实验设备电源无线控制系统.doc

本科学生毕业设计实验设备电源无线控制系统 院系名称： 专业班级： 学生姓名： 指导教师： 职 称： 黑 龙 江 工 程 学 院二一二年六月The Graduation Design for Bachelors DegreeLaboratory Equipment Power Wireless Control SystemCandidate：Specialty：Class：Supervisor：Heilongjiang Institute of Technology2012-06Harbin黑龙江工程学院本科生毕业设计摘 要电源是人们在日常生活中必不可少的，无论是家居，办公，还是商场等需要用电的场所都离不开它。但目前市场上大多数电源都是有线连接的，平常用还可以，要是在多用户集中控制场合，采用有线开关集中控制每个用户的电源开关（例如学生宿舍、智能小区、学校计算机房和实验室），在原材料和工程施工方面，将是一大笔开支。再说，从工程的整体美观程度来讲，它也不美观，若采用电源无线控制的方式，则可以节省一大笔开支和减少一些不必要的麻烦。 本设计是基于单片机实现对实验设备的无线控制系统。本次设计采用的是315MHz稳频无线电遥控组件及其它的外围元件，组装的遥控开关。通过单片机可以对各种实验设备进行控制。本设计分为无线模块PT2262/PT2272编码电路、电源开关及单片机控制部分。单片机发出相应的控制信号，送到PT2262的数据输入端。由PT2262编码并调制在315MHZ载波上，经过一级高频放大后由天线发射出去。再由接收板接收信号，经过LM358两级高增益放大后送入PT2272进行解码，输出端送给单片机，单片机根据动作信号分别去控制相应用电器的控制继电器，完成对用电器的控制。本设计通过无线电实现控制信号的传递，单片机作为控制部件协调处理整个系统的工作。关键词：单片机；无线收发系统；电源开关；PT2262/PT2272；LM358ABSTRACTThe power supply is essential in everyday life, whether home, office, or shopping malls and other places need electricity are inseparable from it. Currently on the market, most of the power supply are wired, usually you can also, in a multi-user centralized control applications, the use of wired switches focus to control each users power switch (such as student dormitories, intelligent community, school computer room and experimental room), raw materials and construction, it will be a lot of money. Moreover, from the overall aesthetic appearance of the project is concerned, it is not beautiful, if the power of wireless control, you can save a lot of expenses and reduce some unnecessary trouble.The design is based on single chip wireless control system for laboratory equipment. The design uses a remote control switch to the 315MHz frequency stabilization of radio-controlled components and other peripheral components assembled. Microcontroller can control a variety of laboratory equipment. The design is divided into the wireless module PT2262/PT2272 coding circuits, power switch and microcontroller control