手把手带你做单片机控制的 多通道无线遥控装置1

无电遥控装置通常泛指以无线电波为媒介，将发射机一端的指令传递至接收端设备的总称。由于电波 在传输过程中具有速度快且不需要其他物理条件支持等特点，所以无线遥控在工业、农业、国防上获得了广泛的应用与长足的发展。从近到我们身边的遥控灯、窗帘，远到航天领域中登月球、登火星系统工程，都可见到它的身影。 
动手制作模型遥控设备，不仅可以从中学到很多书本上学不到的知识，同时也是一项充满乐趣的益智活动，尤其对于在校学生来讲，有这样的历练会使你在无线电方面的知识有突出的进展，得益一生。 
XJZ-18型套件是由北京鑫嘉智科技中心专为无线电爱好者设计的无线遥控装置，可用于陆海空模型遥控等。它的发射、接收单元以单片机为核心，特点如下： 
一、电路简单。由于将A/D转换、滤波器、定时器等功能模块以软件的形式写入到单片机内，所以在功能多的情况下，外围零件反而大幅减少，组装之后几乎不需调整，即可正常工作，适合无线电爱好者组装。 
二、功耗低。传统的模拟式无线发射机必须一直开机工作，接收机才能正常工作，这就产生了发射机的几百mA持续工作电流。而我们这款遥控 装置的发射机多数时间处于休眠状态以降低耗电，当MCU测到AD数据及开关量有变化时，才将一个数据串发出去，之后又进入休眠状态。如果AD数据及开关量一直没有变化，发射机 按一个可设定的周期去重发上一次的数据值。当遥控装置所控制的对象运动速度比较慢时，可将这个周期时间设定得长一些，如1s左右。当遥控装 置所控制的对象运动速度比较快时，如飞机模型，则可以将周期设定到70~200ms左右。 
三、抗干扰。本装置发射机发出 数据码，在接收机接收后解调还原， 在数码排序中加入了握手数据、头数 据、尾数据及校正数据等，只有接收 到的数据符合约定规律时，接收器才执行相应指令。 
本无线遥控装置的电路原理图见图1，PCB图见图2，所涉及的主要技术指标如下： 
发射机部分（见图3）： 

 
◆  电源 ：DC12V，1.5V5号电池8节。 
◆  电流消耗 ：静态时（未发射）≤ 1.9mA ；发射时≤ 150 mA，<100ms。 
◆  频率：433.92MHz；调制方式：ASK；天线1/4波长拉杆天线；发射输出功率：标准配置约16 dBm， 增强配置约21 dBm。空中数据速率：1200/2400bit/s，可设定。 
◆   通 道 ： 4路8位 A/ D摇杆电位器，4路拨动开关。 
◆   功 能 ： 反舵设置、中心点设置、敏感度设置、可调发射间隔：36ms～20s，数据更新即发功能、屏上电池电压显示、发射数据流指示灯。 
◆  外观尺寸：长：120mm；宽：26mm；高：100mm。 
◆  重量：250g（不含电池）。 
飞机模型接收机部分（见图4）： 

◆  电源标称：7.4V。 
◆  电流消耗：约16mA。 
◆  接收频率：433.92MHz  ASK。 
◆  接收灵敏度：-96 dBm，自动AGC增益控制。 
◆  天线：1/4波长软线天线。 
◆  驱动能力 ： 1路 ~2路 PWM；7.4V/6A、直流有刷电机1~2只。 
◆  输出信号 ：1）5V/1ms±0.5 ms脉冲 标准舵机信号二路。2） 0~5V/15mA  开关信号二路。 
◆  电源低落到 6V 时自动关机功能。 
◆  尺寸：长：41mm；宽：25mm；高8.5mm。 
◆  净重量：7g（不含引线及插件）。 
◆  遥控距离（可视范围）：发射 机标准配置时：≥100 m；发射机增加 配置时：≥700 m。 
车模型接收器部分（见图5）： 

 
◆  供电 ：电源 5V，电流消耗约为10mA。 
◆  输出信号：1路异步串行数据：19200bit/s 8 1 N。 
2路开关量信号0～5V，15mA，一 只数据流指示灯。 
◆  尺寸：29mm×25mm，其他相关技术指标与飞机模型相同。 
下面我们就一起来动手组装这套无线遥控装置吧！ 
第一步 ：收到 XJZ-18 套件后，按照零件清单仔细清点核对所有元器件（见图 6），并花些时间看看 PCB 线路板示意图，做到心中有数，再动手组装。 

