擴頻通信技術(shù)在遙控系統(tǒng)中的應用
引言
擴頻技術(shù)是指用很大的頻帶寬度(與信號帶寬的相比)來傳輸信息的技術(shù)。為了擴展發(fā)射信號的頻譜,可使用不同技術(shù)對所傳的信息進行處理,從而產(chǎn)生了不同的擴頻調(diào)制類型。常見的擴頻類型有:直接序列(DS)、跳頻(FH)、跳時(TH)和線性調(diào)頻脈沖(Chirp)等;另外,這些技術(shù)也常常組合起來使用,形成組合或混合類型的擴頻技術(shù)。以此技術(shù)進行信號的傳輸便形成了擴頻通信技術(shù)[1-3]。在許多施工現(xiàn)場,需要一種帶有遙控調(diào)節(jié)的裝置進行遠距離操作。以在工業(yè)焊接的施工過程為例,目前常用的焊機遙控器是有線遙控器,即從焊機引出多芯控制電纜與遙控盒相連,通過遙控盒上的電位器和控制開關(guān),實現(xiàn)對焊接規(guī)范參數(shù)的調(diào)節(jié)。多芯控制電纜長度一般在50至200米,焊工每次施工前后,都要布線、收線,不僅勞動強度大且使焊接現(xiàn)場混亂,不便于管理;另一方面施工現(xiàn)場環(huán)境較惡劣,多芯電纜很容易磨損或斷裂,以致無法正常工作;同時過長的控制電纜增加了設備成本。本文利用擴頻通信技術(shù)實現(xiàn)的電焊機用載波遙控器很好地解決了上述問題,它以擴頻通信芯片SC1128為核心,通過單片機的控制巧妙地實現(xiàn)了焊接電流、推力電流、焊接方式等參數(shù)的設定、顯示、傳輸。該遙控器無控制電纜,攜帶方便,便于施工現(xiàn)場管理 ;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,焊機與遙控器之間距離200米以上仍可進行可靠的數(shù)據(jù)傳輸,克服了多芯控制電纜實際使用中的諸多缺點,實現(xiàn)了快速、高精度、靈活、多功能的信號傳輸控制,解決了遠距離信號傳輸?shù)牟豢煽啃詥栴},同時提供了良好的人機互動界面。
1 SC1128與單片機的接口
SC1128第28腳為電路工作主時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)測端;33腳看門狗輸入端,正常工作時應該在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,正常時輸出低電平,否則輸出三分之一占空比的復位脈沖;35腳與32腳配合,當電源信號低于監(jiān)測值時,輸出低電平,當高于監(jiān)測值,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,頻率隨工作主時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腳為設置數(shù)據(jù)及狀態(tài)的輸入輸出端;40腳為同步設置時鐘輸入端;41腳為片選輸入端。
數(shù)據(jù)收發(fā)流程:
當發(fā)射狀態(tài)時,單片機將SR端(36腳)置高,1128芯片發(fā)出同步頭(37腳),單片機通過TX端(38腳)同步發(fā)送數(shù)據(jù)。
當接收狀態(tài)時,單片機將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TX端(38腳)將數(shù)據(jù)同步發(fā)送到單片機。
2 載波遙控器設計
單片機的結(jié)構(gòu)和指令功能都是按工業(yè)控制要求設計,體積小、重量輕、價格低、功能強;而且數(shù)據(jù)大部分在單片機內(nèi)部傳送,運行速度快,抗干擾能力強,可靠性高。隨著微處理器技術(shù)的發(fā)展,單片機的速度越來越快,功能越來越強[4]。結(jié)合擴頻通信芯片SC1128的特點,充分發(fā)揮單片機的數(shù)據(jù)處理能力、邏輯判斷能力和可編程的特點,結(jié)合軟件設計,可完成載波遙控器的各種要求。
2.1載波遙控器設計要求
遙控器上可進行焊接電流、推力電流選擇,氬弧焊、手工焊焊接方式選擇,焊機關(guān)閉、啟動選擇及這些狀態(tài)的指示;焊接電流、推力電流的設定值顯示;實現(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 硬件電路設計
電焊機相關(guān)文章:電焊機原理
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