劉金明 閆淼

【摘要】設(shè)計(jì)了一種新型多功能無線遙控教鞭，它由遙控器、接收器、微機(jī)端軟件三部分組成。使用RF作為遙控方式，選擇AT89S52嵌入式微控制器為接收器的處理核心，闡述了接收器程序和微機(jī)端軟件各項(xiàng)功能的原理及設(shè)計(jì)開發(fā)思路。

【關(guān)鍵詞】無線遙控教鞭;AT89S52嵌入式微控制器;射頻

引言

在使用多媒體系統(tǒng)授課時(shí)，教師往往被束縛于計(jì)算機(jī)旁，活動(dòng)空間僅限于多媒體講臺(tái)后的方寸之地，既顯得不夠靈活，又削弱了教學(xué)效果。如果能設(shè)計(jì)出一款集鼠標(biāo)與鍵盤的常用按鍵功能于一身，且成本低廉、輕便易用的無線遙控教鞭，將很好地解決這一問題。

1.需求分析

無線遙控教鞭以用戶能夠盡量靈活、多樣化地遙控使用計(jì)算機(jī)為目標(biāo)，其功能需求歸納如下：

（1）PPT演示方面：能在PPT編輯模式與演示模式間切換;能在演示模式下，對(duì)PPT上下翻頁(yè);能在演示模式下，在黑屏靜默與恢復(fù)顯示兩種狀態(tài)間切換。（2）鼠標(biāo)模擬方面：能像移動(dòng)鼠標(biāo)一樣控制鼠標(biāo)指針在屏幕上移動(dòng);能模擬鼠標(biāo)左、右鍵的擊鍵動(dòng)作。（3）其他：能遙控關(guān)閉和重啟計(jì)算機(jī);能對(duì)計(jì)算機(jī)設(shè)置和取消靜音;能打開Windows系統(tǒng)自帶的屏幕鍵盤，以便在無法接觸到物理鍵盤時(shí)，也能進(jìn)行輸入操作。

2.總體設(shè)計(jì)

教鞭由遙控器、連接在計(jì)算機(jī)端的接收器、運(yùn)行在計(jì)算機(jī)上的微機(jī)端軟件三部分構(gòu)成。遙控器發(fā)出遙控信號(hào)，接收器接收信號(hào)并發(fā)送相應(yīng)數(shù)據(jù)至計(jì)算機(jī)，微機(jī)端軟件根據(jù)收到的數(shù)據(jù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制動(dòng)作。在遙控方式的選擇上，采用RF技術(shù)，其信號(hào)無方向性，可繞或穿過障礙物，遙控距離數(shù)十米，抗干擾能力強(qiáng)且功耗低。在接收器與計(jì)算機(jī)通信方式的選擇上，采用USB轉(zhuǎn)串口技術(shù)。該技術(shù)可使外設(shè)以USB接口與計(jì)算機(jī)相連，并使用串口協(xié)議通信[1][2]，便于應(yīng)用開發(fā)。教鞭的總體結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

圖1 教鞭總體結(jié)構(gòu)框圖

3.硬件設(shè)計(jì)

無線遙控教鞭的硬件包括遙控器硬件和接收器硬件兩部分。

遙控器使用電池供電，帶有內(nèi)置天線及15鍵矩陣鍵盤，使用315MHz載波振蕩電路，通過編碼芯片產(chǎn)生調(diào)制信號(hào)。接收器使用315MHz檢波電路，經(jīng)由芯片解碼可產(chǎn)生與發(fā)射模塊對(duì)應(yīng)的15組數(shù)字輸出信號(hào)，編解碼芯片采用SC2262/SC2272。遙控器原理圖[3]見圖2，按鍵功能定義如圖3所示。接收器硬件由主控制器、解碼模塊及其他器件組成，解碼模塊將解出的信息碼交由主控制器處理。主控制器選用AT89S52，它與計(jì)算機(jī)的工作電平不兼容，需借助MAX232完成電平轉(zhuǎn)換[4]。

圖2 遙控器原理圖

圖3 按鍵功能定義

4.軟件設(shè)計(jì)

無線遙控教鞭的軟件包括接收器軟件和微機(jī)端軟件兩部分。接收器軟件使用C語言編程，需AT89S52的串口工作在方式1，采用9600波特率（晶振11.0592MHz），T1工作在方式2，初始值FDH。微機(jī)端軟件使用C#.NET開發(fā)（主界面如圖4所示），串口數(shù)據(jù)接收及處理是微機(jī)端軟件的核心功能，微機(jī)端軟件可收到代表15種不同功能的遙控按鍵碼，并產(chǎn)生控制動(dòng)作。

圖4 微機(jī)端軟件主界面

5.結(jié)束語

經(jīng)測(cè)試，教鞭各項(xiàng)功能運(yùn)行正常，穩(wěn)定性好，可以滿足功能需求。它的推廣能將教師從計(jì)算機(jī)旁解放出來，增進(jìn)與學(xué)生的互動(dòng)交流，對(duì)教學(xué)效果的提升有促進(jìn)作用。同時(shí)，它也是各種公開演說場(chǎng)合重要的輔助工具。

參考文獻(xiàn)

[1]劉榮.圈圈教你玩USB[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2009：189-191.

[2]賴彪，金海鷹，賈惠芹.USB-RS 232轉(zhuǎn)換卡的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2011，34（2）：62-64.

[3]北京博創(chuàng)興業(yè)科技有限公司.UP-Magic硬件說明書[CD].北京：北京博創(chuàng)興業(yè)科技有限公司，2010：6-9.

[4]林焯華，蔣梁中，姚錫凡，王春寶.一個(gè)單片機(jī)串行數(shù)據(jù)采集及傳輸模塊的設(shè)計(jì)[J].微計(jì)算機(jī)信息，2006（29）：229-231，135.

作者簡(jiǎn)介：劉金明（1985—），男，講師，主要研究方向：智能控制與嵌入式系統(tǒng)。