数字编码无线遥控控制系统

这篇文章将讨论无线电遥控的基本原理，从此我们将可以区分许多常见的遥控问题。

更重要的是我们将消除一些常见的误解，例如FM（调频-译者注）比AM（调幅）好或者PCM（脉冲编码调制）比PPM（比例脉冲调制）好等。

每个系统都有它的优点和缺点，了解这些你就可以选择最合适自己的那一种系统。

劳斯莱斯至少比丰田凯美瑞贵五倍，但是它却不一定使你的驾驶感觉更好，对大多数司机来说可能更糟（我们中国人可能不一样，劳斯莱斯有面子）。

遥控设备的价格并不等同於相应的性能。

由遥控模型专家George Steiner进行的独立测试证明，某些廉价的遥控设备也能挤身最好之列。

接收机的内部让我们从接收机系统开始。

你的家用AM/FM立体声通常包括3个部分：调谐器、音频功放和扬声器（音箱）。

类似的，遥控模型接收系统也由3个部分组成：调谐、解码和伺服（就是舵机）。

调谐、放大以及解码电路都封装在接收机内。

家用收音机的调谐器选择你想要的电台，同时排除其它电台的信号，然后将解调后的音乐传递给音频功放。

类似的，模型接收机调谐器仅仅锁定接收晶体确定的那个频率，除掉72Mhz或者50Mhz的载频，将解调后的信号传给解码器。

解码器从码流中挑选出单独的伺服信号脉冲并送到相应的引脚。

请注意音频功放和扬声器并不知道音乐是来至AM还是FM的广播站。

类似的，模型接收机的解码器也不关心上一级的信号是使用AM还是FM调制。

舵机收到的位置信号也是标准化的，所以任意品牌的舵机可以和任意品牌的接收机相连，就像所有的8Ω扬声器都可以插到任意牌子的立体声收音机一样（现在很多喇叭4Ω的）。

伺服信号怎样编码让我们来研究一下位置信息是如何传送给每一个舵机。

这由信号脉冲的0电压（OFF-低电平）和大约3.3V 电压（ON-高电平）来表示（Futaba高电平是2.8V-3.3V，JR和其它是5V-译者注）。

位置信息由脉冲在ON状态的时间长度决定。

这种脉冲占用2毫秒的时间片，每秒钟重复50次。

无人机遥控器原理
无人机遥控器是控制无人机行动的设备，它通过无线通信技术与无人机建立连接，向其发送指令以控制其飞行、悬停、转向等操作。

无人机遥控器的原理主要涉及以下几个方面：
1. 信号传输：无人机遥控器通过无线技术，如射频或蓝牙，将指令信号传输给无人机。

这些信号在无线通信频段内进行传输，遥控器和无人机需要在相同的频段上工作以确保信号的传输和接收。

2. 数据编码：遥控器将用户输入的指令转化为数字信号，并进行编码。

编码的目的是为了使无人机能正确解读指令并执行相应的操作。

不同的编码方式可以通过调制解调器（Modem）
来实现信号的解码和编码。

3. 通信协议：无人机遥控器需要使用特定的通信协议与无人机进行通信。

这些协议定义了信号的格式、传输方式和错误检测等信息，确保指令能够准确传达给无人机，同时还能保证通信的可靠性和安全性。

4. 控制算法：无人机遥控器中还包含一些控制算法，用于处理用户的指令，并将其转化为无人机能够理解和执行的控制信号。

这些算法通常由嵌入式系统实现，通过微处理器或微控制器来执行。

综上所述，无人机遥控器通过信号传输、数据编码、通信协议和控制算法等原理，实现用户与无人机之间的互动和控制。

它是控制无人机行动的关键设备，能够使用户轻松掌控无人机的飞行和各种操作。

脉冲编码调制原理脉冲编码调制就是把一个时间连续，取值连续的模拟信号变换成时间离散，取值离散的数字信号后在信道中传输。

脉冲编码调制就是对模拟信号先抽样，再对样值幅度量化，编码的过程。

抽样，就是对模拟信号进行周期性扫描，把时间上连续的信号变成时间上离散的信号。

该模拟信号经过抽样后还应当包含原信号中所有信息，也就是说能无失真的恢复原模拟信号。

它的抽样速率的下限是由抽样定理确定的。

抽样速率采用8Kbit/s。

量化，就是把经过抽样得到的瞬时值将其幅度离散，即用一组规定的电平，把瞬时抽样值用最接近的电平值来表示。

一个模拟信号经过抽样量化后，得到已量化的脉冲幅度调制信号，它仅为有限个数值。

编码，就是用一组二进制码组来表示每一个有固定电平的量化值。

然而，实际上量化是在编码过程中同时完成的，故编码过程也称为模/数变换，可记作A/D。

话音信号先经防混叠低通滤波器，进行脉冲抽样，变成8KHz重复频率的抽样信号（即离散的脉冲调幅PAM信号），然后将幅度连续的PAM信号用“四舍五入”办法量化为有限个幅度取值的信号，再经编码后转换成二进制码。

对于电话，CCITT规定抽样率为8KHz，每抽样值编8位码，即共有28=256个量化值，因而每话路PCM编码后的标准数码率是64kb/s。

为解决均匀量化时小信号量化误差大，音质差的问题，在实际中采用不均匀选取量化间隔的非线性量化方法，即量化特性在小信号时分层密，量化间隔小，而在大信号时分层疏，量化间隔大。

在实际中使用的是两种对数形式的压缩特性：A律和U律，A律编码主要用于30/32路一次群系统，U律编码主要用于24路一次群系统。

A律PCM用于欧洲和中国，U律PCM用于北美和日本。

无线遥控开关原理及电路发送器通常由一个按钮、一块编码芯片和一个天线组成。

当按下按钮时，编码芯片会将一组特定的数字编码转化为无线信号。

经过发送天线发射出去。

接收器常由一个接收天线、一个解码器、一个继电器和电源组成。

接收天线接收到发送器发射的无线信号后，传递给解码器进行解码。

解码器接收到信号后，将编码信号转化为电信号。

这些电信号接通过逻辑电路转化为高低电平信号，然后通过继电器控制开关的通断。

最后，将电信号转化为控制信号通过继电器引脚去控制继电器的开通和关闭。

继电器是一个电磁开关，由电磁铁和开关组成。

当电磁铁激活时，吸引铁片，使开关合上，电路通断。

当电磁铁关闭时，铁片离开，开关断开。

整个过程中，无线信号的传输遵循着电磁波的传播原理。

无线电波通过天线发射出去，在空间中传播，并被接收器的天线收集。

当送信者按下按钮时，通电的编码芯片会发出一组特定的数字编码，这些编码经过调制后，通过天线发射成电磁波。

这些电磁波以光速传播到达接收器，被接收器的天线接收。

接收器的接收天线接收到电磁波后，传递给解码器进行解码。

解码器将数字编码还原为电信号并经过逻辑电路进行处理。

根据处理结果，接收器继电器的电磁铁被激活或关闭，从而实现开关的控制。

整个过程中，无线遥控开关的电路通过编码芯片和解码器来实现无线信号的转化和处理，通过继电器来控制开关的通断。

通过无线电波的传输，实现了无线遥控开关的功能。

总结一下，无线遥控开关的原理是利用编码芯片将按钮操作转化为无线信号，经过无线电波传输到接收器，通过解码器将信号解码为电信号，经过逻辑电路转化为高低电平信号，最后通过继电器控制开关的通断，从而实现了无线遥控开关的作用。

