传统的机械式手动开关已经越来越满足不了现代人追求完美生活空间的需要。随着人们生活水平的不断提高，科学技术的不断进步，数码无线遥控技术取代传统手动开关已成为现代人追逐的潮流。我公司研制的单线制学习型数码遥控开关，突破了传统开关方式，技术领先，领跑着智能照明的未来，可在任意位置操控灯光和电器，让我们真正体味到高科技给生活、工作带来的方便和无限的乐趣。 

产品的特点

　　1、采用无线数字识别技术，每个开关各自密码，不会相互干扰。 

　　2、兼容常规手动操作功能，无线射频遥控，无方向性。 

　　3、依据国际电工惯例设计、安装、接线和普通机械墙壁开关完全相同。 

　　4、适用各种类型的合格灯具、家用电器等，无需另接外围器件。 

　　5、开关与遥控器之间采用智能分键学习对码，可增配遥控器或增装多个开关。 

　　6、内置异常保护功能及用户可换保险管，具有防雷功能。 

技术指标

　　1、工作电压：AC220V±10% 50/60Hz 待机功耗：0.02W 

　　2、负载总功率：5～500W（注：以上标注功率为纯电阻性负载；如：白炽灯等。容性、感性负载；如“节能灯、日光灯等负载总功率应减半）。 

　　3、遥控距离：室内不小于20米；室外不小于50米。 

　　4、工作频率：303MHz。 

安装方法

　　遥控开头的安装及接线方式同普通机械墙壁开关一样，安装前必须先切断电源，按开关上的标签纸所示接线。并把电线整理好，防止碰线短路造成开关损坏，严禁灯头或负载短路，严禁在接线柱上直接接入220V电源（即单火型开关不能接零线）。 

学习对码的操作方法

　　1、开关与遥控器学习对码方法：开关上的按键都要与遥控器上的按键分别对码。在灯处于关闭状态下按住想要设置的遥控开关某路按键5秒左右待灯亮后松手，在灯亮5秒内按下遥控器上想要控制本路的键号，直到灯光闪动两次才松手，表示对码成功！例如：你想用遥控器上的2键去控制开关中的某一路灯光，方法是：按下开关的按键5秒左右待本路的灯亮后松手，在灯亮5秒内按下遥控器上的2键，直到灯光闪动两次才松手，表示对码成功。其它各键/各路的学习方法相同。 

　　2、总关功能学习对码方法，用JW-CSYK15遥控器上的”OFF“键或JW-CSYK6上的”6/OFF“键去学习一次开关按键，即可实现此功能。学习对码方法同上，如果某个开关不需要总关功能可以不学习此功能。（特别提示：上述开关若要学习总关功能，开关必须先学习各键的常规开关功能后才有效）。 

增加遥控器或清除遥控控制

　　1、用户如需增加遥控器，按上述对码方法学习各路即可。每路最多可以学习3个遥控器中的一个键，当学习了第四个遥控器时则第一个遥控器的记忆码被清除，依次类推。 

　　2、用其中一个遥控器的一个数字键连续学习开关某路6次则控制权归该数字键所有。 

　　3、用换键学习法可清除已学习过的路号。例如，某开关的第一路原来用1键控制现改用5键去控制，就按照第五条中的第1点学习对码方法，用5键去学习一下即可，则该路原来已学习过的遥控器对应的键号“1”已被清除，控制权归5键所有，那么该路开关的总关功能也将被清除，需要重新学习。 

