文 北京交通大學(xué)附屬中學(xué)高三（1）班 張雪純

生活中，使用電視機(jī)遙控器和空調(diào)遙控器遠(yuǎn)程控制家電非常方便。這些遙控器都屬于紅外遙控器，必須將遙控器發(fā)射信號(hào)的一端對(duì)準(zhǔn)家電才能起作用。汽車(chē)遙控器屬于無(wú)線遙控器，不需要對(duì)準(zhǔn)汽車(chē)就能遙控，更加方便。

我在老師的指導(dǎo)下做一個(gè)基于89C52單片機(jī)的智能巡檢小車(chē)時(shí)，希望小車(chē)在發(fā)現(xiàn)異常情況時(shí)不僅可以發(fā)出報(bào)警信號(hào)，而且能通過(guò)遙控使附近的防護(hù)設(shè)備做出反應(yīng)，因此需要設(shè)計(jì)無(wú)線遙控電路。

一、無(wú)線遙控器的基本原理

市面上有一種常見(jiàn)的四按鈕無(wú)線遙控器和對(duì)應(yīng)的接收器，如圖1所示，它的體積很小，可以拿來(lái)改造。

圖1無(wú)線遙控器和接收器

拆開(kāi)無(wú)線遙控器取出電路板，發(fā)現(xiàn)每個(gè)按鈕實(shí)際有四個(gè)引腳，其中上面兩個(gè)引腳連在一起，是公共線（標(biāo)注為X）；下面兩個(gè)引腳連在一起（四個(gè)按鈕A、B、C、D的下面引腳依次標(biāo)注為 Ya、Yb、Yc、Yd），如圖 2 所示。

無(wú)線遙控器的一個(gè)按鈕就是一個(gè)開(kāi)關(guān)，按鈕按下去就是開(kāi)關(guān)閉合，發(fā)出遙控信號(hào)。

圖2 無(wú)線遙控器的按鈕引腳示意圖

二、無(wú)線遙控器的繼電器控制

無(wú)線遙控器使用12V電池，而單片機(jī)89C52使用5V電源，因此，兩個(gè)設(shè)備連接時(shí)需要注意不同電壓的匹配。

為了模擬人的手指按下按鈕接通開(kāi)關(guān)的效果，用89C52單片機(jī)的P2.4引腳輸出口經(jīng)過(guò)三極管驅(qū)動(dòng)一個(gè)繼電器，繼電器輸出的常開(kāi)觸點(diǎn)兩端分別連接按鈕A的上引腳X和下引腳Ya，如圖3所示。

這樣通過(guò)繼電器實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)設(shè)備的隔離和配合，當(dāng)繼電器工作時(shí)常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，雖然按鈕沒(méi)被按下，但按鈕上、下引腳已經(jīng)被繼電器接通，可以發(fā)出無(wú)線遙控信號(hào)。

圖3 繼電器控制無(wú)線遙控器按鈕

采用繼電器控制的無(wú)線遙控板如圖4，其中左邊電路板是無(wú)線遙控器內(nèi)部電路板，右側(cè)是新設(shè)計(jì)的繼電器控制電路。

圖4無(wú)線遙控板

三、思考與改進(jìn)

采用繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)模擬按鈕開(kāi)關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)線遙控器的控制，但要用到多個(gè)三極管和繼電器，有沒(méi)有更簡(jiǎn)單的方法？

首先，經(jīng)過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)無(wú)線遙控器在5V電壓時(shí)也能工作，這樣系統(tǒng)可以簡(jiǎn)化為共用一個(gè)5V電源供電。

其次，既然無(wú)線遙控器只能給出接通/斷開(kāi)、工作/不工作的簡(jiǎn)單控制信號(hào)，估計(jì)對(duì)電壓準(zhǔn)確值沒(méi)有要求，所以只要給一個(gè)高電平或低電平信號(hào)就行。用萬(wàn)用表測(cè)試發(fā)現(xiàn)，不按按鈕時(shí)，X引腳的電壓是4V，Ya引腳電壓是0V。按下按鈕時(shí)，Ya引腳的電壓被拉高到與X引腳相同的電壓。

我把單片機(jī)的輸出信號(hào)引腳P2.4接一個(gè)二極管，再連接到Y(jié)a引腳，如圖5所示。

圖5 二極管控制無(wú)線遙控器按鈕

這樣當(dāng)P2.4輸出低電壓時(shí)二極管不導(dǎo)通，相當(dāng)于不按按鈕。當(dāng)P2.4輸出高電壓時(shí)二極管導(dǎo)通，因此Ya引腳變?yōu)楦唠妷?，相?dāng)于按下按鈕。這樣同樣起到了模擬操作按鈕的效果，而且省掉了三極管和繼電器等幾個(gè)元件，電路更加簡(jiǎn)潔。

通過(guò)設(shè)計(jì)，單片機(jī)可以方便地控制無(wú)線遙控器發(fā)出信號(hào)，控制多個(gè)設(shè)備啟停，大大擴(kuò)展了單片機(jī)的功能，具有很好的應(yīng)用前景。