维普资讯 http://www.cqvip.com 管志鹏陈亮廖慧平潘君秋陈玲英 本文讨论了一种围绕电脑设计的低 号线，其中ＣＬＫ和ＤＡＴＡ与单片机相连。 本文采用解码发射电路给键盘供电，上电 后，当有键按下时，键盘会发出一串码流， 单片机记录ＰＳ２键盘发出的数据，将解 码的通码重新编码，调制为红外遥控信 电路上的单片机进行解码，经串口发送到 电脑，最后由上位机软件（采用一款免费 成本家用无线多媒体系统方案。该方案以 红外通信技术为基础，以无线模拟鼠标和 无线键盘代替通用ＰＳ２键盘与鼠标，又 软件Ｇｉｒｄｅｒ）从串口采集数据，并作出相 应操作。 以无线通信技术为基础设计了一套高品 质的无线话筒和无线耳机，构成了一套完 整的无线多媒体系统。 １．ＮＥＣ编码标准与ＰＳ２协议 号，再由红外发光二极管发射到空问；接 收时，与红外遥控器采用同一块接收电 路，信号经红外接收电路接收后，由接收 要实现无线键盘，首先应清楚ＰＳ２ 协议与ＮＥＣ编码标准。如图１所示，ＮＥＣ 编码标准下的发射端所发射的一帧码含 概述 本文选用ＡＴ８９Ｃ２０５１单片机完成 引导码 ｌ’ 红外编码与解码，采用ＢＡ１ ４０４进行音频 信号的无线发射，选用ＴＥＡ５７６７进行音 用户码 （８位） Ｉ’ 用户反码 （８位） 键数据码 （８位） 键数据反码 （８位） Ｌ ．Ｊ ｌ１－ａ绾码数据模式 ｌ 一Ｉ“ ｌ 频信号的无线接收，解码之后的输出信号 即为左右声道音频信号，可直接接入音 响，实现立体声音效，同时采用计算机的 ・—————————————————————————————————————＿ ＿ 厂 ２６ ３ Ｔｍ＝２５６／Ｆｏｓｃ＝０ ５６ｍｓ（Ｆｏｓ￣＝４５５ｋＨｚ） 一载渡 串口完成单片机解码后的控制命令的输 入。整套系统的制作过程并不复杂，有一 ｂ…Ｉ和“０”的渡形 ３Ｔ ６ｍ：ｌ ｍｓ８ ： ｍ：Ｔｒｎ＝［［２ｍ『ｍ载渡频率 ｏ载渡频率 Ｆｏｓｃ／１２＝ ３８ｋＨｚ占空比：１占空比： ／３ —４Ｔｉｎ＝２ ２４ｍｓ 定动手能力的电子爱好者都能轻松完成。 下面以图解的形式详细介绍如何制造出 一ｃ简码渡形 套让人心动不已的低成本家用无线多 媒体系统。 无线键盘的制作 红外无线键盘由标准的ＰＳ２键盘加 一毫Ｊ 个解码发射电路组成。标；隹ＰＳ２键盘 ｌ－ｄ ＮＥＣ标准发射渡形 １３ 接口只有ＶＣＣ、ＧＮＤ、ＤＡＴＡ、ＣＬＫ四根信 ｇ ｉ 维普资讯 http://www.cqvip.com 相应的Ｉ／Ｏ口中断设置为下沿触发，当下 ＣＬＯＣＫ 降沿到来时，触发中断，红外接收头接收 数据。当第一次中断接收到９ｍｓ低电平 ＤＡＴＡ＼ ＾ ＾ ＾ ＾ ＾ ＾ ＾ ＾ ＾ 囊 薹薹萎差萎雏室Ｏ 数据时，首先检查时钟线，确认时钟线是 否为高电平，如果是，则从设备可以开始 （即一体化接收头接收到３８ｋＨｚ的载波） 与４．５ｍｓ的高电平时，则构成引导码，然 后再开始接收３２位数据；若接收到的不 是引导码，则跳出接收，继续等待中断：当 接收完３２位数据后，由单片机串口发出 按键码，经ＲＳ２３２电平转换，然后关上位 传输数据；否则，从设备等待获得总线的 机串口，上位机软件接收到数据后再进行 ） ＡＴ８９Ｃ２０５１ 控制权后，才开始传输数据。传输数据帧 由１１位组成，发送时序如图２所示，每一 帧数据中开始位总是为Ｏ，采用奇校验方 式，停止位始终为１。键盘与主机通讯时， 时钟线为上升沿改变数据线状态，时钟线 为下降沿时读人数据线状态。 ２．红外编码电路 利用ＰＳ２协议和ＮＥＣ编码，本文采 用软件编程的方法，ＡＴ８９Ｃ２Ｏ５１单片机 有一个引导码、８位用户码、８位用户反 从ＰＳ２键盘接收ＰＳ２协议码，然后转换 码，８位键数据码、８位键数据反码，引导 成ＮＥＣ标准码，同时将转换后的码流经 码由９ｍｓ的高电平和４．５ｍｓ的低电平 红外发射头发射，电路图如图３所示。 组成，当按下持续时间超过１０８ｍｓ时，则 ３．红外解码电路 发送简码（简码由９ｍｓ高电平和２．２５ｍｓ 红外一体化接收头仅在接收到 的低电平组成）告之接收端某一键一直按 ３８ｋＨｚ且占空比为１：３时输出低电平，否 着，简码与简码之间相隔１０８ｍｓ，采用脉 则输出高电平，红外编码包括：引导码和 ＞中位置调制方式区分”１”和“Ｏ”信号。 ３２位数据（包括八位系统码用来区分相 本方案ＰＳ２协议主要运用ＰＳ２与主 同编码方式的不同遥控器），只有当接收 机的通信，文中仅介绍ＰＳ２协议中从机 头接收到引导码时才开始接收３２位数据 到主机之间的通信协议。键盘向主机发送 码。 红外解码电路如曩４所示，单片机将 红外线接头 ＡＴ８９Ｃ２０５１ 相应操作。 无线话筒的制作 ＢＡ１４０４是一款非常经典的调频发 射芯片，内部集成了前置音频放大器 （ＡＭＰ）、立体声调制器（ＭＰＸ）、ＦＭ调制器 及射频放大器，只需少量外围器件即可完 成高性能的高频发射。本文采用它进行无 线话筒的设计，电路图如图５所示。 设计时应注意以下几点： １．ＯＳＣ振荡网络的输出频率范围如 果在７６～１Ｏ８ＭＨｚ时，１Ｏ脚上电感可以 为在直径５ｍｍ的铁芯、直径Ｏ．５ｍｍ的 漆包线绕５圈左右，电感圈数计算经验公 式为：Ｌ＝Ｎ Ｘ Ｎ Ｘ Ｕ Ｘ Ｓ／Ｉ，式中Ｌ为电感 量，Ｎ为线圈匝数，Ｕ：（４Ｘ３．１４）ｅ～，Ｓ为 空心体的截面积，Ｉ为空心体的有效长度。 ２．装配电感时，两电感应成直角分 布。 ３．为简化外围电路，可以采用铁壳可 调电感代替ＲＦ匹配网络，但要注意可调 范围，即可略去７脚上的ＲＦ匹配网络． 直接和ＶＣＣ连接。 无线音响的制作 本文采用飞利浦公司的ＴＥＡ５７６７调 频接收芯片，它是一款低功耗、电调谐调 频立体声收音电路，内部集成了中频选频 和解调网络，可以做到完全免调，在单片 机控制下可进行全频接收，频率控制可精 确到几ｋＨｚ。ＴＥＡ５７６７有两种控制方式， 一种为三线控制法，另一种为１２０总线控 制，本文采用１２０总线控制，方案中还加 入１６０２液晶显示、按键控制进行手动调 频，保证无线音响能够得到最准确的频 维普资讯 http://www.cqvip.com 表１ ②由于存在高频集肤效应，天线若采 用软导线代替时，最好使用多心线，不要 太长，若采用拉杆天线，则接入～号脚的 信即可采用一般的标准程序实现， ＴＥＡ５７６７的频率算法可以在芯片手册中 查到，本文不作详细介绍。 ３．红外解码软件流程 采用ＮＥＣ编码标准，流程图如图８ 所示，从红外码流中提取出有效信息。 接夭线，可用长２５ｍｍ左右的软导线代 引线应尽可能短。 １ 替 ２ ＭＰＸ，ＦＣ控制时，可以不用 ２．针对ＴＥＡ５７６７的Ｉ２ｃ控制 本文采用标准的１２Ｃ总线控制，因 ＡＴ８９Ｃ２０５１单片机内部没有集成１２Ｃ总 线接，需进行软件模拟１２Ｃ时序。单片机 通过１２Ｃ总线写数据到芯片内部，通过不 同的数据字节所定义的不同功能进行收 ３ 左声道输出，可直接接入音响 ４ 右声道输出，可直接接入音响 ５ 接地 ６ ３Ｖ电源 结束语 该系统功能强大、性能稳定、可移植 ７ 三线控制时的读写选择 音频率、收音模式等控制，芯片的读写模 性强，既可作为家用点唱、视听多媒体系 式及字节的具体功能可参考芯片说明书。 ８ 控制方式选择，接地时为１２Ｃ总线控制 统，也可作为遥控办公、遥控多媒体教学 等系统。 ９ 时钟线（三线控制与１２Ｃ总线控制共用） 软件流程及功能分析 １０ 数据线（三线控制与１２Ｃ总线控制共用 １．软件设计流程图 无线红外键盘的软件设计流程图如 率，发出最完美的立体声。 图６所示，采用Ｃ语言与汇编语言的混 １．ＴＥＡ５７６７的应用电路 合编程，图中调用的编码函数因时序要求 ＴＥＡ５７６７主要应用在便携数码产品 中，体积非常小，为贴片封装，焊接比较困 严格，应选择汇编语言编写，利用编码函 数产生红外码流，再通过红外发光二极管 难。本文采用已设计好的ＴＦＭ５１１Ｋ模 将码流转化成红外信号后再发射。 块，集成了ＴＥＡ５７６７芯片，可以直接与单 片机进行通信，模块共有１Ｏ引脚，各管 ２．ＴＥＡ５７６７频率控制 ＴＥＡ５７６７频率控制的软件编程框图 脚功能如表１所示。 如图７所示，由１６０２液晶显示当前频 设 ‘时应注意： ①音频地（模拟地）不要与数字地交 率、１２Ｃ的通信程序及ＴＥＡ５７６７频率控制 算法三部分组成。由于液晶显示和１２Ｃ通 错共用： 昧 睾ｆ １５ 写 盎 ｆ 第
