3 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)

　　3.1 無線電發(fā)射系統(tǒng)

　　無線電發(fā)射系統(tǒng)主要由按鍵電路、編碼調(diào)制電路、無線電發(fā)射電路組成。無線電發(fā)射系統(tǒng)的電路原理圖如圖2 所示。

圖2 發(fā)射系統(tǒng)電路原理圖

　　無線電發(fā)射系統(tǒng)是以Si4010 為核心來設(shè)計(jì)。Si4010 的4 個(gè)輸入輸出端口與按鍵直接相連， 內(nèi)部電路可直接采集按鍵狀態(tài)信息。Si4010 的信號(hào)差分輸出端TXM、TXP 分別與環(huán)形天線的兩端連接， 環(huán)形天線直接印制在PCB 板上，減少了發(fā)射系統(tǒng)體積。采用C2 接口編程，Si4010 的C2DATA、C2CLK 端口與JTAG 接口的4 個(gè)端口相連。C3、C4、C5組成電源濾波電路。發(fā)光二極管提供按鍵動(dòng)作指示，當(dāng)有按鍵按下時(shí)，放光二極管亮，沒有按鍵按下，放光二極管滅。無線電發(fā)射系統(tǒng)的主要功能是在Si4010 內(nèi)部MCU的控制下采集按鍵電路的狀態(tài)信息， 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)加密和編碼，再進(jìn)行FSK 調(diào)制，調(diào)制后信號(hào)經(jīng)放大調(diào)諧，由環(huán)形天線發(fā)射出去。

3.2 無線電接收系統(tǒng)

　　無線電接收系統(tǒng)主要由無線電接收電路、解調(diào)解碼、單片機(jī)控制電路及開關(guān)電路組成。無線電接收系統(tǒng)電路原理如圖3 所示。

圖3 接收系統(tǒng)電路原理圖

　　接收解調(diào)電路采用與射頻發(fā)射模塊相配套的無線接收芯片Si4313 來實(shí)現(xiàn)。控制單元采用C8051F920 單片機(jī)。

　　Si4313 的RX 端口經(jīng)電容C1與天線相連， 接收遙控調(diào)制載波信號(hào)。Si4313 與單片機(jī)之間的通信是通過SPI 總線實(shí)現(xiàn)，SPI 總線讀寫操作由以下幾部分組成：讀寫標(biāo)志（1 bit），地址（7 bits）和數(shù)據(jù)（8 bits）。讀寫標(biāo)志位指示當(dāng)前操作是讀還是寫；7 位地址指示操作對(duì)象， 可尋址128 個(gè)8 位控制寄存器中的任意一個(gè)； 數(shù)據(jù)域包含寫入或讀出的Si4313 內(nèi)部寄存器的內(nèi)容。Si4313 的SCLK、SDI、SDO、nSEL、nIRQ 端口分別與單片機(jī)的P0.0～P0.4 端口相連。SCLK 為時(shí)鐘接口；SDI為串行數(shù)據(jù)寫入端口， 由單片機(jī)對(duì)Si4313 進(jìn)行數(shù)據(jù)寫入；SDO 為串行數(shù)據(jù)輸出端口， 解調(diào)后數(shù)字信號(hào)由此端口輸出至單片機(jī)。單片機(jī)P1.0～P1.3 為控制端口，與開關(guān)電路相連。

　　無線電接收系統(tǒng)的主要功能是接收遙控載波調(diào)制信號(hào)，經(jīng)解調(diào)解碼電路對(duì)調(diào)制信號(hào)解調(diào)和解碼，串行輸出至單片機(jī)，由單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理， 再通過控制端口控制開關(guān)電路相應(yīng)的開關(guān)動(dòng)作。

　　4 系統(tǒng)軟件介紹

　　軟件編程采用模塊化設(shè)計(jì)思想，系統(tǒng)中各主要功能模塊均編成獨(dú)立的應(yīng)用函數(shù)由主程序調(diào)用。

　　4.1 發(fā)射系統(tǒng)軟件

　　無線電發(fā)射系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主要通過C2 接口編程實(shí)現(xiàn)Si4010 內(nèi)部集成的8051MCU 對(duì)無線發(fā)射電路的狀態(tài)進(jìn)行控制。包括芯片初始化程序，鍵盤掃描及讀取程序，射頻參數(shù)設(shè)置程序，無線發(fā)射程序等。發(fā)射系統(tǒng)軟件流程如圖4 所示。

圖4 發(fā)射系統(tǒng)軟件流程圖