开关的操作

　　1、手动控制：轻触式按键操作，轻按一下开关面板上的按键，灯亮，再按一下则熄灭。 

　　2、遥控开/关：按下遥控器上的按键0.5秒左右，灯亮，再按一下遥控器按键，则熄灭。 

　　3、遥控总关：当您出门时不需巡查每一路的灯光状态，按一下总关键就可以关闭家中所有的灯光，既方便又安全节能。 

助接收有效抗干扰

　　1、主要有三大点及三小点，两项注意。 

　　A.确保接收与发射不受弊屏干扰； 

　　B.请查看遥控电池是否有足够的电流； 

　　C.如感觉接收距离不是很理想，可在接收端天线，自做助收。 

　　措施方法： 

　　1、将天线引出来缠到防护栏； 

　　2、自做绝缘接收天线帮助接收； 

　　3、可在接收与发射中装一个中传器，减短波折拐弯，助接收； 

　　注意事项： 

　　A、操作前将电源切断，再进行操作；防止触电； 

　　B、接助接收时注意与地绝缘，切勿将电路板的接收天线（线芯）与地导通连接，防止导电、烧毁电路板线路及阻容。 

　　重点注意：供电电源接线一定要正确，直流或交流需分清楚；（220V控制器供电，有两款板，一款正极是通过降压，再进行整流的，这款220V板需要分正负极；） 

遥控开关发射与接收部分的原理

遥控开关内部组件

无线电遥控组件（RF Remote Module）是利用无线电信号对远方的各种机构进行控制的遥控设备。这些信号被远方的接收设备接收后，可以指令或驱动其它各种相应的机械或者电子设备，去完成各种操作，如闭合电路、移动手柄、开动电机，之后再由这些机械进行需要的操作。作为一种与红外遥控器相补充的遥控器种类，在车库门、电动门、道闸遥控控制，防盗报警器，工业控制以及无线智能家居领域得到了广泛的应用。 

　　常用的遥控开关遥控系统一般分发射和接收两个部分。 

　　发射部分一般分为两种类型，即遥控器与发射模块，遥控器和遥控模块是对于使用方式来说的，遥控器可以当一个整机来使用，对外引出线有接线桩头；而遥控模块在电路中当一个元件来使用，根据其引脚定义进行应用，使用遥控模块的优势在于可以和应用电路天衣无缝的连接、体积小、价格低、物尽其用，但使用者必须真正懂得电路原理，否则还是用遥控器来的方便。 

　　接收部分一般来说也分为两种类型，即超外差与超再生接收方式，超再生解调电路也称超再生检波电路，它实际上是工作在间歇振荡状态下的再生检波电路。超外差式解调电路与超外差收音机相同，它是设置一本机振荡电路产生振荡信号，与接收到的载频信号混频后，得到中频（一般为465kHz）信号，经中频放大和检波，解调出数据信号。由于载频频率是固定的，所以其电路要比收音机简单一些。超外差式的接收器稳定、灵敏度高、抗干扰能力也相对较好；超再生式的接收器体积小、价格便宜。 

　　无线电遥控常用的载波频率为315mHz或者433mHz，遥控器使用的是国家规定的开放频段，在这一频段内，发射功率小于10mW、覆盖范围小于100m或不超过本单位范围的，可以不必经过“无线电管理委员会”审批而自由使用。我国的开放频段规定为315mHz，而欧美等国家规定为433mHz，所以出口到上述国家的产品应使用433mHz的遥控器。 

　　无线电遥控常用的编码方式有两种类型，即固定码与滚动码两种，滚动码是固定码的升级换代产品，目前凡有保密性要求的场合，都使用滚动编码方式。 

　　滚动码编码方式有如下优点： 

　　1、保密型强，每次发射后自动更换编码，别人不能用“侦码器”获得地址码； 

　　2、编码容量大，地址码数量大于10万组，使用中“重码”的概率极小； 

　　3、对码容易，滚动码具有学习存储功能，不需动用烙铁，可以在用户现场对码，而且一个接收器可以学入多达14个不同的发射器，在使用上具有高度的灵活性； 

　　4、误码小，由于编码上的优势，使得接收器在没有收到本机码时的误动作几乎为0。 

　　固定码的编码容量仅为6561个，重码概率极大，其编码值可以通过焊点连接方式被看出，或是在使用现场用“侦码器”来获取，所以不具有保密性，主要应用于保密性要求较低的场合，因为其价格较低所以也得到了大量的应用。 