section. The MCU sends the corresponding control signal sent to the data input of PT2262. By the PT2262 encoding and modulation in 315MHZ carrier, antenna out after a high-frequency amplification. Then the signal received by the receiver board, after two LM358 high-gain amplification into the PT2272 to decode the output sent to the microcontroller, the microcontroller according to the operation signal to control the corresponding electrical control relay, the completion of the electrical control. This design to achieve the transfer of the control signal by radio, microcontroller as control unit to coordinate the handling of the whole system.Key words: Microcontroller; wireless transceiver system; power switch; PT2262/PT2272; LM358II目 录摘 要IAbstractII第1章 引 言11.1 概述11.2电源无线控制系统的发展现状21.3主要内容21.4 本设计的结构安排3第2章 总体设计方案42.1 总体设计方案42.2器件的选择62.2.1单片机的选择62.2.2无线模块的选择62.3本章小结7第3章 系统硬件设计83.1主控制器芯片STC89C52简介83.1.1 概述83.1.2 引脚功能93.2无线网关电路设计103.2.1 MAX232芯片简介103.2.2无线发射电路113.2.3单片机最小系统123.3节点控制器设计133.3.1 继电器电路133.3.2 无线接收电路的设计143.4电源模块153.5本章小结16第4章 系统软件设计174.1无线网关程序流程图174.1.1发送子程序184.1.2读取数据子程序184.2节点控制器程序流程图194.3串口通讯子程序设计204.4本章小结20结束语21参考文献22致 谢24附 录25第1章 引 言1.1 概述 在电子技术日益发展的今天，电源的控制从以前单一的有线开关控制方式，逐步转变到有线和无线等多种控制结合的方式。尤其在多用户集中控制场合，如学生宿舍、智能小区、学校计算机房和实验室。在这些场合，若采用有线开关集中控制每个用户的电源开关，在原材料和工程施工方面，将节约一大笔开支。从工程的整体美观程度来讲，后者也优于前者。无线遥控采用无线电波或激光束传输主要用于活动的受控对象。可以在远离设备操作盘的地方对设备进行操作控制，相当于把设备操作盘上的按钮（开关）移到操作人员手中的操作器上，而且无须使用导线连接。操作人员活动范围大：可以近距离观测目标，也可以远离危险场所。与传统有线相比主要有以下特点：1、非接触；2、远距离操控；3、控制及时；4、专人专控。此外，它还有很多优点。操控精准，一个人既可以近距离观测目标，又可以远距离控制设备，无操作盲点。提高生产效率，无须两个人之间的联系， 安全，可靠。系统在运行中，发射器与接收器之间始终保持联系，一旦信号中断，接收器立即自动停机，保证生产安全，无线电信号没有方向性，能够跨越障碍物。无线遥控技术，市场前景广阔，广泛应用于家用照明开关控制，老人、小孩使用安全，并可遥控家用电器，对此类产品，消费者反映较好，很受欢迎，市场潜力很大。21世纪是网络信息飞速发展普及的时候，信息高速公路等一系列信息化工程已经在许多国家和各个领域被广泛应用，对科技经济以及人们的工作、生活产生了广泛而深刻的影响高校实验室是实验教学的承担者，是整个教学体系的重要组成部分，在高校教育中占据极其重要的地位。随着国内高校管理改革的逐步推进，高校实验室建设进一步系统化、规范化，高校实验室管理工作也变得更加复杂和繁重。而高校实验室是培养具有实践能力的高素质人才、开展创新的重要基地，对提升人才培养质量、促进学科和科技水平发展具有重要意义。所以，实验室管理工作的展开以及提高其工作效率，是现代教育理论中，最重要的一个方面。