1. 引言 无线通信技术主要包括红外通信技术、蓝牙（Bluetooth）通信技术、WiFi通信技术和Zigbee通信技术以及其它无线射频通信技术等。其中，红外通信是一种十分成熟的通信技术，广泛应用于电视遥控中，具有功耗低、连接方便、简单易用等优点，但红外通信具有单向性及视角距离等问题，不适合特定场合的遥控要求。蓝牙芯片工作在2.4GHz频段，但由于其成本一直居高不下，产品也很难开发，因此，到目前为止，蓝牙技术在遥控器市场的产品相对较少；另外，市场也尚未出现非要蓝牙不可的应用需求。WiFi通信技术的工作频段也是2.4GHz，是目前WLAN的主要技术标准，适用于批量数据传输(如大文件传输、email或web接入)，它不适宜应用于无线遥控器的设计。ZigBee是最新发展的技术，也是工作在2.4GHz频段
遥控器主要由形成遥控信号的微控制器芯片、晶体振荡器、放大晶体管、信号收发器以及键盘矩阵组成，有些还配有液晶显示部分。在遥控器中，信号收／发方式存在有差别，而其它功能模块基本相似。
，与蓝牙技术相比，具有系统开销少、传输距离相对较远、低功耗等优点，但现在还未广泛使用。其它无线射频通信技术则通过提供特定的无线通信模块，其特点是所用的接线较少、功耗相对较低、设计相对方便，价格也相对便宜，与红外相比具有双向传输的优点，可以实现主控端与终端互动的效果。
2. ET13X220/221芯片的数据收发原理
在无线通信中，包括数据的发送和接收两个过程。图1示意了ET13X220/221芯片发送数据的时序。在数据发送过程中，首先需要发送20个180µs的HIGH->LOW信号作为前置信号，通过使电容充放电，滤去一系列杂波；然后保持高电平540µs以作为数据传送的起始信号；接着再发送LOW->HIGH->LOW再度让电容充放电；其后接着的是需传送的8位数据，发送的8位数据值用脉冲的宽度来区分，发送的波形交替高电平和低电平的模式，某一发送的信号延时180µs表示发送的数据位为高电平，延时320µs表示发送的数据位为低电平，最后一个180µs的高电平是字节发送的结束信号。
数据的接收部分相对复杂些，接收端通过TCC定时器的中断计时来对接收到的某一电平的信号进行长度检测，符合规则的信号才能定位出正确的信号。处理时，首先判断是否有上升延的到来，如果有上升延，说明有信号在发送。然后检测传送的540µs的高电平起始位信号是否到达，如果检测到该信号后，再等待一个上升延，这个上升延能将START后面的LOW->HIGH->LOW滤去。接着可检测其后的高电平的长度，如果检测540µs的高电平，说明刚才检测到的START信号为假信号或干扰信号，舍弃前面所有已检测的状态，重新开始检测。如果出现了高电平，而且高电平延时的时间满足规定的信号协议（1：180µs，0：320µs），则认为后面传送的是正确数据位，按位将数据读取；如果出现延时的时间长度是其它值，则认为传送错误，从新回到检测START位。在检测电平的过程中，往往信号不可能恰好是180µs、320µs、540µs，此时，需要根据实际测量情况和调试结果进行分析和处理，如信号在150µs到310µs范围可以认为是180µs的信号，在310µs到550µs范围可以认为是320µs的信号，550µs到700µs范围的可以认为是540µs的START信号，只要信号在这规定的范围内，均可认为检测到的信号是正确的。
3. 遥控器的组成
本文设计的无线遥控器由ETM44210微控制器、ET13X220/221芯片、以及其它外围电路组成。主控制器端设有4×4键矩阵模块和液晶显示模块；终端另接一个现场设备。具体硬件组成框图如图2所示。
3.1系统通信模块
以ET13X220/221为接收和发送模块的主芯片，该芯片集成了锁相环、混频器、中频放大器、滤波器、解调器和频道选择器，由于内部集成了锁相环，可外接4MHz晶体振荡器，使芯片工作频率精准稳定。载波中心频率为27M，设有10个间隔为30K