校园无线广播智能远程控制系统的设计与实现目前校内广播系统正朝着数字化、网络化、智能化方向进展。

按照市场需求及前景预测，生产校内教学无线广播设备具有得天独厚的优势。

本文结合智能远程控制校内无线广播系统，重点介绍无线广播控制系统的设计与实现。

1 新型智能远程控制校内无线广播系统简介智能远程控制校内无线广播系统是集无线通信、音响以及数字技术为一体的全新校内无线广播系统。

校内无线广播系统采纳电话拨号收发的双音多频DTMF（Dual Tone Multi-Frequency）通信方式。

双音多频是一项牢靠、成熟的通信技术，因其提供更高的拨号速率，快速取代了传统转盘式电话机用法的拨号脉冲信令。

近年来，DTMF也应用于交互式控制系统中，如语言菜单、语言邮件、电话银行和ATM终端等。

DTMF对传输的要求低，通过一般的电话线就可以接收和发送信号，传送的距离远，并且有多种型号的通用双音频元器件可供选用。

校内无线广播系统的放射机采纳立体声无线调频方式。

为了避开寻址控制信号干扰广播音频信号，左声道为广播音频信号，右声道为用于接收机寻址的双音频信号。

调制后的信号通过放射到空间的电磁波传送到各广播点的接收机。

接收机通过天线接收到射频信号后，检波获得立体声两个通道的音频信号。

左声道广播音频信号送至功放放大；右声道的双音频控制信号送至双音频解码电路解码，得到相应的二进制控制代码。

该控制代码送入接收机中的，单片机按照机内设置的机号编码，开启或关闭该接收机功放部分的电源，以实现定点/分区控制各相关广播点FM接收机的功能。

智能远程控制无线广播系统框图1所示。

图1左侧分离为手动按键、远程通信终端、PC机，主要用于实现无线广播系统的控制功能。

PC机除具有控制功能外，还可以给系统提供广播音源信号。

2 校内广播系统控制的硬件设计第1页共5页。

⽆线遥控器的编解码是依据什么原理？
现代的遥控器，主要是由集成电路电板和⽤来产⽣不同讯息的按钮所组成。

⽆线遥控器在⽣活中得到了越来越多的应⽤，
⽆线遥控器的编解码是依据什么原理来做的呢?
给⼈们带来了极⼤的便利。

那么⽆线遥控器
信令的编解码⼀般是指将某⼀具体的指令或信息转化成包含了该信息的特定的电信号，再通过“媒体”发送给解码端译出，然后启动执⾏机构或提供给操作者分析的⼀个过程，在这⼀过程中，“特定的电信号”其形式可以是⾳频、DTMF信号，也可以是单纯的0101数字码或脉冲的个数。

“媒体”则是指传输电信号的载体，可以是红外线、⽆线电、超声波等等。

对应的解码电路也很多，如LM567、CD4046、CM8880等都是较为常⽤的电路和芯⽚。

最简单的编解码电路也是⽤得相当普及的电路，是⼀种被称之为“单通道超再⽣⽆线电遥控器”的电路。

这种电路在⼀些航模或⽆线电遥控的书籍⾥被作为经典的电路来介绍给初学者。

这种电路实际上不设⽴专门的的编解码单元，系统接收端动作的执⾏依靠的是单管的⾼频发射端⼯作所导致的超再⽣接收端噪声存在与否来作为判别的依据，由于造价低廉，故⾄今仍在诸如玩具遥控车等系统中被⼴泛采⽤。