合理的利用现代信息化技术，为探索有效的实验室教学开放管理模式，规范实验教学管理信息，优化资源共享配置，提高实验室教学质量有着重要意义。目前，我校实验室的实验设备的电源可以被学生任意操作，对设备的管理工作非常不利，因此，实验设备电源管理的规范化十分必要。1.2电源无线控制系统的发展现状电源无线控制系统是以非接触的方式对电器的开启和关闭进行控制，其控制按键和被控制电器之间不需要连线，控制信号以无线电波为载体进行传输，据现代信息社会的发展和人们日益广泛应用的要求，电源无线控制系统扮演着越来越重要的角色，并满足人们舒适、快节奏的生活需要。他的出现不仅大大提高了劳动生产率，降低了成本，而且减轻人们的劳动强度，改善了劳动条件。电源的控制从以前单一的有线开关控制力一式，逐步转变到有线和无线等多种控制结合的力一式。尤其在多用户集中控制场合，如学生宿舍、智能小区、学校计算机房和实验室。在这些场合，若采用有线开关集中控制在多用户集中控制电源开关,无疑将要消耗大量的电缆,提高了施工的成本。换用无线方式控制其电源开关,在原材料和工程施工方面,将大大节约开支,提高工程的美观程度,简化控制过程。电源无线控制采用无线电波或激光束传输主要用于活动的受控对象可以在远离设备操作盘的地方对设备进行操作控制，相当于把设备操作盘上的按钮（开关）移到操作人员手中的操作器上，而且无须使用导线连接。操作人员活动范围大，可以近距离观测目标，也可以远离危险场所。如南京崇茂科技有限公司生产的M2000无线电源开关，它是GPRS/CDMA1X平台，内嵌GPRS/CDMA1X通讯模块，工业级标准设计，具有GPRS/CDMA1X数据传输、DC12V输入输出，等功能，提供RS232、485等接口，可连接各种电源接入终端或直接与用户设备连接，实现GPRS/CDMA1X通讯功能。电源无线控制系统在电子行业中,应用在通讯、计算机、自动化、军事、工业、农业等各个领域。如今高精度数字开关电源得到了越来越多的关注,同时取得了长足的发展，在电子技术日益发展的今天，电源控制从有线开关控制方式，发展到今天有线与无线结合的控制方式，提高了我们的生活素质。1.3主要内容1、基本内容实验室设备电源控制系统由上位PC机和设备控制节点组成，设备控制节点可以按照指令断开和接通实验设备的电源，节点通过无线方式与主机进行通信；PC机接受管理人员的指令，可向控制节点发送命令，控制实验室内设备的电源开关。本设计可采用PT2262/PT2272编码解码芯片进行编解码，使用315MHZ的发射、接收头实现无线传输信号。 2、预期达到的目标（1）无线通信距离达到50米；（2）主机具有实验设备单独控制功能；（3）主机可以存储各个实验设备的使用情况。1.4 本设计的结构安排本设计为实验设备电源无线控制系统，主要分为四章进行全面阐述。第一章主要介绍了本设计的课题现状以及课题的研究意义和本设计的主要内容。 第二章主要介绍了本设计的总体设计方案。第三章详细介绍了本设计的硬件电路设计。其硬件电路的设计包括PT2262/PT2272编解码电路、单片机主控模块设计、系统发射电路、系统接收电路等。第四章介绍了本设计的软件程序设计。第2章 总体设计方案2.1 总体设计方案为了实现遥控电路能够对控制信号进行较远距离的有效传送，接收到的控制信号能够被主控制系统识别并产生控制信号。本系统将采用PT2262/PT2272编码解码芯片进行编解码；使用315MHz的发射、接收头实现无线传输信号；采用Atmel公司的ST89C52作为MCU控制处理整个系统。发射接收部分的关键问题是：如何根据接收到的控制信号产生对应的输出信号。无线发射与接收方案：无线收发方案的关键问题有两个:一是信号的编码和解码;二是信号的发射与接收。系统的原理框图如图2.1所示。信号解码接 收发 送信号编码码控制信 控制信号输入 号输出 图2.1系统的原理框图控制信号由设定的按键输入，然后对其编码，再将编码信号调制成适合发射的信号后发射出去；接收端接收到信号后解调产生原编码信号，最后由解码电路解码就恢复出了原控制信号，也就实现了控制信号的无线传输。（1）编码和解码编码的目的就是让各个控制信号有所区别，以便收到编码信号后通过解码又可以独立的恢复出原控制信号来，各控制信号不会出现混乱。具体实现是：由编解码芯片实现。此类编码与解码电路一般都是由两片配套的芯片组成。比如本次设计所用的PT2262/PT2272，PT2262/PT2272 是台湾普城公司生产的一种CMOS 工艺制造的低功耗低价位通用编解码电路，PT2262/PT2272 最多可有12 位(A0-A11)三态地址端管脚(悬空,接高电平,接低电平),任意组合可提供531441 地址码,PT2262 最多可有6 位(D0-D5)数据端管脚,设定的地址码和数据码从17 脚串行输出，可用于无线遥控发射电路。