遥控开关遥控距离的影响因素

　　影响遥控开关遥控距离（Remote distance of Remote Switch）的因素主要有如下几点： 

　　1、发射功率：发射功率大则距离远，但耗电大，容易产生干扰； 

　　2、接收灵敏度：接收器的接收灵敏度提高，遥控距离增大，但容易受干扰造成误动或失控； 

　　3、天线：采用直线型天线，并且相互平行，遥控距离远，但占据空间大，在使用中把天线拉长、拉直可增加遥控距离； 

　　4、高度：天线越高，遥控距离越远，但受客观条件； 

　　5、阻挡：目前使用的无线遥控器使用国家规定的UHF频段，其传播特性和光近似，直线传播，绕射较小，发射器和接收器之间如有墙壁阻挡将大大打折遥控距离，如果是钢筋混泥土的墙壁，由于导体对电波的吸收作用，影响更甚。

遥控调光开关电路图

射频遥控开关电路图

∙电路类型: 免费 

功能指标

电路说明

无线遥控收发开关电路主要用于传输数据，其用途十分广泛。它们常用于现代家庭多路电源的集中控制、智能小区物业管理、防盗报警、无线水塔控制、无线抄表、航空、航模和遥控遥测等多种场合。现代的无线收发开关电路，不仅电路先进而且制作工艺已由过去的分立元件过渡到表面贴片工艺和集成化、模块化，这不仅使它们的体积小，而且作用距离从几米扩展到数公里，稳定性和可靠性都达到了工业级的要求标准。

    一、早期的无线遥控收发开关电路

    这里说的早期无线遥控收发开关电路，并不是指他们已经过时，而仅指无线遥控收发控制的开关路数是单路的，作用距离仅１０米左右，且电路简单，对一般家庭用作无线遥控电源开关很有效果，所以目前电子市场里仍有各类单通道无线遥控开关产品出售，其价位约２０元以下。这些产品有单路红外（线）遥控开关、超声波遥控开关和无线射频遥控开关等。

    上述几种无线遥控开关电路其收发电路的主要模式基本相近，即在发射端采用某个固定频率的振荡器，再把开关控制信号，如红外线或脉冲信号调制到振荡器上进行空间开路发射；在接收端再把它们放大→检波→双稳态触发器→双向可控硅或继电器电路→接通（控制）开关（如交流市电电源）。

    上述的三种无线遥控开关，各有特点。红外遥控和超声波遥控开关适用于普通家庭近距离控制（作用距离＜１０ｍ），该两类无线遥控开关抗干扰性强，制作调试简单，业余电子爱好者均可自制。无线射频遥控开关其控制开关距离较远。但抗干扰性能较差。

    二、编码式无线射频收发开关电路

    １． 编码与译码

    现代的无线遥控开关电路不仅控制的路数多而且保密性强，且难于破密而复制，要达到上述目的，都是用编译码电路来实现，这些电路通常都是数字化的。众所周知，在二进制数字系统中，每一位二进制数只有１和０两个数，为了能用二进制数码表示更多的信息，可将若干个１和０按规定编排在一起，编成不同的具有一定含义的代码，再用无线射频调制发射。在接收端再将收到的射频信号放大后，将代码翻译和转换成原来编码的含义，处理时在电路上给出一个特定的输出，以便控制多种功能的开关，如市售的无线编码遥控四级调光灯开关，无线编码遥控航模飞机的多种动作等。

    ２． 无线射频发射／接收模块组件

    编码式无线射频发射／接收开关电路的种类很多，按用途不同有各种电路，但其基本模式如图１和图２所示。该类电路由无线射频编码发射器和无线射频解码接收控制器两大部分组成。通常把无线射频编码发射器称为无线电遥控专用发射头，发射方式有四种：一种是调幅的，工作频率通常在２０ＭＨｚ～１０００ＭＨｚ范围。还有三种是ＦＳＫ（移频键控）、ＡＳＫ（幅度键控）和调频（ＦＭ）等方式。无线射频遥控发射头是一种具有内藏天线的未经信号调制的超短波无线电发射模块，再经编码器调制后组成的。例如一种四级调光灯专用编码器是采用５位二态地址编码对遥控指令进行加密的，五个编码端的每一位均可设定为“１”或“０”两种状态，所以有２（的５次方）＝３２种不重复码，这样可使遥控开关做到同频不同码，不会产生误动作。

