基于UM3758-108A的紅外遙控沙盤模型系統(tǒng)設(shè)計(jì)
摘要:介紹了一種紅外遙控沙盤模型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法,該系統(tǒng)由UM3758-108A芯片來完成數(shù)據(jù)的編碼發(fā)送及解碼接收,故可控制大量的LED顯示點(diǎn),而且也十分易于擴(kuò)充。
關(guān)鍵詞:UM3758-108A芯片;紅外遙控;電子沙盤模型;液晶顯示
0 引言
沙盤模型是一種廣泛應(yīng)用的展示形式??捎糜谳o助相關(guān)課程的教學(xué),本系統(tǒng)所控制的沙盤模型展示的主要控制對象是LED顯示器,沙盤需要控制的LED顯示點(diǎn)有近200個,而且要求能單獨(dú)顯示且指示同一區(qū)域的LED并能同時點(diǎn)亮。由于系統(tǒng)的控制點(diǎn)較多,因此,本文選用具有八位數(shù)據(jù)碼和10位地址碼的UM3758-108A編譯碼芯片來進(jìn)行多點(diǎn)顯示控制。
1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
該電子沙盤模型主要用于教室的教學(xué)演示,遙控距離不超過30米,故可采用紅外發(fā)射和紅外接收器來完成控制。UM3758-108A串行數(shù)據(jù)輸出端TX/RX輸出的數(shù)據(jù)經(jīng)過555構(gòu)成的調(diào)制電路后將產(chǎn)生38 kHz的信號,再由SE303紅外發(fā)射管發(fā)射出去,圖1所示是系統(tǒng)的硬件發(fā)射電路。
而紅外接收采用的是一體化的接收頭HS0038,其具體電路如圖2所示,該電路內(nèi)部集成有紅外接收、放大、解調(diào)、整形等電路,而且內(nèi)帶PCM頻率濾波器,中心頻率為38 kHz。為了使接收頭不受自然光等光源干擾,設(shè)計(jì)時可采用黑色環(huán)氧樹脂封裝;同時內(nèi)附磁屏蔽,以改善對電場干擾的防護(hù)性;本系統(tǒng)使用5 V電源電壓,功耗低;在小功率發(fā)射管發(fā)射信號的情況下,其接收距離可達(dá)35米,且靈敏度較高;該發(fā)射管的3個引出腳分別為接地端、電源端及信號輸出端;HS0038的輸出信號與TTL、CMOS電路兼容,當(dāng)接收到38 kHz紅外脈沖串時,它輸出低電平,否則輸出高電平。由于其輸出信號的極性與發(fā)送信號相反,故使用三極管來反向及放大。
1.1 系統(tǒng)發(fā)射電路
本系統(tǒng)的發(fā)射電路以AT89C5單片機(jī)為控制核心,并由其讀入鍵盤輸入的控制點(diǎn)位置代碼,以形成UM3758-108A編譯碼器的高5位地址碼A10~A6(低5位地址碼A5~A1懸空)與8位數(shù)據(jù)碼D8~D1。UM3758-108A的TX/RX端可送出相應(yīng)的串行數(shù)據(jù),該數(shù)據(jù)經(jīng)38 kHz調(diào)制電路調(diào)制后,可由SE303紅外發(fā)射管發(fā)射出去。同時,液晶顯示器LCM061A將顯示沙盤中LEDR示點(diǎn)的位置代碼。
1.2 系統(tǒng)接收電路
由于本系統(tǒng)需要控制的顯示點(diǎn)有近200個,故該電路共使用了25片UM3758-108A,每片的低5位地址碼懸空,高5位地址碼依次分別設(shè)置為“00000”~“11000”,圖2中畫出了2個UM3758-108A。一體化紅外接收頭HS0038H解調(diào)出38 kHz的紅外數(shù)據(jù)后將送入所有的UM3758-108A,只有地址設(shè)置的值與串行輸入的數(shù)據(jù)中包含的地址碼相同的UM3758-108A才能將數(shù)據(jù)碼解出形成8位的并行數(shù)據(jù)送到D8~D1以點(diǎn)亮或熄滅相應(yīng)的LED。
1.3 UM3758-108A芯片簡介
UM3758-108A是一種編碼發(fā)送與接收譯碼合一的多路編譯碼器,具有10位三態(tài)地址輸入端,可形成310=59049種地址,其8位兩態(tài)鎖存式數(shù)據(jù)輸入或輸出端能方便地實(shí)現(xiàn)多址多路數(shù)字信號的傳遞與控制,并可與有線載波及無線、超聲波、紅外等接口配用,從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸控制。
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