编码芯片PT2262 发出的编码信号由：地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字，解码芯片PT2272 接收到信号后，其地址码经过两次比较核对后，VT 脚才输出高电平，与此同时相应的数据脚也输出高电平，如果发送端一直按住按键，编码芯片也会连续发射。当发射机没有按键按下时，PT2262 不接通电源，其17 脚为低电平，所以315MHz 的高频发射电路不工作，当有按键按下时，PT2262 得电工作，其第17 脚输出经调制的串行数据信号，当17 脚为高电平期间315MHz的高频发射电路起振并发射等幅高频信号，当17 脚为低平期间315MHz的高频发射电路停止振荡，所以高频发射电路完全受控于PT2262的17 脚输出的数字信号，从而对高频电路完成幅度键控（ASK 调制）相当于调制度为100%的调幅。（2）发射与接收发射和接收电路是本遥控系统能够实现无线收发的关键所在，实现无线收发传输控制信号，使用高频无线电通过天线发射出去，然后再由天线接收无线电信号，再对接收到的信号进行放大、解调等处理后，最后解码得到发送端传出的控制信号。天线发射功率大，覆盖范围广，很适合远距离传输。根据前期的试探性实践和研究，提出本设计的整体方案，系统的组成框图如图2.2所示。其中节点控制器及无线网关的结构图如图2.3和图2.4。节点1控制器节点n控制器节点2控制器上位机无线网关RS232图2.2 实验设备电源无线控制系统结构示意图图2.3 节点控制器结构图图2.4 无线网关结构图节点通过无线方式与PC上位机进行通信，但PC上位机并不具有无线通信能力，通过一个无线网关将无线协议转换成PC上位机可接收的RS232协议。PC上位机接受管理人员的指令，可向控制节点发送命令，命令由无线发射模块发出，再由无线接收模块接受命令，继而继电器来控制实验室内设备的电源。2.2器件的选择2.2.1单片机的选择STC89C52和AT89C52的对比 ：1.STC89C52单片机：（1）8K字节程序存储空间； （2）512字节数据存储空间； （3）内带4K字节EEPROM存储空间; （4）可直接使用串口下载。 2.AT89S52单片机：（1）8K字节程序存储空间； （2）256字节数据存储空间； （3）没有内带EEPROM存储空间。综上所述：本设计选择STC89C52作为主控制系统的核心。2.2.2无线模块的选择方案一：采用nRF905无线模块。nRF905可以自动完成处理字头和CRC（循环冗余码校验）的工作，可由片内硬件自动完成曼彻斯特编码/解码，使用SPI接口与微控制器通信，配置非常方便，其功耗非常低，以-10dBm的输出功率发射时电流只有11mA，在接收模式时电流为12.5mA。 nRF905单片无线收发器工作由一个完全集成的频率调制器，一个带解调器的接收器，一个功率放大器，一个晶体震荡器和一个调节器组成。ShockBurst工作模式的特点是自动产生前导码和CRC，可以很容易通过SPI接口进行编程配置。方案二：采用PT2262/PT2272编解码电路作为无线模块。其特点：（1）CMOS 工艺制造，低功耗； （2）外部元器件少； （3）RC 振荡电阻； （4）工作电压范围宽：2.6-15v； （5）数据最多可达6 位；（6）地址码最多可达531441种。以上两种模块都很好，但本着操作简单，价格便宜的原则，所以本设计选择方案二。2.3本章小结本章主要讲述了系统的总体设计方案，其中包括系统的总体设计思路和系统的方案框图。我确定使用PT2262/PT2272编码解码芯片进行编解码；使用315MHz的发射、接收头实现无线传输信号；采用Atmel公司的ST89C52作为MCU控制处理整个系统。第3章 系统硬件设计3.1主控制器芯片STC89C52简介3.1.1 概述STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，指令代码完全兼容传统8051单片机，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 具有以下标准功能：8k字节Flash，512字节RAM，32 位I/O口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，三个16 位 定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。