第一届21ic社区DIY开源活动----图解遥控解码模块的软件设计

1万 · 2011-8-17 21:12

本帖最后由 Cortex-M0 于 2011-8-17 21:35 编辑

前言：
《第一届21ic社区DIY开源活动----两轮平衡车+智能小车DIY》，在火爆进行着，有些小盆友在遥控解码模块的软件设计方面卡了壳，应highgear老师之要求，力图将《第一届21ic社区DIY开源活动----两轮平衡车+智能小车DIY》的每个关键细节讲解清楚，作为"匠"-"人"的粉丝，也理应有义务有责任引导大家一起解决这一不是难题的简单事儿。顺便也想紧跟菜农，学习匠人，争做“文学青年”，呵呵~~~ ~~~

1万 · 2011-8-17 21:16

第一篇：315MHZ超再生接收模块原理

先来张 315MHZ超再生接收模块艳照

超再生接收模块的体积：约30x13x8毫米，模块的中间两个引脚都是信号输出，连通的。

1万 · 2011-8-17 21:17

本帖最后由 Cortex-M0 于 2011-8-17 21:18 编辑

这是DF超再生接收模块的等效电路图

1万 · 2011-8-17 21:20

主要技术指标：
1。通讯方式：调幅AM
2。工作频率：315MHZ(可以提供433MHZ，购货时请特别注明）
3。频率稳定度：±200KHZ
4。接收灵敏度：－106DBM
5。静态电流：≤5MA
6。工作电流：≤5MA
7。工作电压：DC 5V
8。输出方式：TTL电平

1万 · 2011-8-17 21:21

DF超再生接收模块的工作电压为5伏，静态电流4毫安，它为超再生接收电路，接收灵敏度为－105dbm，接收天线最好为25～30厘米的导线，最好能竖立起来。接收模块本身不带解码集成电路，因此接收电路仅是一种组件，只有应用在具体电路中进行二次开发才能发挥应有的作用，这种设计有很多优点，它可以和各种解码电路或者单片机配合，设计电路灵活方便。

这种电路的优点在于：
1、天线输入端有选频电路，而不依赖1/4波长天线的选频作用，控制距离较近时可以剪短甚至去掉外接天线
2、输出端的波形相对比较干净，干扰信号为短暂的针状脉冲，所以抗干扰能力较强。
3、DF模块自身辐射极小，加上电路模块背面网状接地铜箔的屏蔽作用，可以减少自身振荡的泄漏和外界干扰信号的侵入。
4、采用带骨架的铜芯电感将频率调整到315M后封固，这与采用可调电容调整接收频率的电路相比，温度、湿度稳定性及抗机械振动性能都有极大改善。可调电容调整精度较低，只有3/4圈的调整范围，而可调电感可以做到多圈调整。可调电容调整完毕后无法封固，因为无论导体还是绝缘体，各种介质的靠近或侵入都会使电容的容量发生变化，进而影响接收频率。另外未经封固的可调电容在受到振动时定片和动片之间发生位移；温度变化时热胀冷缩会使定片和动片间距离改变；湿度变化因介质变化改变容量；长期工作在潮湿环境中还会因定片和动片的氧化改变容量，这些都会严重影响接收频率的稳定性，而采用可调电感就可解决这些问题，因为电感可以在调整完毕后进行封固，绝缘体封固剂不会使电感量发生变化。

只看该作者 · 2011-8-17 21:22

似乎这个315的模块属于市场上最廉价的了吧
我们以前用的多的是CC1110的芯片
但是那个太贵了点
这个好
属于纯模拟的东西
基础的东西都属于国内可以掌握的了

1万 · 2011-8-17 21:22

DF无线数传模块开发注意事项：
DF模块必须用信号调制才能正常工作，常见的固定码编码器件如PT2262/2272，只要直接连接即可非常简单，因为是专用编码芯片，所以效果很好传输距离很远。模块输出脚在模块内部通过一个上拉39K 电阻到+5V，使用的时候需要考虑解码器件的输入阻抗。 DF模块还有一种重要的用途就是配合单片机来实现数据通讯，这时有一定的技巧。

1。合理的通讯速率
DF数据模块的最大传输数据速率为9.6KBs，一般控制在2.5k左右，过高的数据速率会降低接收灵敏度及增大误码率甚至根本无法工作。

2。合理的信息码格式
单片机和DF模块工作时，通常自己定义传输协议，不论用何种调制方式，所要传递的信息码格式都很重要，它将直接影响到数据的可靠收发。
码组格式推荐方案：前导码＋同步码＋数据帧
前导码长度应大于是10ms，以避开背景噪声，因为接收模块接收到的数据第一位极易被干扰（即零电平干扰）而引起接收到的数据错误。所以采用CPU编译码可在数据识别位前加一些乱码以抑制零电平干扰。
同步码主要用于区别于前导码及数据。有一定的特征，好让软件能够通过一定的算法鉴别出同步码，同时对接收数据做好准备。
数据帧不宜采用非归零码，更不能长0和长1。采用曼彻斯特编码或POCSAG码等，如下面的数据格式有一定检错功能：

