基于WirelessUSB技术的无线遥控器设计

其中，CYRF6936芯片是Cypress公司为配合WirelessUSB LP方案推出的低成本、高集成2．4 GHz直接顺序扩展频谱射频片上系统(SoC)，具有可配置的双向(接收或发送)功能；其特点是：工作电流为21 mA；最大发射信号强度为+7 dBm；最大接收灵敏度为-97 dBm；睡眠电流小于1μA；直接扩频序列时最大速率为250 Kb／s，GFSK时最大传输速率为1 Mb／s；具有自动执行的程序装置(ATS)，无需处理器的介入处理；能提供给微处理器或感应器的电源管理装置(PMU)；具有发射与接收分离的16 b FIFO数据缓存器；具有接收信号强度指标(RSSI)；睡眠模式下仍可控制SPI接口；工作电压介于1．8～3．6 V；工作温度介于摄氏0～70℃。cYRF6936芯片支持4种不同的资料传输模式：GFSK模式，8DR模式，DDR模式，SDR模式。模式选择通过配置寄存器(Ox03)实现。接收和发射均采用中断的方式，共有3种中断：发射中断、接收中断和唤醒中断。这些中断共用一个IRQ引脚。通过配置相应的寄存器使能发射或接收中断，可用于系统的数据收发。

在发射时Mega 16L接收PPM信号并进行编码，随后送入CYRF6936发射出去；在接收时过程相反，CYRF6936的状态设置以及收发信号的交换均通过sPI口通信实现。SPI口通信采用双8位数据格式发送，前8位为读写方向命令、地址增加模式、地址，后8位为数据，数据发送的时钟有Megal6L提供。例如，通过SPI对寄存器(OxoF)写入FRC END=1和ENDSTATE=000，可以使得CYRF6936进入低功耗的睡眠状态。当进入发射状态或者接收状态时(通过设置寄存器(Ox02)或者(Ox05)，CYRF6936自动从睡眠状态中唤醒。

2．2 遥控系统软件设计

遥控系统软件主要包括对射频单元的控制程序、PPM／PCM编码进行转换的程序。在此采用AVRmegal6综合开发板Ver3.2和AVRStudio来加快软件程序开发，并进行模拟真实硬件环境下的软件仿真。

2．2．1 控制程序设计

控制程序是控制着整个系统的工作状态，程序流程如图3所示。

2．2．2 编码转换程序设计

PPM和PCM信号之间的转换是采用Mega 16L计数器完成的。通常的PPM信号每帧的持续时间不超过20 ms，同步帧不小于3 ms，各信道帧在1～2 ms之间，如图4所示。

在发射时计数器在每一帧数据中以10μs为周期进行计数，当出现高电平时开始计数，在下一个高电平出现时读数，并进行计数器清零，然后转入下一个计数周期。将计数器记下的数进行编码，这就完成了PPM-PCM的编码转换。在接收时，通过PCM信号的大小通过计数器产生相应长度的脉冲间隔就恢复为PPM信号。

3 结 语

本文运用AVR单片机Mega 16L作为控制和编译码单元和CYRF6936射频芯片作为射频单元相配合设计得到的一种新的2．4 GHz无线遥控系统。其不仅具有很强的抗干扰能力，而且发射功率低、功耗小、发射距离远。对该方案予以了具体实现，在室外空旷场地进行遥控测试，配合功放的情况下，该遥控系统有效操作距离可达到500 m，获得较满意的结果，与传统无线遥控系统比较，具有响应速度快、精度高和不抖舵的特点。