另外 STC89X52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。12时钟/机器周期和6时钟/机器周期可以任意选择。它的主要特性如下：（1）增强型8051单片机，6时钟/机器周期和12时钟/机器周期可以任意选择，指令代码完全兼容传统8051；（2）工作电压：5.5V3.3V（5V单片机）/3.8V2.0V（3V单片机）；（3）工作频率范围：040MHz，相当于普通8051的080MHz，实际工作频率可达48MHz；（4）用户应用程序空间为8K字节；（5）片上集成512字节RAM；（6）通用I/O口（32个），复位后为：P1/P2/P3/P4是准双向口/弱上拉，P0口是漏极开路输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为I/O口用时，需加上拉电阻；（7）ISP（在系统可编程）/IAP（在应用可编程），无需专用编程器，无需专用仿真器，可通过串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）直接下载用户程序，数秒即可完成一片；（8）具有EEPROM功能；（9）具有看门狗功能；（10）共3个16位定时器/计数器。即定时器T0、T1、T2；（11）外部中断4路，下降沿中断或低电平触发电路，Power Down模式可由外部中断低电平触发中断方式唤醒；（12）通用异步串行口（UART），还可用定时器软件实现多个UART；（13）工作温度范围：-40+85（工业级）/075（商业级）。3.1.2 引脚功能单片机引脚图如下图3.1所示：图3.1 STC89C52单片机引脚功能见表3-1：表3-1 引脚功能管脚名称管脚号管脚功能VCC40接+5V电源VSS20接地P0.0P0.73932I/OP1.01I/O; T2（定时器/计数器外部计数输入），时钟输出P1.12I/O; T2EX（定时器/计数器捕获/重装触发和方向控制）P1.2P1.738I/OP2.0P2.72128I/OP3.010I/O; RXD（串行输入口）P3.111I/O; TXD（串行输出口）P3.212I/O; 外部中断0P3.313I/O;外部中断1P3.414I/O; T0（定时器0的外部输入）P3.515I/O; T1（定时器1的外部输入）P3.616I/O; 外部数存储器写选通P3.717I/O; 外部数据存储器读选通RST9复位ALE30锁存/输入脉冲PSEN29外部程序存储器选通信号VPP31访问外部程序存储器控制信号XTAL119振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端XTAK218振荡器反相放大器的输入端3.2无线网关电路设计本设计的无线网关是由MAX232芯片、无线发射电路和单片机最小系统组成的。3.2.1 MAX232芯片简介MAX232芯片是专门为电脑的RS-232标准串口设计的接口电路,使用+5v单电源供电。其主要特点如下：1、符合所有的RS-232C技术标准； 2、只需要单一 +5V电源供电； 3、片载电荷泵具有升压、电压极性反转能力，能够产生+10V和-10V电压V+、V-； 4、功耗低，典型供电电流5mA； 5、内部集成2个RS-232C驱动器； 6、高集成度，片外最低只需4个电容即可工作。MAX232的引脚图如图3.2所示：图3.2 MAX232引脚图MAX232引脚介绍：第一部分是电荷泵电路。由1、2、3、4、5、6脚和4只电容构成。功能是产生+12v和-12v两个电源，提供给RS-232串口电平的需要。 第二部分是数据转换通道。由7、8、9、10、11、12、13、14脚构成两个数据通道。 其中13脚（R1IN）、12脚（R1OUT）、11脚（T1IN）、14脚（T1OUT）为第一数据通道。 8脚（R2IN）、9脚（R2OUT）、10脚（T2IN）、7脚（T2OUT）为第二数据通道。 TTL/CMOS数据从T1IN、T2IN输入转换成RS-232数据从T1OUT、T2OUT送到电脑DB9插头；DB9插头的RS-232数据从R1IN、R2IN输入转换成TTL/CMOS数据后从R1OUT、R2OUT输出。 第三部分是供电。15脚GND、16脚VCC（+5v）。3.2.2无线发射电路本设计的发射电路由编码器PT2262、声表面波谐振器R315A和高频放大管9018组成。（一）编码器PT2262简介编码解码的原理是：编码芯片PT2262发出的编码信号由：地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字，解码芯片PT2272接收到信号后，其地址码经过两次比较核对地址一致后，VT脚才输出高电平，与此同时与PT2262相对应的数据脚输出高电平，如果发送端一直按住按键，编码芯片就会连续发射。