孫 靜，孫鄲陽

（1.中國電子科技集團公司第四十七研究所，沈陽110032；2.沈陽金威智能消防設(shè)備有限公司，沈陽110136）

PC機打印口與無線遙控系統(tǒng)接口設(shè)計

孫 靜1，孫鄲陽2

（1.中國電子科技集團公司第四十七研究所，沈陽110032；2.沈陽金威智能消防設(shè)備有限公司，沈陽110136）

給出了PC機打印并行端口與一般無線遙控系統(tǒng)進行接口的硬件設(shè)計，為普通計算機工作者、硬件設(shè)計人員制作家庭或企業(yè)的無線遙控電器設(shè)備提供了很大幫助。遙控器編解碼芯片分別為VD5026、5027或PT2262、2272。

無線遙控；簡優(yōu)式設(shè)計；PC機并口

1 引 言

當前用于家庭與企業(yè)的普通無線遙控系統(tǒng)很多，在電子市場上可以買到且價格不貴。這些遙控系統(tǒng)中不少是以PT2262或VD5026芯片作為編碼器用于發(fā)射裝置中，對應(yīng)PT2272或VD5027芯片作為解碼器用于接收裝置中，如市場上出售的許多無線遙控門鈴、高級燈具、電風扇、電熱器等。這些無線遙控系統(tǒng)，按國家無線電管理規(guī)定顯然是有距離限制的。如果該裝置與計算機連接，通過網(wǎng)絡(luò)、電話線等其他載體不僅可以實現(xiàn)遠程控制，還能更好的掌握電器設(shè)備的狀態(tài)，這便是本設(shè)計的基本出發(fā)點。設(shè)計中不但考慮到該接口設(shè)計功能既滿足需要，又簡單優(yōu)化，即所謂簡優(yōu)式設(shè)計。

2 接口硬件設(shè)計

2.1 PC機并口定義與無線遙控控制芯片

PC機打印并口的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

在本設(shè)計中2-9腳接緩存或門控電路，1腳、10-17腳接相應(yīng)的門控電路，18-25接地線。無線遙控控制芯片的示意圖如圖2所示。

圖1 PC機打印并口的結(jié)構(gòu)

圖2 PT2262和PT2272的芯片示意圖

芯片PT2262和PT2272的管腳定義見表1和表2所示。

表1 PT2262芯片的管腳定義

表2 PT2272芯片的管腳定義

2.2 硬件接口簡優(yōu)式設(shè)計

2.2.1 PC機與無線系統(tǒng)連接關(guān)系分析

（1）PC機側(cè)是通過（適配器）I／O地址分別為378H、379H、37AH的數(shù)據(jù)寄存器、狀態(tài)寄存器、控制寄存器及相應(yīng)門電路與DB25（25孔腳）插座對應(yīng)腳連接將信息送往端口或從端口接收的，其連接與對應(yīng)關(guān)系如表3描述。

表3 并行口寄存器地址及狀態(tài)表

（2）無線系統(tǒng)側(cè)其發(fā)射對象的選擇是靠發(fā)射裝置中的編碼芯片如PT2262（VD5026）控制的。發(fā)射對象的編碼地址體現(xiàn)在編碼芯片的A0-A7（電路圖3中，連線名稱為A1-A8）管腳上，數(shù)據(jù)內(nèi)容信息體現(xiàn)在D0-D3（電路圖3中，連線名稱為D1-D4）管腳上，是否發(fā)射可以通過發(fā)射裝置給電與否來體現(xiàn)。接收對象的選擇是通過接收裝置中的解碼芯片如PT2272（VD5027）解碼實現(xiàn)：接收對象的地址編碼體現(xiàn)在解碼芯片的A0-A7（電路圖3中，連線名稱為FA1-FA8）管腳上，接收的數(shù)據(jù)信息體現(xiàn)在D0-D3（電路圖3中，連線名稱為FD1-FD4）管腳上，是否接收到數(shù)據(jù)也可體現(xiàn)在標識腳VT的瞬時信號變化上（單穩(wěn)態(tài)），接收與否的控制也可通過為接收裝置的供電與否體現(xiàn)。

（3）接口板功能：應(yīng)將PC機DB25相應(yīng)的引出端，通過本板接口與緩存或門控鏈路送到發(fā)射編碼芯片的相應(yīng)管腳，或無線收發(fā)裝置的供電端口，或從接收裝置解碼芯片的相應(yīng)腳上獲取信息內(nèi)容（電位）轉(zhuǎn)送到PC機DB25上的相應(yīng)腳，實際上相當于間接轉(zhuǎn)送給PC機I／O地址為378H或379H寄存器中。

2.2.2 簡式接口板設(shè)計

（1）設(shè)計思路：與PC機并口的連接元件應(yīng)采用DB25接插件，從該端口到發(fā)射裝置之間應(yīng)設(shè)計有鎖存和控制門電路，以便鎖存發(fā)射對象的地址編碼和控制發(fā)射元件的供電。同樣從該端口到接收裝置接口間應(yīng)設(shè)計有緩存與門控電路，以便發(fā)送、接收對應(yīng)地址編碼的數(shù)據(jù)內(nèi)容。與無線遙控系統(tǒng)的發(fā)射裝置和接收裝置的接口采用兩個CON15接插件，對應(yīng)無線遙控系統(tǒng)側(cè)應(yīng)有的對應(yīng)接插件。