1万 · 2011-8-17 21:24

3。单片机对接收模块的干扰
单片机模拟2262时一般都很正常，然而单片机模拟2272解码时通常会发现遥控距离缩短很多，这是因为单片机的时钟频率的倍频都会对接收模块产生干扰，
51系列单片机工作的时候，会产生比较强的电磁辐射，频率范围在9MHZ-900MHZ，因此它会影响任何此频率内的无线接收设备的灵敏度，解决的方法是尽量降低CPU 晶体的频率。测试表明：在1M晶体的辐射强度，只有12M晶体时的1/3，因此，如果把晶体频率选择在500K以下，可以有效降低CPU的辐射干扰。另外一个比较好的方法是：将接收模块通过一个3芯屏蔽电缆（地，+5V，DATA，屏蔽线的地线悬空）将模块引出到离开单片机2米以外，则不管51CPU使用那个频率的晶体，这种干扰就会基本消除。对于PIC单片机，则没有上述辐射干扰。可以任意使用。
还可以改用频点较高的接收频率，如433MHz就可增加遥控距离，或者需要采用一些抗干扰措施来减小干扰。比如单片机和遥控接收电路分别用两个5伏电源供电，将DF接收板单独用一个78L05供电，单片机的时钟区远离DF接收模块，降低单片机的工作频率，中间加入屏蔽等。
对单片机模拟2272解码有兴趣的网友可以查看在本网专门介绍资料。接收模块和51系列单片机接口时最好做一个隔离电路，能较好地遏制单片机对接收模块的电磁干扰。

1万 · 2011-8-17 21:24

DF接收模块工作时一般输出的是高电平脉冲，不是直流电平，所以不能用万用表测试，调试时可用一个发光二极管串接一个3K的电阻来监测DF模块的输出状态。
DF无线数据模块和PT2262/PT2272等专用编解码芯片使用时，连接很简单只要直接连接即可，传输距离比较理想，一般能达到600米以上，如果和单片机或者微机配合使用时，会受到单片机或者微机的时钟干扰，造成传输距离明显下降，一般实用距离在200米以内。
本模块可以和 315M遥控发射模块配套使用。

1万 · 2011-8-17 21:25

本帖最后由 Cortex-M0 于 2011-8-17 21:27 编辑

第二篇：图解315MHZ遥控解码模块的软件设计

由于《第一届21ic社区DIY开源活动----两轮平衡车+智能小车DIY》所选用的中颖SH88F2051/4051单片机，输入为施密特电路，当工作在5V时，输入高电平电压最小约4V，而315MHZ超再生接收模块输出为标准TTL电平，略显驱动高电平不够，因些，在接收模块的输出脚和5V之间，跨接了一个4.7K贴片电阻，如下图红线框中所示：

1万 · 2011-8-17 21:28

本小车配套的4键无线遥控器，采用SC2262遥控编码电路，最多有12位三态编码。
注：三态编码分别为 “0”,“1”,“f”(悬空)；
发送时，选前送前面8位地址编码，紧接着发装4位数据编码，有一个为“1”即有编码发出；
当无编码发出时，编码输出端为常低。

1万 · 2011-8-17 21:29

当按下4键中的任意一键，无线遥控器启动SC2262发送编码，如按住无线遥控器的按键不放，SC2262会把编码不断的发送出。

数据格式：

1万 · 2011-8-17 21:29

编码格式：

1万 · 2011-8-17 21:30

当无线遥控器启动SC2262发送编码时，DF超再生接收模块启动，接收到的信号质量比较好，当无线遥控器按键松开时，SC2262停止发送编码，DF超再生接收模块处于待机模式，接收器输出低电平，易受干扰，夹带大量尖窄脉冲，脉宽约几十微秒，利用这一特征，只要我们在单片机编程时，采用0.1ms定时采样，当连续采样到两次高电平，才确定输入为高电平，很容易就将超再生接收模块输出低电平中，夹带大量尖窄脉冲滤除。

1万 · 2011-8-17 21:30

4键无线遥控器的12位编码值，出厂缺省设置为，8位地址编码全部设为“f”(悬空码)；后4位数据编码依次设一位“1”码，其余位设为“0”码，对应A、B、C、D 四键，如下所示：
  A键编码值：f f f f f f f f 1 0 0 0
  B键编码值：f f f f f f f f 0 1 0 0
  C键编码值：f f f f f f f f 0 0 1 0
  D键编码值：f f f f f f f f 0 0 0 1