随着⼯业⽆线遥控器技术的发展，在装载机、调车机车、液压机械和移动车辆港⼝装卸船机等设备中，⼯业⽆线遥控器都得到了⼴泛应⽤，市场前景极为⼴阔。

PT2262PT2272编解码集成电路原理说明编解码集成电路是一种用于无线遥控器控制系统的集成电路，其中PT2262是编码器，PT2272是解码器。

编码器将输入的数据编码成一串二进制数据，而解码器将接收的数据解码成原始数据。

这种编解码器组合广泛应用于门禁系统、遥控器、汽车防盗系统等领域。

PT2262编码器的工作原理是将输入的数据通过编码算法转换成一串二进制数据，并通过无线信号发送出去。

编码器通常包含多路编码输入端口，可以接收多个控制信号，并将它们组合成一个二进制数据包。

这样的设计可以实现多功能遥控器，每个按键对应一个不同的编码输出。

PT2272解码器的工作原理是接收来自编码器的二进制数据包，并解码成原始数据信号输出。

解码器通常包含一个接收端口和多个输出端口，每个输出端口对应一个控制信号。

解码器内置了解码算法，可以准确还原编码器端输入的控制信号。

PT2262编码器和PT2272解码器之间配合使用时，可以实现无线遥控器控制系统的功能。

用户通过按下遥控器上的按键发送控制信号，编码器将该信号编码成二进制数据并发送给解码器，解码器将接收到的数据解码成原始控制信号输出。

这样就可以实现通过无线信号控制门禁系统、汽车防盗系统等设备的功能。

编解码集成电路具有体积小、功耗低、成本低等优点，适合用于需要远距离无线控制的应用场景。

PT2262和PT2272是一对经典的编解码器芯片，广泛应用于消费电子产品、工业自动化领域等。

通过学习这些编解码集成电路的原理，可以帮助我们深入理解遥控器控制系统的工作原理，并且可以在实际应用中对其进行合理的设计和使用。

总的来说，PT2262编码器和PT2272解码器的原理是基于数字信号处理技术，实现了数字信号的编解码转换，从而实现了远距离无线遥控系统的功能。

这两款集成电路有着简单易用、稳定可靠的特点，是无线遥控器领域的重要组成部分。

通过学习和应用这些编解码集成电路，可以提高我们对遥控器控制系统的理解和设计水平，带动无线通信和控制技本的发展。

无线遥控遥测系统的设计与实现李武;资员;荣军;陈松【摘要】设计了一个无线电遥感信号发送与接收系统.系统主要由发送端和接收端两部分组成,整个系统以AT89S52单片机为控制核心.发送模块采用 A/D 转换芯片TLC549进行模拟信号的采集,将采集的模拟信号转化成为数字信号,并对其进行格雷码编码,通过 SP 多用途无线数据发送模块进行 ASK 调制,然后通过天线发送出去.接收模块通过SP 多用途无线数据接收模块接收数据,并对接收的数据进行解码,然后通过三位 LED 显示所测得的模拟信号.测试结果表明,遥测信号范围为0～2.5V DC,发射距离100~200米。