    无线解码接收控制器，通常也称为无线电遥控专用接收头，它也是一种内藏的天线（有的可见到天线长度约２～３ｃｍ）。值得注意，无线射频发射头与无线射频接收头都是配对的并制成专用模块组件，不仅仿制困难，更重要的是便于贴片化，减小模块的体积和提高可靠性。

    由于编码式无线射频发射接收开关电路在业余条件下制作非常困难，通常都是专业厂家制成模块出售。

    说明：（１）ＣＳＪ系列无线射频发射／接收模块组件，属于超远程控制的，其作用距离可以达到１．５ｋｍ～３ｋｍ，它们都采用了声表面谐振器或晶体稳频，模块内的元器件均采用表面贴片工艺。

    （２） ＣＳＪ～Ｔ３００模块组件若与ＣＳＪ～Ｒ１或ＣＳＪ～Ｒ２配用，再外接吸盘天线，则在开阔地上的传输控制距离可达５ｋｍ。

    （３）ＲＦ２５１０发射模块组件采用了全集成锁相环（ＰＬＬ）电路的压控振荡器，所以该模块性能稳定，可靠性高。

    （４）ＲＦ２５１４发射模块，采用了专用的ＡＭ／ＡＳＫ／ＯＯＫ发射ＩＣ，其中ＯＯＫ代表开关键控型，可见该模块发射ＩＣ的模式是多种的。

    （５）ＲＦ２９０９采用了３Ｖ、９１５ＭＨｚ扩展发射ＩＣ，这种直接序列扩展频谱，可在无绳电话中扩频使用。

    （６）ＲＦ４９３０具有÷６４／６５／１２８／１２８四种预设比例因子的ＩＣ ＶＣＯ、鉴相（频）器，加有标准振荡器的锁相环（ＰＬＬ）电路。

    （７）ＴＸ４９１５是低功耗的ＡＳＫ（幅度键控）发射ＩＣ，它还具有省电模式和抗失锁电路。

    （８）接收模块中的ＲＦ２９１７和ＲＦ２９１９由ＦＭ／ＦＳＫ ＩＣ组成，用户可以选择ＦＭ或ＦＳＫ输出。

    由上述可见，集成无线射频发射／接收模块组成的开关电路，比早期的无线发射／接收控制开关电路的技术含量高得多，所以业余电子爱好者很难自制。

    三、遥控滚动编码器

    以上介绍的无线遥控用编译码器，虽然可用一个信道传输多种操作指令，但同型号编译码器之间无法相互区别，就像使用同一芯片、制式的彩电遥控器一样，可以通用，这在不少需要防盗、保密的场合（如移动电话、无绳电话、汽车遥控防盗器）就失去使用的价值。以前盛行的解决方法是给同一类型的配套编译码芯片加上一组对应的地址码，一般地址码为８位三态，也就是提供３（的８次方）＝６５６１种不同的区别地址编码，当然，也可以再增到十多位，提供更安全的保障，可以做到数十万组数码不重复。这类芯片（如ＰＴ２２６２／２２７２，ＶＤ５０２６／５０２７）已广泛用于多种防盗、保密产品中，近年的电子类报刊中也有许多介绍，这里不再重复。但这些器件的保密位是通过设置固定的代码来实现，加之ＩＣ的代码长度是有限的（受芯片尺寸结构），所以其保密位的代码组合也是有限的，引起的结果是编码器中的代码可以破密。例如通讯产品中有一种追码器，就是专门通过空中（开路）捕捉和扫描跟踪的办法破译任何个人传呼机（ＢＰ机）的用户码，这充分说明上述种类的编码方式只能提供有限的保护。

    Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ公司利用Ｋｅｅｌｏｑ技术，开发成多种芯片，这些芯片统称为滚动码系列芯片。利用滚动码芯片对无线遥控射频头中的编码器进行加密，就可达到具有高度保密难于破密的滚动码。

