擴(kuò)頻通信技術(shù)在遙控系統(tǒng)中的應(yīng)用
引言
擴(kuò)頻技術(shù)是指用很大的頻帶寬度(與信號(hào)帶寬的相比)來(lái)傳輸信息的技術(shù)。為了擴(kuò)展發(fā)射信號(hào)的頻譜,可使用不同技術(shù)對(duì)所傳的信息進(jìn)行處理,從而產(chǎn)生了不同的擴(kuò)頻調(diào)制類型。常見(jiàn)的擴(kuò)頻類型有:直接序列(DS)、跳頻(FH)、跳時(shí)(TH)和線性調(diào)頻脈沖(Chirp)等;另外,這些技術(shù)也常常組合起來(lái)使用,形成組合或混合類型的擴(kuò)頻技術(shù)。以此技術(shù)進(jìn)行信號(hào)的傳輸便形成了擴(kuò)頻通信技術(shù)[1-3]。在許多施工現(xiàn)場(chǎng),需要一種帶有遙控調(diào)節(jié)的裝置進(jìn)行遠(yuǎn)距離操作。以在工業(yè)焊接的施工過(guò)程為例,目前常用的焊機(jī)遙控器是有線遙控器,即從焊機(jī)引出多芯控制電纜與遙控盒相連,通過(guò)遙控盒上的電位器和控制開(kāi)關(guān),實(shí)現(xiàn)對(duì)焊接規(guī)范參數(shù)的調(diào)節(jié)。多芯控制電纜長(zhǎng)度一般在50至200米,焊工每次施工前后,都要布線、收線,不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大且使焊接現(xiàn)場(chǎng)混亂,不便于管理;另一方面施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境較惡劣,多芯電纜很容易磨損或斷裂,以致無(wú)法正常工作;同時(shí)過(guò)長(zhǎng)的控制電纜增加了設(shè)備成本。本文利用擴(kuò)頻通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)的電焊機(jī)用載波遙控器很好地解決了上述問(wèn)題,它以擴(kuò)頻通信芯片SC1128為核心,通過(guò)單片機(jī)的控制巧妙地實(shí)現(xiàn)了焊接電流、推力電流、焊接方式等參數(shù)的設(shè)定、顯示、傳輸。該遙控器無(wú)控制電纜,攜帶方便,便于施工現(xiàn)場(chǎng)管理 ;焊接電流和推力電流等參數(shù)采用數(shù)字顯示,直觀并且調(diào)整方便,可精確到1安培,焊機(jī)與遙控器之間距離200米以上仍可進(jìn)行可靠的數(shù)據(jù)傳輸,克服了多芯控制電纜實(shí)際使用中的諸多缺點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了快速、高精度、靈活、多功能的信號(hào)傳輸控制,解決了遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸?shù)牟豢煽啃詥?wèn)題,同時(shí)提供了良好的人機(jī)互動(dòng)界面。
1 SC1128與單片機(jī)的接口
SC1128第28腳為電路工作主時(shí)鐘的二分之一的晶振輸出(其峰峰值約為4V),近似正弦波;32腳電壓監(jiān)測(cè)端;33腳看門狗輸入端,正常工作時(shí)應(yīng)該在768mS內(nèi)產(chǎn)生一次高低電位變化;34腳看門狗輸出端,與33腳配合,正常時(shí)輸出低電平,否則輸出三分之一占空比的復(fù)位脈沖;35腳與32腳配合,當(dāng)電源信號(hào)低于監(jiān)測(cè)值時(shí),輸出低電平,當(dāng)高于監(jiān)測(cè)值,則輸出高電平;36腳收發(fā)控制端,0為接收,1為發(fā)射;37腳在發(fā)射和接收同步后產(chǎn)生同步脈沖信號(hào),頻率隨工作主時(shí)鐘和周波的變化而變化;38腳為輸出發(fā)送和接收的數(shù)據(jù);39腳為設(shè)置數(shù)據(jù)及狀態(tài)的輸入輸出端;40腳為同步設(shè)置時(shí)鐘輸入端;41腳為片選輸入端。
數(shù)據(jù)收發(fā)流程:
當(dāng)發(fā)射狀態(tài)時(shí),單片機(jī)將SR端(36腳)置高,1128芯片發(fā)出同步頭(37腳),單片機(jī)通過(guò)TX端(38腳)同步發(fā)送數(shù)據(jù)。
當(dāng)接收狀態(tài)時(shí),單片機(jī)將SR端(36腳)置低,1128芯片若接收到數(shù)據(jù),則產(chǎn)生同步頭,通過(guò)TX端(38腳)將數(shù)據(jù)同步發(fā)送到單片機(jī)。
2 載波遙控器設(shè)計(jì)
單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和指令功能都是按工業(yè)控制要求設(shè)計(jì),體積小、重量輕、價(jià)格低、功能強(qiáng);而且數(shù)據(jù)大部分在單片機(jī)內(nèi)部傳送,運(yùn)行速度快,抗干擾能力強(qiáng),可靠性高。隨著微處理器技術(shù)的發(fā)展,單片機(jī)的速度越來(lái)越快,功能越來(lái)越強(qiáng)[4]。結(jié)合擴(kuò)頻通信芯片SC1128的特點(diǎn),充分發(fā)揮單片機(jī)的數(shù)據(jù)處理能力、邏輯判斷能力和可編程的特點(diǎn),結(jié)合軟件設(shè)計(jì),可完成載波遙控器的各種要求。
2.1載波遙控器設(shè)計(jì)要求
遙控器上可進(jìn)行焊接電流、推力電流選擇,氬弧焊、手工焊焊接方式選擇,焊機(jī)關(guān)閉、啟動(dòng)選擇及這些狀態(tài)的指示;焊接電流、推力電流的設(shè)定值顯示;實(shí)現(xiàn)焊接電流、推力電流的連續(xù)可調(diào)功能;最近一次操作狀態(tài)的記憶功能;接收成功后的反饋信息顯示功能。
2.2 硬件電路設(shè)計(jì)
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評(píng)論