小功率工业遥控器的研制

    关键词：无线遥控，低功耗，HAC-UP数传模块，继电器—交流接触器

    在一个公司的物流系统中，物体的搬运是一个大系统。而物体的搬运，一般都要用到电动葫芦以及行车这两种工具。由于电动葫芦与物品需要移动，操作人员必须拿着手持控制器随物品的移动而走动，而手持控制器也要拉着长长的一捆线，这样操作人员操作起来既不方便也很不安全。因此，一般公司及需要一种又安全、方便并且价格不是太昂贵的工业遥控器。从目前情况来看，国内外这方面的产品不是很多。在国外，主要有德国及台湾的几家公司在开发，但是他们的价格相对比较贵，一般都在3000元每套以上；而在国内只有江苏的江阴凯澄起重机械有限公司在做该类产品，并且该产品还有很多不完善的地方。基于这种情况，我们设计了这款遥控器，经过厂方的试用，反映较好，达到了很好的可靠性，在节能方面也做得不错，两节五号碱性电池能够工作一年以上，远远超过了国家标准

    1．无线数传模块HAC—UP简介

    在我们所做的这款工业遥控器中，我们直接采用了深圳华奥通信技术有限公司的无线数传模块HAC—UP24。该无线数传模块基于FSK的调制方法，采用高效前向纠错信道编码技术，在信道误码率为10-2时，可得到实际误码率为10-5－10-6。HAC—ＵP具有低功耗及休眠功能。接收情况下，电流<10mA，发射电流<30mA，休眠电流<10uA，故非常适合于电池供电的产品。经实际测试，我们所开发的这款遥控器产品性能优良。

    ２．系统硬件组成

    此款小功率遥控器有两部分组成，其一是手持端发送器，另一是控制端接收器。手持端负责发送操作人员所发出的命令，控制端接收手持端的命令并执行相应的命令。

    手持端采用电池供电，所以其功耗就显得十分重要，是整个遥控器手持端的灵魂所在。基于此种原因，我们从硬件和软件两个方面实现其低功耗的要求。从器件原则上，我们一律采用低功耗的CMOS芯片，单片机采用的是低功耗的，低电压供电的(3.6V)，有完全掉电模式的，自带看门狗电路的，自带电压比较器的，自带键盘中断电路的飞利浦单片机P89LPC932，低功耗的无线数传模块HAC－UP24以及其他一些外围辅助电路。采用内部集成各种功能的飞利浦单片机P89LPC932可以减少电路板的面积，且有利于降低系统的功耗。 系统组成框图如下：

  控制接收端与强电系统直接相挂接，因此各种干扰将会非常多，所以其可靠性与抗干扰性就显得十分重要，它是系统能够投入的基础。为此，我们从硬件、软件等方面下了大功夫。由于行车及电动葫芦的滑行，实际供电电源会出现瞬时断电的情况，故在电源引线上并联了了大容量的电容进行续电，实践证明，这一步非常重要。然后进行整流，滤波。由于工业现场的供电电源并不够理想，干扰情况比较严重，故又增加了DC-->DC变换器提高电源质量。由于系统的输出是驱动继电器—接触器系统，进一步控制电机的运行，因此必须进行弱电、强电系统隔离，我们采用日本惠普公司的光电耦合器TIP521-4。由于工业现场的干扰太大了，经常有脉冲干扰出现，因此不能采用使用下降沿锁存的一系列芯片，比较74LS244。实践证明，该类产品在使用时会出现错误。综合上面所述，我们的产品结构框图如下：

３．系统软件原理

    手持端最重要的一点就是怎样实现系统的低功耗，故在软件上我人也采取了一系列措施。
由于单片机P89LPC932是一种低功耗芯片，其典型的工作电流是10mA（4-12M晶振，3.6V工作电压），而其掉电电流仅只有1uA，因此非常适合于电池供电的系统。为了尽可能降低系统的功耗，我们采取了如下措施：系统上电后，初始化单片机P89LPC932各功能模块，之后休眠数传模块HAC—UP，矩阵键盘扫描口线清零，最后单片机P89LPC932进入掉电模式。当有键盘按下之后，键盘中断使单片机P89LPC932重新进入正常模式，然后读取键值，并唤醒数传模块HAC-UP发送数据，开启看门狗定时器，看门狗定时器中断后，查寻是否仍有按键，若有，则读键值并发送数据，若无按键，则发送无按键命令，并休眠数传模块HAC-UP和单片机P89LPC932进入完全掉电