    Ｋｅｅｌｏｑ滚动码技术的特点是在传输代码之前用滚动码算法对原始代码进行非线性加密，使得每次传输的代码都是唯一的，绝不会重复，从而产生高度保密的滚动码，要想外来捕捉和扫描跟踪都不可能奏效。

    四、ＷＹＫ－１型多路无线遥控开关产品剖析

    在电子市场上有一种编解码无线电遥控模块组件出售。该组件包括微型发射器和ＲＭ数字型接收器模块（内部核心器件使用ＰＴ２２６２／２２７２）。发射模块含操作码键（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ共４只按键开关）、编码和高频载波发射电路；接收模块内含有接收天线、高频检波、放大整形和解码输出电路。这种组件的不重复码为几十万组，从而可提供相应个数的地址码，当发射和接收时只有频率和编码信号（俗称密码）一致时才能配用，所以该模块组件不仅保密性好，抗干扰性也特别强。该遥控组件的作用范围可达５０ｍ（加强型可达５００ｍ以上）。在这里，笔者剖析一种ＷＹＫ－１型无线遥控开关产品的电路图，供读者应用该组件时参考。该遥控开关产品属家用型。在接收器上有４路电源输出口，只要按动发射模块上的任意一键（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ键），接收器指示灯亮，同时某电路的电源上就有电源输出，再按一下该键就关闭该路电源，循环转换，达到控制家用产品接通和断开电源目的。

    图３是ＷＹＫ－１型无线遥控开关接收器主要电路图（电源未画出），接收模块为ＴＷＮ９２３８多路遥控接收电路。该模块共有７个输出端（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ及电源正、负）。除模块外，印板上还有４片双Ｄ触发器ＭＣ１４０１３和４只继电器ＪＺＣ－２３Ｆ，共同组成多路遥控解码和执行电路。双Ｄ触发器ＩＣ１、ＩＣ２对接收模块的解码输出端（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ和Ｅ）任一路信号进行处理（包括对发射端消除按键的抖动电路、波形整形），ＩＣ３、ＩＣ４是四路标准的触发器组成的双稳态电路（所有ＩＣ３、ＩＣ４的Ｄ端与一端相连，所有的Ｓ接地）。ＩＣ１、ＩＣ２的口端（Ｑ１、Ｑ２）输出信号ＢＧ１、ＢＧ２、ＢＧ３和ＢＧ４管的继电器执行电路，以控制机盒面板。上四路电源接线柱接通和断开。为了便于读者分析该电路，图４给出了ＭＣ１４０１３引脚图，读者还可参考今年《电子报》第６期第十版的《多用无线遥控开关》一文，可以进一步分析图４电路的工作原理。

    实际上，该多路遥控开关电路中的４片双Ｄ触发器ＭＣ１４０１３如果由１片单片机代替，电路就极为简单。此外，电子市场上还有多种类型（多路、单路）遥控开关模块出售。

未来生活要怎样诠释美好生活，我想上海世博会各大展馆已经向我们诠释了生活的美好。那么未来生活真的可以让生活变得如此便捷吗？我想答案是肯定的。随着人们生活水平的提高，智能家居这一高科技产物渐渐走近了人们的视线，上海世博会的到来更是让人们了解了智能家居带来的便捷性？那么到底什么是智能家居呢？

    什么是智能家居

    到底什么是智能家居呢?智能家居，或称智能住宅，目前与此含义近似的词汇相当多，例如诸如：电子家庭(ElectronicHome)、数字家园(Digitalfamily)、家庭自动化(HomeAutomation)、家庭网络(Homenet/NetworksforHome)/网络家居(NetworkHome)、智能家居/建筑(Inte1ligenthome/building)。

    尽管名称五花八门，但它们的含义和所要完成的功能大体是相同的：首先，它们都要在一个家居中建立一个通讯网络，为家庭信息提供必要的通路，在家庭网络的操作系统的控制下，通过相应的硬件和执行机构，实现对所有家庭网络上的家电和设备的控制和监测。其次，它们都要通过一定的媒介，构成与外界的通讯通道，以实现与家庭以外的世界沟通信息，满足远程控制/监测和交换信息的需求。最后，它们的最终目的都是为满足人们对安全、舒适、方便和符合绿色环境保护的需求。