以ET13X221芯片为核心的发送部分包含调制电路。微控制器输入的数字信号经调制后产生偏移值信号，该值大小必须适当，约为3~5KHz，该信号过小会影响接收端的解调能力。另有LC振荡电路，它通过相位输出的信号反馈控制芯片内压控振荡器（VCO）来稳定输出频率。信号的输出端有一个低通滤波器，考虑到天线端阻抗为50Ω，模块的输出阻抗为低电阻，针对2次以上的谐波，衰减至少在10dB以上，由于模块输出为方波，因此必须使用低通滤波器使天线输出端达到正弦波以上有效降低2次以上的谐波。根据该芯片的接口特点，还有10频道选
以ET13X220芯片为核心的接收模块提供有RF混频的输入电路，将RFIN模块的输入信号输入到芯片内部混频器。其中的中频滤波器可滤去与主频相近的频率，避免相近的频率对主频的干扰，从而使主频的接收能力正常工作。还有解调返向输出器，将发送端传送的负相调制信号转为正相调制信号，并将输出的信号进行开环放大处理，使其增益最大，并将模拟信号变成数字信号送入微控制器处理。
3.2 系统输入模块 3.3 输出模块 4. 软件设计 通信部分包括数据发送和数据接收程序，具体的编程思路已作详细介绍，这里不再赘述。4×4键矩阵处理，采用键盘等待和扫描的方式，当有键按下时，直接扫描查询的键值，当找到键值时，立刻跳至等待按键松开部分，直至按键放开时，返回键值。液晶部分，根据所用字符型液晶显示器的特点，按资料提供的操作模式编程即可实现。终端也包括无线发送和无线接收模块，另外接一个现场设备，无线收发模块与现场设备两者之间采用RS-232方式通信。 在主控制端，程序开始时，首先对各个部分的初始化，包括I/O口输入输出状态、程序中使用的定时器初值赋值、中断的开启等。然后进入按键菜单选择程序，该菜单包括数据发送（包括向终端发送控制命令），数据接收（接收终端返回的所需要的信息）和其它附加功能（如上下限设置等）。其中的上、下键可以对菜单进行选择，确认键后可执行相应的功能。数据的发送在中断过程中完成。在中断程序中，首先要注意定时器初值的重新赋值，然后再按发送时需发送信息，最后中断返回。 在终端部分的程序中，需要在程序初始化完成之后，首先接收主控制端发送的控制命令，根据命令从现场设备读取需要的信息，然后以中断的方式将读取的信息发回主控制端；反之亦然。相应的程序流程图如图3所示。 5. 结束语
用4×4键盘作为输入设备，使用键盘等待、行列扫描的方式读取键值，行输入与PTB0~PTB3连接，列输入与PTC0~PTC3连接。在编程时，注意将PTC口对应的寄存器PUCC设置成1，这样可直接使用内部配置的上拉电阻而无须外接，省去了很多麻烦，而且更加稳定。
遥控器端使用LMC-SSC2D16液晶显示器作为输出显示模块，系统提供给该液晶模块的工作电压5V和8位数据，此外，还需要一个寄存器选择端，一个读写选择和一个选通端口。系统将MCU的PTD0~PTD7作为模块的数据输入，PTF3 作为液晶的使能信号，PTC4作为液晶寄存器选择端。
软件部分主要有通信部分、键盘部分、液晶显示部分等。该软件是在Windows环境下的编译软件ET-USBICE中使用C语言编写的，并通过下载线由PC机的USB接口将数据下载到开发板上的ET44M210中。
本文介绍的无线遥控器设计方案是众多遥控器设计方案的一种，该方案结构简单，功能比较完全。随着市售的各种芯片价格的不断降低，无线遥控器设计的成本也会越来越低。用本文介绍的通信方式设计的遥控器，可以实现双向传输，在提高了数据传输准确率的同时，也达到互动效果。
[1] 徐晋，赵俊逸，黄勇 ET13X210/221射频收发芯片原理及应用，E科技，2004年11月（27-34页）
[2] 李珣，用单片机作通用型电视遥控器，电子技术应用 第3期，2003年3月（59-61页）
信息来源：工控与变频网
