fēng)速。

二、系統(tǒng)框圖

三、FSK編解碼無線收發(fā)模塊的特點(diǎn)

XFR/T-003采用晶體穩(wěn)頻，確保在任何情況下頻率不會(huì)飄移，高穩(wěn)定性SMT進(jìn)口貼片元件；在震動(dòng)和高低溫情況下不會(huì)出現(xiàn)頻率漂移和距離變化的情況。具有很高的可靠性和穩(wěn)定性,避免了再生式電路的易受干擾、可靠性低的缺點(diǎn)。此收發(fā)系統(tǒng)是應(yīng)用于復(fù)雜環(huán)境要求較高的系統(tǒng)的理想選擇。

特點(diǎn)如下：

（1）靈敏度-120dbm，接收距離為普通接收的四倍以上。

（2）有合理的接收帶寬，抗干擾能力特強(qiáng)，適應(yīng)各種環(huán)境使用。

（3）良好的集散輻射抑制能力，易通過各種檢測標(biāo)準(zhǔn)。

（4）良好的屏蔽，各種安裝環(huán)境對模塊性能影響小, 一致性好。

（5）良好的本振輻射抑制能力，可多個(gè)模塊 一起工作（單發(fā)多收）且不會(huì)互相干擾, 不影響接收距離。

（6）在震動(dòng)和高低溫情況下不會(huì)出現(xiàn)頻率漂移現(xiàn)象。性能穩(wěn)定，適用溫度范圍廣。

（7）加強(qiáng)對手機(jī)的抗干擾能力，改善解碼波形。

（8）頻率可根據(jù)用戶要求定做，頻率范圍廣。

電器參數(shù)：

供電電壓：5-12V

工作溫度范圍：-40℃～+85℃

工作頻率：300～600 MHz

調(diào)制方式：FSK

接收靈敏度：-120dbm

頻率穩(wěn)定度：±5～8PPM

電源消耗：接收小于10mA，發(fā)射小于15mA

發(fā)射功率：3～100MW

四、軟件設(shè)計(jì)

五、部分參考程序

ORG 0000H ;開始

LJMP MAIN

ORG 0003H

LJMP INTT_0

;-----------------------------------------

INTT_0: CLR EX0 ;無線接收通道程序

MOV A,P1

ANL A,#0FH

MOV 40H,A

SETB EX0

RETI

;-----------------------------------------

MAIN: …… ;主程序初始化

……

……

SETB EX0

SETB EA

……

……

……

;-----------------------------------------

KEY: MOV P2,#0FH ;按鍵通道程序

MOV A,P2

CJNE A,#0FH,KEY_0

LJMP KEY

KEY_0: MOV B,A

MOV P2,#0F0H

MOV A,P2

ORL A,B

CJNE A,#77H,KEY_1

……

KEY_1: ……

……

……

;-----------------------------------------

HONG_WAI:…… ;紅外接收通道程序

……

……

;-----------------------------------------

DISPLAY: …… ;顯示程序

……

……

;-----------------------------------------

DELAY: …… ;延遲子程序

……

……

;-----------------------------------------

END ;程序結(jié)束

六、結(jié)束語

本系統(tǒng)的電路比較簡單，實(shí)現(xiàn)比較容易，針對目前多數(shù)學(xué)校管理員所遇到的困難而設(shè)計(jì)，便于投入實(shí)際應(yīng)用。系統(tǒng)還可以擴(kuò)展到學(xué)生宿舍用電設(shè)備的管理，使用非常方便。

（作者單位：廣東省工業(yè)貿(mào)易職業(yè)技術(shù)學(xué)校）

參考文獻(xiàn)：

［1］胡道元.計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)[M].北京：清華大學(xué)出版社，1996.

［2］李華. MCS-51系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1993.

［3］何立民.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京：北京航天航空大學(xué)出版社，1990.

責(zé)任編輯李平安