%The paper designs a transmitting and receiving system of radio remote sensing signal, and the system is composed of the sender and the receiver, and the whole system takes the AT89S52 microcontroller as the control core. The sending modular uses A/D transformation chip TLC549 to collect the analog signal, and transforms the analog signal into the digital signal, and also puts them into the gray code. The system makes for ASK modulating through the SP multi-purpose wireless data transmission module, and then they are sent by antenna. The receiver modular receives the data through SP multipurpose wireless data, and decodes the received data, and then displays the measured analog signal through LED of three bit. After the system finishes the hardware and software and the system is measured, and the range of the telemetry signal is 0 to 2.5DC, and the transmission distance ranges from100 to 200 meters.【期刊名称】《湖南理工学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】4页(P44-47)【关键词】遥感信号;单片机;ASK;格雷码;A/D 转换【作者】李武;资员;荣军;陈松【作者单位】湖南理工学院信息与通信工程学院，湖南岳阳 414006;湖南理工学院信息与通信工程学院，湖南岳阳 414006;湖南理工学院信息与通信工程学院，湖南岳阳 414006;湖南理工学院信息与通信工程学院，湖南岳阳 414006【正文语种】中文【中图分类】TM391.9早期的无线遥测遥控系统主要用于航空航天和军事领域. 近些年来, 随着应用成本的降低, 这项技术正逐渐向民用方向发展, 并且已被许多工矿和企事业单位所使用, 因而研究先进而且实用的无线遥测遥控系统对工农业生产具有重要的现实意义. 文[1, 2]设计的遥感信号接发送系统, 由于无线信道资源的有限性以及无线传输中的信道衰落和外部噪声干扰问题, 造成系统实时性和可靠性不高. 文[3, 4]设计的无线遥测遥控系统共性为使用范围比较窄, 而且系统比较复杂, 价格过于昂贵. 针对以上问题, 本文设计一种结构简单, 能够适用于各种不同现场的通用性无线遥测遥控系统. 该无线遥测遥控系统具有性价比高、抗干扰能力强的特点.无线遥测遥控系统总体结构框架如图1所示. 数据采集部分通过A/D转换芯片TLC549进行外部模拟信号的采集, 然后通过单片机AT89S52控制在LED上对所采集的数据进行显示, 单片机AT89S52对其进行信号加密的同时, 通过无线数据发送模块把信号发送出去. 在接收端通过数据接收模块接收数据, 并对所收集的数据进行解码, 最终通过单片机输送到LED上显示. 本设计的无线数据发送与接收模块均采用SP(Service Provider)多用途无线数据收发模块, 通过SP进行ASK(Amplitude Shift Keying)调制. 它支持数据的收发, 能实现双工通信. 本文把这一部分设计成一个单独的模块, 以接插件的形式与单片机相连, 方便其功能扩展与应用.2.1 供电模块电路设计本设计中由于单片机与A/D转化芯片TLC549共用VCC(+5V)电源, 而SP无线收发模块的工作电压为3～12V, 虽然它也可以工作在+5V, 但高频通信部分很容易受其他部分干扰, 因此设计独立的电源可以达到更好的抗干扰要求. 但在供电电路设计中, 通过检测发现SP无线收发模块同单片机共用电源并没有产生明显的高频干扰. 