基于C8051F920的無線電遙控多路開關系統設計

　　3 系統硬件電路設計

　　3.1 無線電發射系統

　　無線電發射系統主要由按鍵電路、編碼調制電路、無線電發射電路組成。無線電發射系統的電路原理圖如圖2 所示。

圖2 發射系統電路原理圖

　　無線電發射系統是以Si4010 為核心來設計。Si4010 的4 個輸入輸出端口與按鍵直接相連， 內部電路可直接采集按鍵狀態信息。Si4010 的信號差分輸出端TXM、TXP 分別與環形天線的兩端連接， 環形天線直接印制在PCB 板上，減少了發射系統體積。采用C2 接口編程，Si4010 的C2DATA、C2CLK 端口與JTAG 接口的4 個端口相連。C3、C4、C5組成電源濾波電路。發光二極管提供按鍵動作指示，當有按鍵按下時，放光二極管亮，沒有按鍵按下，放光二極管滅。無線電發射系統的主要功能是在Si4010 內部MCU的控制下采集按鍵電路的狀態信息， 實現數據加密和編碼，再進行FSK 調制，調制后信號經放大調諧，由環形天線發射出去。

3.2 無線電接收系統

　　無線電接收系統主要由無線電接收電路、解調解碼、單片機控制電路及開關電路組成。無線電接收系統電路原理如圖3 所示。

圖3 接收系統電路原理圖

　　接收解調電路采用與射頻發射模塊相配套的無線接收芯片Si4313 來實現。控制單元采用C8051F920 單片機。

　　Si4313 的RX 端口經電容C1與天線相連， 接收遙控調制載波信號。Si4313 與單片機之間的通信是通過SPI 總線實現，SPI 總線讀寫操作由以下幾部分組成：讀寫標志（1 bit），地址（7 bits）和數據（8 bits）。讀寫標志位指示當前操作是讀還是寫；7 位地址指示操作對象， 可尋址128 個8 位控制寄存器中的任意一個； 數據域包含寫入或讀出的Si4313 內部寄存器的內容。Si4313 的SCLK、SDI、SDO、nSEL、nIRQ 端口分別與單片機的P0.0～P0.4 端口相連。SCLK 為時鐘接口；SDI為串行數據寫入端口， 由單片機對Si4313 進行數據寫入；SDO 為串行數據輸出端口， 解調后數字信號由此端口輸出至單片機。單片機P1.0～P1.3 為控制端口，與開關電路相連。

　　無線電接收系統的主要功能是接收遙控載波調制信號，經解調解碼電路對調制信號解調和解碼，串行輸出至單片機，由單片機進行數據處理， 再通過控制端口控制開關電路相應的開關動作。

　　4 系統軟件介紹

　　軟件編程采用模塊化設計思想，系統中各主要功能模塊均編成獨立的應用函數由主程序調用。

　　4.1 發射系統軟件

　　無線電發射系統的軟件設計主要通過C2 接口編程實現Si4010 內部集成的8051MCU 對無線發射電路的狀態進行控制。包括芯片初始化程序，鍵盤掃描及讀取程序，射頻參數設置程序，無線發射程序等。發射系統軟件流程如圖4 所示。

圖4 發射系統軟件流程圖