PT2262的引脚图图3.3如下：图3.3 PT2262引脚图PT2262的引脚功能如表3-2：表3-2 PT2262的引脚功能名称管脚说明A0-A111-8、10-13地址管脚,用于地址编码,可置为“0”,“1”,“悬空”D0-D57-8、10-13数据输入端，有一个为“1”即有编码发出，内部下拉 Vcc、Vss18、9电源正端（）、电源负端（）或是接地TE14编码启动端，用于多数据的编码发射，低电平有效OSC1、OSC216、15振荡电阻输入、输出端，振荡电阻决定振荡频率Dout17编码输出端（正常时为低电平）（二）无线发射电路的设计本设计的发射电路由编码器PT2262、声表面波谐振器R315A和高频放大管9018组成。PT2262的数据输入端的数据由单片机P1口四个管脚P1.0-P1.3直接提供。PT2262的电源由单片机的P0.4端控制三极管8550，当P0.4为低电平是时，8550导通为继电器线圈供电，其中二极管的作用是保护继电器。继电器吸合为PT2262的电源端供电使其工作，每次发射让其吸合20MS。PT2262接收到信号后，将信号调制在315MHZ的载波上。调制信号由PT2262的17脚输出，送给高频放大电路，高频放大电路由高放管9018、声表面波谐振器R315A、电容等组成。其中R315A、C1、C2组成电容三点式振荡电路，使其频率稳定在315MHZ。然后经过9018进行功率放大，由线发射出去。电路如图3.4所示：图3.4 发射电路3.2.3单片机最小系统本设计使用的单片机是STC89C52，其简介在见本章第一节，其电路图如图3.5所示。图3.5 单片机最小系统3.3节点控制器设计本设计的节点控制器是由继电器电路、无线接收电路和单片机最小系统组成，其中单片机最小系统见本章3.2.3单片机最小系统。3.3.1 继电器电路继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。继电器电路图如图3.6所示：图3.6 继电器电路图3.3.2 无线接收电路的设计本设计的无线接收电路使用的解码器是PT2272。它与PT2262构成一套编解码电路，只有当PT2262和PT2272的地址编码完全一致时，编解码电路才能工作。PT2262/2272 芯片的地址编码设定和修改：在通常使用中，我们一般采用8 位地址码和4 位数据码，这时编码电路PT2262 和解码PT2272 的第18 脚为地址设定脚，有三种状态可供选择：悬空、接正电源、接地三种状态，3 的8 次方为6561，所以地址编码不重复度为6561 组，只有发射端PT2262 和接收端PT2272的地址编码完全相同，才能配对使用，遥控模块的生产厂家为了便于生产管理，出厂时遥控模块的PT2262 和PT2272 的八位地址编码端全部悬空，这样用户可以很方便选择各种编码状态，用户如果想改变地址编码，只要将PT2262 和PT2272 的18 脚设置相同即可，例如将发射机的PT2262 的第1 脚接地第5 脚接正电源，其它引脚悬空，那么接收机的PT2272 只要也第1 脚接地第5 脚接正电源，其它引脚悬空就能实现配对接收。当两者地址编码完全一致时，接收机对应的D1D4 端输出约4V 互锁高电平控制信号，同时VT 端也输出解码有效高电平信号。用户可将这些信号加一级放大，便可驱动继电器、功率三极管等进行负载遥控开关操纵。此外，PT2262和PT2272除地址编码必须完全一致外，振荡电阻还必须匹配，否则无法有效解码接收到的信号，在实际使用中只要对振荡电阻稍做改动就能配套使用，实现有效编码和解码。根据我查阅各种应用电路，搜集资料，最后整理出了振荡电阻的几组典型匹配阻值如表3-5：表3-5 PT2262/PT2272振荡电阻配对值PT22621.2M1.5M2.2M3.3M7MPT2272200K270K390K680K820K本设计所选用的振荡电阻阻值为第二组，1.5M和270K。（一）PT2272的引脚图图3.4如下：图3.4 PT2272的引脚图PT2272的引脚说明如表3-4：表3-4 PT2272的引脚说明名称管脚 说明A0-A111-8、10-13地址管脚,可置为“0”,“1”,“悬空”,与2262一致才解码D0-D57-8、10-13数据管脚，地址码与2262一致时,对应位输出高电平Vcc、Vss18、9电源正端（）、电源负端（）或是接地DIN14数据信号输入端，来自接收模块输出端OSC1、OSC216、15振荡电阻输入、输出端，振荡电阻决定振荡频率VT17解码有效确认输出端（常低）解码有效变成高电平（瞬态）（二）接收电路的作用是将发射电路发出的315MHZ高频信号通过天线接收。