（2）設(shè)計電路的芯片選擇：以電子市場易購又廉價省電的CMOS芯片為優(yōu)先考慮。

緩存器采用：CD4503；鎖存器采用：CD40174；門控采用：CD4066、CD4069等。

（3）簡式接口設(shè)計的含義與技術(shù)說明：本設(shè)計只從單一家庭或單一企業(yè)擁有不超過64個遙控電器設(shè)備出發(fā)，從而使該接口板設(shè)計得以簡化。（盡管PT2262、2272或VD5026、5027等編解碼芯片每個地址管腳具有三種狀態(tài)，編碼地址可達數(shù)十萬計，要充分發(fā)揮它們的功能須在此設(shè)計基礎(chǔ)上進行擴展）。本接口設(shè)計中只考慮了數(shù)據(jù)寄存器與狀態(tài)寄存器的運用，無需使用控制寄存器，地址編碼與輸出信息數(shù)據(jù)均從數(shù)據(jù)寄存器對應(yīng)的DB25端口上獲取，顯然它們是分別輸出的，且信息數(shù)據(jù)為半字節(jié)（4bit），而它們的準確獲取由軟件編程來實現(xiàn)。由于考慮了軟硬件設(shè)計的結(jié)合，從而使方案簡便易行，使硬件設(shè)計更簡單優(yōu)化，這是其一。其二，數(shù)據(jù)寄存器的8位也沒有全用在地址編碼上，其中的D6位通過DB25的8腳用到了發(fā)射鎖存芯片CD40174的鎖存控制腳上，其中的D7位通過DB25的9腳用到了發(fā)射與接收裝置的供電電路控制端上，當其為高電平時控制發(fā)射供電實現(xiàn)發(fā)射，當其為低電平時通過反相器控制接收供電實現(xiàn)接收。由此設(shè)計使數(shù)據(jù)狀態(tài)寄存器及其對應(yīng)端口多功能化，進一步形成了硬件設(shè)計的簡單優(yōu)化。其三，通過接收端口接收到的信息數(shù)據(jù)，由CD4066控制門送到DB25對應(yīng)腳，從而轉(zhuǎn)送到狀態(tài)寄存器的對應(yīng)位，完成將接收信息送往PC機的工作。由于4066為模擬開關(guān)類芯片，從而使狀態(tài)寄存器及其對應(yīng)DB25上的管腳與無線接收裝置中解碼芯片的數(shù)據(jù)管腳之間形成全隔離式的門控方式。其四，為防止鄰居或相鄰企業(yè)具有相同系統(tǒng)的干擾，本設(shè)計考慮了采用對無線系統(tǒng)中兩接口CON15的腳A7與A8（對應(yīng)芯片2262、2272的 A6與A7腳）接不同電位或懸空等不同組合方式來實現(xiàn)，實際上是使它們具有不同的編碼地址，從而形成了控制區(qū)分。本設(shè)計電路圖給出的是A7與A8均接地的零電位組合，也可將它們接到開關(guān)上，開關(guān)接高、低電平或懸空形成多種組合，從而更加靈活。

2.2.3 簡式接口板電路圖設(shè)計

簡式接口板的設(shè)計電路圖如圖3所示。

圖3 并行打印口與一般無線系統(tǒng)接口簡式電路設(shè)計

3 雙向通信

PC機與電器設(shè)備之間的數(shù)據(jù)可以進行雙向傳輸，所有控制部件平時處于接收狀態(tài)。PC機作為主控器與其他設(shè)備之間進行聯(lián)絡(luò)，當需要控制某電器設(shè)備工作時，PC機給相應(yīng)的遙控設(shè)備編碼地址發(fā)送數(shù)據(jù)，具有相同地址的電器設(shè)備接收到數(shù)據(jù)碼后，對命令解析后對該設(shè)備進行開關(guān)機、照明、加熱等其他動作，并可返回PC機設(shè)備的運行狀態(tài)。雙向通信示意圖如圖4所示。

4 結(jié)束語

從原理上分析了家庭電器、設(shè)備之間互聯(lián)的一種硬件實現(xiàn)，主要元器件采用無線遙控發(fā)送和接收芯片。另外借助于PC機打印口進行控制，該接口卡原理簡單、價格便宜、易于實現(xiàn)，數(shù)據(jù)之間的傳輸協(xié)議可根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)需求進行軟件方面的合理設(shè)計。

圖4 雙向通信示意圖

［1］齊志儒，高福祥，主編.匯編語言程序設(shè)計［M］.沈陽：東北大學出版社，1995.

［2］李建華，編著.實用遙控器原理與制作［M］.北京：人民郵電出版社，1996.

Design of PC Parallel Port Interface and W ireless Remote System

SUN Jing1，SUN Dan-yang2
（1.The 47th Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation，Shenyang 110032，China；2.Shenyang KINGWAY Intelligent Fire Fighting Equipment Co.，Ltd.，Shenyang 110136，China）

This paper describes the hardware design of the PC Parallel Port and normal wireless remote control system interface to help the designers for designing the electrical equipment with wireless remote control.VD5026，VD 5027 or PT2262，PT2272 are used as the encoding and decoding chips.

Wireless remote control；Simple optimization design；PC Parallel Port

10.3969／j.issn.1002-2279.2014.05.022

TN219

：B

：1002-2279（2014）05-0077-03

孫靜（1982-），女，遼寧開原人，碩士，工程師，主研方向：集成電路設(shè)計與應(yīng)用。

2013-11-08