第二步：按PCB图资料插好所有的电阻，焊牢并切去多余引脚。其中R6、R7电阻是测量电池电压的分压器，精度为5‰的精密电阻，不能焊错 或用普通电阻代替，否则会错报电池 电压和低压保护关机。R5是LED指示灯 限流电阻，它的阻值大小会影响到数 据发射时LED指示灯的亮度，从低功耗 角度考虑，这里选用了510kΩ电阻， 读者不要误认为写错了吧，没错，是510kΩ阻值，由于选用了超高亮绿色LED，所以在白天仍可清楚地看到数据发射时LED发光管在闪光。当然制作者也可根据个人的爱好安装其他颜色的 LED指示灯，但请注意其限流电阻不要选得太小，阻值太小一是亮度增加的同时也增加耗电，另外由于这个LED指示灯取来自RF无线发射的数据信号， 电阻选太小时会影响到该数据信号前沿的陡度，对发射机工作不利，容易产生错码。 
第三步（图7）：插好所有的瓷片 电容和2只铝电解电容焊牢。在这一步要注意电解电容的极性不要焊错。 

 
第四步（图8）：焊接LCD显示屏 的对比度调节电位器RP2，调节螺钉要 放在左侧，焊接电源开关S1和二针电 源白插座J3，这时应注意白插座的缺口方向应向左。一定要将这几个元件 插到底，焊牢。

 
第五步（图9）：焊接左摇杆电位 器RP3-4，右摇杆电位器RP5-6，由于插线脚数多，要仔细将元件插到底且插平不能倾斜，并且应先焊接上摇杆 电位器四角的引脚固定销，最后再焊 电位器的连接脚。 
第六步 ：将 LED引线插入焊盘内，右为正脚，将 LED 灯向下按，一 直到 LED 灯用钢尺测灯顶高为 15mm时，先焊上一只脚，仔细扶正后，再焊另一只脚。焊好石英晶体及低压差、低功耗三端稳压器H7150，4个按钮SB1～SB4也焊上，注意按钮一定要上下直、摆正并插到底，不然盖上盖时会有问题。 

第七步（图10）：将PCB板反过面来插上蜂鸣器，其正极朝向下边3个 按钮方向。J2、S4、J5、S6这4个拨动开关插件的双针，也焊在PCB板反面， 插好焊牢，还要注意J2及S4插件的双针是朝向右边的方向，不要 将固定孔挡住以防以后无法固定PCB板。 

第八步：焊上433.92MHz主频振荡器，标准式配置时示意图见图11，遥控距离超过100m以上时应当考虑选用增加配置的高频振荡器（见图12）。

 
第九步：取出遥控器外壳将三个支架铜柱螺丝向下旋入到塑料固定孔内，将配套的4个拨动开关焊上插头线，固定在外壳上。将M2.5内螺丝扣 的天线底座铜螺柱用穿好焊片的螺钉 固定外壳上，焊片上焊出约60mm长的 连接线，见图13。将连接线另一端焊 在发射板的高频输出孔上。

 
第十步（图14）： 仔细再查一下所有的元器件，如无误即可往下进行。取16针排针，插在PCB板的焊盘上，不要多留出焊头，只点焊二只脚临时固定即可。安上LCD液晶显示器支架双头铜螺丝，将LCD液晶板放好后，要反复对齐看正才可以固定螺丝钉，再将16针排针上下焊好。 

第十一步：插好J2、S4、J5、S6 开关插件，不必分极性，将整张PCB板放入发射盒内，固定好二个M3×5的固定螺丝，试一下位置是否合适，是否有顶住、卡住的地方。 
第十二步：取来8节5号干电池，按电池仓的正负标记将电池装 进电池 仓，将电池仓引线插头插入PCB板右 侧的白插座内，注意上为负VSS（黑色 线），下为正VCC12V（红色线），切 记千万不可错，见图15。向上拨动遥 控机壳右壁上的电源开关后，按下S4 时LCD液晶显示屏上背景灯应点亮。调 整RP2将LCD液晶显示屏上的对比度调 整为适当明暗。 

第十三步：关闭电源开关后，取 出万用表一只，调到直流电流100mA 挡，把二只表笔将电源开关串入电路 见图16，电流应在1.6～1.8mA上下。 将万用表调到直流电压挡，黑色表笔 放在摇杆电位器外壳上即VSS，红色表 笔小心的测一下H7150三端稳压器的最 右脚即5V输出脚是否为5V。 

 
第十四步：取遥控器上盖试盖一下，看LED指示灯及 SB1、 SB2、 SB3、SB4按钮是否顺利露出面板，如 果有顶起上盖的现象要根据实际情况直流电流100mA挡，把两 只表笔将电源开关串入电路进行修正。盖好上盖还要再按一按这4只按钮是否动作灵活，不能卡住。 
第十五步：盖好上盖，将4个固定 螺丝从后背旋紧，将配套的拉杆天线旋紧在遥控发射上边的天线座上，到此发射机组装工作告一段落。 
打开电源开关，看到LCD上已出 现数据显示，同时，可以看到绿色LED 以大约间隔2s(出厂设定值)一次的速率在闪亮。推动左右的摇杆电位器动作时，LED指示灯应不停地在闪，每闪亮一次即是向空中发出无线数据