    智能家居最早引起人们的注意可能是当初比尔·盖茨耗资5.3亿美元建立的智能化豪宅，这一度被许多人看作一种梦幻。但如今有众多的商家正在把这种梦想变为现实。许多住宅小区的开发商在住宅的设计阶段已经或多或少考虑了智能化功能的设施，少数高档的住宅小区已经配套了比较完善的智能家庭网络，并在房地产的销售广告中，已经开始将“智能化”作为一个“亮点”来宣传。很多房地产企业都宣布和国内著名的企业合作，建立智能家居系统。此外，一些对科技发展动向和市场趋势敏感的科研机构和有实力的公司，也已经看到这个市场的广阔前景，意识到这是一个难得的机遇，开始为研究和开发相关系统和产品进行先期的部署和规划，开始介入智能家庭网络这个全新的领域。

    智能家居之感应开关应用    感应开关基于红外线技术的自动控制产品，灵敏度高，可靠性强，广泛应用于各类自动感应电器设备。它是智能家居中不可或缺的系统组成部分。人到灯亮，自动延时关完备是本开关的主要功能。其可负载灯泡，排气扇，抽风机。感应器表面使用硬质透镜，不易压坏。

    功能特点：

    1.全自动感应：人进入其感应范围则输出高电平，人离开感应范围则自动延时关闭高电子，输出低电平。

    2.光敏控制(可选.出厂时末设)：可设置光敏控制，白天或光线强时不感应。

    3.可重复触发：即感应输出高电平后，在延时时间段内，如果有人体在其感应范围活动，其输出将一直保持高电平，直到人离开后才延时将高电平变为低电平(感应模块检测到人体的每一次活动后会自动顺延一个延时时间段，并且以最后一次活动的时间为延时时间的起始点)。

4.具有感应封锁时间：(默认设置：无封锁时间)：感应模块在每一次感应输出后(高电平变成低电平)，可以紧跟着设置一个封锁时间段，在此时间段内感应器不接受任何感应信号。此功能可以实现“感应输出时间”和“封锁时间”两者的间隔工作，可应用于间隔探测产品：同时此功能可有效抑制负载切换过程中产生的各种子扰。(此时间可设置在零点几秒—几十秒钟)。

    智能家居实现的功能

    1.灯光控制

    无线射频灯光控制系统由智能面板开关和调光器组成，调光器用以发送和接收命令信号，命令通过无线电传播，而不是通过家庭的电源线路传输。每个面板开关都备有一个不同的遥控识别代码。这些代码利用19位识别技术，使接收器能准确辨别每个指令。即使邻居同时使用，也绝对不会因其遥控器干扰而发生传输错误。

    调光开关同样内置RF无线射频发射器，能于遥控器或移动开关之外，控制落地灯或桌灯的开关或随意调节灯光亮度。调光开关的背面还配有夹子，可自由地夹在电线或其他显眼处，不易遗失，灵活自在。减少干扰，传送或接收指令更加准确无误。

    2.无线智能插座

    无线智能插座系列主要通过无线射频技术实现对非遥控电器(如热水器、电风扇等)的电源遥控，不仅为这些电器增加了无线遥控的功能，而且还最大限度地节约能源，保障安全。

    3.情景遥控模式

    情景模式就是一种可以通过预先设置，并可以还原的一种特定的灯光环境。它通过锁定某个灯的开关以及灯光的明暗程度来达到某种特定的灯光环境。比如：离家或睡觉时灯光的全闭、起夜环境、娱乐环境等。情景遥控器不仅可以单独控制某个开关和插座，还可以对家中的整个照明环境进行场景控制。

    4.信息家电控制

    信息家电控制是一个整合了红外控制和无线控制的多功能遥控系统。它可以控制多达五种红外设备(如：电视机、空调、DVD、功放、窗帘等)和开关、插座等无线设备。信息家电控制系统主要由信息家电控制器和各种智能遥控开关组成。信息家电控制器可以把普通红外电器的遥控器的编码通过学习的方式转存下来从而替代原有的家电遥控器。同时它本身还是无线遥控器，可以发射433.92MHz频率的控制信号，所以它可以控制这个频段的智能开关、智能插座以及无线红外转发器等。

    信息家电控制器如何实现对空调的遥控?