经过两级高频放大、检波电路、滤除杂波电路，然后送入LM358双运算放大器进行两级放大，增加信号强度。最后将放大后的信号送到PT2272的数据输入端，由PT2272进行解码分析。其电路图如图3.6所示：图3.6 接收电路3.4电源模块本设计的电源是将220V交流电压通过电桥整流变为直流电压，再通过三端稳压集成电路LM7805将电压稳定在5V,具体电路图如图3.8所示：图3.8 电源电路图3.5本章小结本章主要讲述了系统的硬件设计，其中包括PT2262/PT2272编解码电路的详细讲解，系统发射电路设计，系统接受电路的设计和电源控制部分的详细讲解，从而完成了本设计的硬件部分。第4章 系统软件设计4.1无线网关程序流程图系统上电之后，各个模块系统初始化，主控制器向各个节点发送连接数据并等待各个节点的回应数据，以此来判断出各个节点相应的状态，在通过串口向各个节点发送控制信号，以此来实现对各个节点电源的控制。如图4.1为系统的主控制器的主程序流程图。图4.1 主控制器程序流程图4.1.1发送子程序发送数据子程序如图4.2所示：图4.2 发送数据子程序4.1.2读取数据子程序读取子程序如图4.3所示：图4.3 读取子程序4.2节点控制器程序流程图系统上电之后，各个模块系统初始化，接收控制器发送的连接数据并根据自己相应的状态发送回应数据，最后接收由控制器发送的控制信号，判断是否为本机地址，然后控制继电器工作，系统节点控制器主程序流程图如图4.4、接收子程序如图4.5所示。图4.4 系统节点控制器主程序流程图图4.5 接收子程序4.3串口通讯子程序设计串口通讯函数的功能是将接收到的数据，经过传输速率的设置和传输方式的定义以后，处理传输到上位机软件当中。已完成对PC机的控制过程。其流程图如图4.5所示：图4.5 串口通讯子程序流程图4.4本章小结本章对系统软件的设计有详细的论述，主要对系统的发射和系统的接收等进行了比较具体的设计和说明。结束语电源无线控制系统已经广泛应用于人们的生产生活领域，随着科学技术的发展和人民生活水平的不断提高，电源无线控制将具有更广阔的市场前景。本设计在了解了电源无线控制系统的应用背景及发展现状之后，提出了以STC89C52单片机为主体控制器、PT2262/PT2272编码电路的总体方案。本设计主要内容包括系统的硬件和软件设计。硬件方面完成了单片机总控制电路、系统发射电路、系统接受电路以及电源电路的设计。软件方面也完成了相应的程序流程图。通过硬件和软件的结合，实现了基于STC89C52的实验设备电源无线控制系统的电源无线遥控功能。通过本次的设计使我受益匪浅，这次设计使我对STC89C52芯片和PT2262/PT2272编解码电路的应用有了更加深刻的了解，并且在实际动手操作能力和软件编写等方面都有了很大的提高。这对我在今后的工作，生活中都会有很大的帮助。同时，此次设计还有一些问题需要解决和完善，也使我了解到了自己的许多不足之处，需要我在以后的生活中不断的学习来提高自己的能力。参考文献1李善仓, 张克旺. 无线传感器网络原理与应用M北京: 机械工业出版社，2008. 1.2张毅刚， 彭喜元. 单片机与原理与应用设计M. 北京:电子工业出版社，2008. 4.3王巍, 陈金鹰, 郑恭明. 基于ZigBee标准的FPGA设计无线收发系统J. 成都理工大学，信息工程学院, 2008（03）- 0038-03.4李文仲, 段锦玉.ZigBee2007/PRO协议栈实验与实践M北京: 北京航空航天大学出版社, 2009.5原裔, 苏鸿根. 基于ZigBee 技术的无线网络应用研究J. 计算机应用与软件, 2004, 21（6）: 89-91.6蒋挺, 赵成林. 紫峰技术及其应用M. 北京: 北京邮电大学出版社, 2006.7李明, 王睿, 石磊. 一种ZigBee无线传感器网络节点的设计J. 自动化技术与应用, 2008（1）: 91-94.8金海红. 一种无线传感器网络ZigBee通信平台的设计J. 国外电子测量技术, 2008（11）: 60-62.9郭涛, 严家明. 基于CC2430的ZigBee无线数传模块设计J. 微处理机， 2010（4）: 105-107.10A.F.T.Winfield. The application of wireless local area network technology to the controlof mobile robotsJ. Microprocessors