为了节省成本, 在本设计中采用同一模块电源供电, 其工作电路原理图如图2所示[5].2.2 A/D转换模块电路设计A/D转换电路是数据控制的核心. 在本设计中选用A/D转换芯片TLC549. 它为8位串行A/D转换器芯片. 该芯片有一个模拟输入端口, 3态的数据串行输出接口可以方便地和微处理器或外围设备连接. 由于TLC549是串行A/D转换芯片, 它与单片机AT89S52通信是串行的, 因此在通信时, 单片机首先给/CS一个有效的低电平信号使TLC549选通,并启动A/D转换开始, 置/CS端为高电平并延时17μs等待A/D转换结束; 当A/D转换结束,置/CS端为低, 再次调用读入8位转换结果子程序, 即可读入本次A/D转换结果. 其中基于TLC549的A/D转换模块电路图如图3所示[6].2.3 SP发送与接收模块电路设计无线遥测遥控系统设计的关键是SP接发收电路的设计, 其中SP发送和接收模块电路分别如图4和图5所示.在图4所示的SP发送模块设计中, 需要考虑在高电平传输过程中, 容易造成接收模块的误判, 因此三极管Q2应设计为PNP型三极管, 将输出信号反相, 从而使接收模块能够方便和准确地接收信号.在图5所示的SP接收模块电路设计中, 通过在信号输出端接9013NPN型三极管, 使输出端数据进行反相,还原发送信号, 通过单片机AT89S52控制LED进行显示.2.4 LED显示模块电路设计数码显示有静态显示和动态显示两种显示方法. 在静态显示电路中, 当显示位数较多时其占用的I/O口较多, 从而会影响处理器的处理速度. 因此在本设计中采用动态显示方式, CPU定时对LED进行扫描,各LED轮流地显示各自的字符. 虽然在同一时间只有一位显示, 但由于人眼的视觉暂留效应和发光二极管熄灭时的余辉效应, 看到的是各LED同时显示不同的字符, 这样便可以大大节省I/O资源, 提升系统效率. LED显示模块电路原理图如图6所示[7].2.5 软件程序设计根据系统应用程序模块化结构设计理论和模拟信号遥测系统实现的功能, 数据采集系统的应用软件设计分为系统管理程序、模数转换子程序、键盘显示子程序和通讯子程序四个软件设计, 其程序设计总体原理框图如图7所示. 在图7中的系统管理程序的主要作用是在系统完成初始化后, 系统根据用户的输入和设置转入相应的功能子程序, 主要控制和管理子程序,并完成系统在各功能模块间的切换. 模数转换子程序的主要功能是进行数据采集、模数变换和保存. 键盘显示子程序作为人机交互最主要的部分, 它主要功能是负责输出信号的正确显示. 通讯子程序主要功能是响应单片机的串行口中断, 把采集到的信号通过射频芯片发送出去.在完成遥感信号发射与接收系统的软硬件设计后, 对其进行了实际测量, 测试结果为在单片机的发送端将模数转换得到的数据进行显示, 同时进行格雷码编码并通过SP发送模块发送, 其数据发送端测试结果如图8所示[8]. 接收端将SP接收模块收到的数据进行解码, 解码后的数据通过LED显示, 其数据接收端测试结果如图9所示, 从图8和图9 可以很清晰地看到显示结果都为1.95V, 接收端与发送端的数据完全一致, 实现了无线遥测遥控的功能.综上所述, 无线遥测遥控系统的实现从整体设计开始, 对方案选择、原理设计、器件选型以及工艺功耗等多方面进行了仔细考虑. 以降低系统的设计成本和运行维护费用为主要出发点, 并考虑整个系统的应用场合和抗干扰能力, 最后完成了整个系统的硬件电路设计和软件程序编写, 并顺利通过测试, 测试结果完全符合设计要求.【相关文献】[1] 邵志龙. 无线实时遥测遥控系统的硬件实现[D]. 杭州: 浙江大学硕士学位论文, 2004[2] 周畅. 无线实时遥测遥控系统的软件实现[D]. 杭州: 浙江大学硕士学位论文, 2004[3] 吕永祥. 基于无线传感网络的三峡库区变动回水区航道航标遥测遥控系统研究[J]. 水运工程, 2013, 3(3): 176～183[4] 钟伟, 王瑛. 基于扩频的无线遥测遥控系统的研究与实现[J]. 黑龙江大学自然科学学报, 2002, 19(2): 67～69[5] 胡国珍, 马学军, 陆小洲, 等. 一种两级式LED恒流驱动电源设计[J]. 计算技术与自动化, 2015, 34(1): 44～47[6] 吴允平, 蔡声镇, 刘华松, 等. 航标遥测遥控信息系统的设计与实现[J]. 计算机工程. 2006, 6(12): 253～254, 260[7] 黄智伟. 无线遥测遥控系统的设计与应用[J]. 自动化与仪表, 1993, 8(1): 33～35[8] 刘文涛. 单片机语言C51典型应用设计[M]. 北京: 人民邮电出版社, 2005。

51单片机无线遥控小车设计一、引言无线遥控小车是一种基于51单片机的智能小车系统，它利用无线通信技术实现了对小车的遥控。

通过无线遥控，我们可以随时控制小车的方向，实现室内或者室外的移动。

本设计将详细介绍51单片机无线遥控小车的整体设计框架、电路连接和关键模块设计。

二、整体设计框架整个系统分为遥控器端和小车端两个部分。

遥控器端通过按键或者摇杆输入控制指令，经过编码和解码处理后，通过无线传输模块将指令发送给小车端。

小车端接收到指令后，通过解码和控制模块来控制小车的运动。

三、电路连接遥控器端由单片机、按键（或者摇杆）、编码芯片和无线传输模块组成。

按键用于输入控制指令，编码芯片用于将按键输入的模拟信号转换为数字信号，单片机将数字信号进行编码后发送给无线传输模块，最终通过无线通信将指令传输给小车端。

小车端由单片机、解码芯片、电机驱动、电机和无线接收模块组成。

无线接收模块用于接收遥控器端发送过来的指令，解码芯片将数字信号转换为控制信号，单片机根据控制信号来控制电机驱动，从而实现小车的运动。

四、关键模块设计1.编码和解码模块设计编码和解码模块是整个系统中的关键部分，它负责将模拟信号转换为数字信号，并将数字信号转换为控制信号。

2.无线传输模块选择无线传输模块是实现遥控通信的关键组件，我们可以选择使用蓝牙模块、无线射频模块等。

选择合适的无线传输模块需要考虑通信距离、通信速率、功耗等因素。

3.电机驱动模块设计电机驱动模块负责将控制信号转换为电机运动控制信号，驱动电机完成小车的移动。

在设计电机驱动模块时，需要考虑电机的类型和电机驱动电路的选型。

五、总结本设计详细介绍了51单片机无线遥控小车的整体设计框架，电路连接和关键模块设计。

通过对整个设计的理解和实现，我们可以实现对小车的远程遥控，从而实现室内或者室外的自动移动。

这种无线遥控小车系统在娱乐、智能家居、无人巡检等领域都有广泛的应用前景。