    空调的红外编码和其他家电的红外编码有很大区别，空调遥控器上每一个按键所对应的红外编码不是固定的。比如按下温度增加或减少的按键，它并不是简单地发送一个固定的温度增加或减少的红外编码，而是向空调发送一个当前工作状态的编码(这个编码包含空调当前是多少度?是制冷还是制热?风速是多少?风向是什么角度?)。所以信息家电遥控器不能只是简单地学习空调遥控器上的几个按键来实现对空调的完全控制。用户只能通过学习空调比较常用的工作状态来达到控制空调的目的。

    5.电话远程控制

电话远程控制系统主要是实现通过拨打电话来控制家中的红外电器(主要是空调)和无线开关、插座。可以通过接在电话控制器上的电话机直接进行设置，也可以通过打电话进入设置;通过电话控制器可以控制客厅、书房和卧室等房间的灯光、插座和空调。

    智能家居所涉及的应用范围非常广阔，与我们的生活也是密切相关，而且，智能家居的发展也会随着市场的需求，潜移默化的、一步一步的，更加全面的融入我们的生活。智能家居的最大特点就是网络化，所有系统、功能都能够直接连接、共同使用，既简单、快捷，又降低了成本。另外为满足家庭的个性化需求，智能家居的系统功能能够自由组合，以适应不同家庭的要求。在此，智能家居前景一片光明。

　　无线射频技术

　　无线射频技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线通信技术。这种技术的优点是部分产品无需重新布线，利用点对点的射频技术，实现对家电和灯光的控制，安装设置都比较方便，主要应用于实现对某些特定电器或灯光的控制，成本适中。这类系统功能比较弱，控制方式比较单一，且易受周围无线设备环境特别是同频及阻碍物干扰和屏蔽;较适用于新装修户和已装修户。

　　这也就是我们家庭网络中所提到的有线网络和无线网络的区别。无线网络技术在没有布线的情况下也可以搭建家庭局域网。而无线射频技术也就是通过高频的无线频率(315或433.92MHz)点对点传输，实现灯光、窗帘、家电等的遥控功能。这类技术对于已经装修好了的用户非常适用，无须预先布线，不会破坏原有家居的美观。

　　使用基于无线射频技术的产品，就可以将家里所有的电器串成一个网络，我们这里称它为智能家居无线网络，在这个网络中，我们可以随意遥控，让每个冷冰冰的电器都听命于我们。

　　如何让家电听命于我们？

　　家里的电器设备很多，灯光、冰箱、空调、电脑、家庭影院……有些属于本身就带有遥控能力的，比如空调、电视机……有些是不具备遥控功能的，比如热水器、微波炉、电饭煲、冰箱……而不同的遥控设备又带有不同的遥控器，相互间又不能通用，于是家里光遥控器就有四五个。那么如何遥控不具备遥控功能的设备？以及如何让一个遥控器实现多个遥控器的功能呢？从上面的介绍我们知道，基于无线射频技术的产品是能帮我们解决这些问题的，但他们是如何实现的呢?

　　智能家居无线网络主要包括了一个家庭网关以及若干个无线通讯子节点。在家庭网关上有一个无线发射模块，每个子节点上都接有一个无线网络接收模块，通过这些无线网络收发模块，数据就在网关和子节点之间进行传送。

　　1.家庭网关

　　家庭智能网关就是家庭的一个智能化控制中心，带有嵌入式处理器和Armlinux操作系统;具有可触摸的TFT液晶显示屏(5～10英寸);有14路报警点输入和2路报警控制输出，发生警情时可通过网络或电话报警;通过网关上的无线射频模块与网络中各子节点进行通讯，实现家电控制;内置了Webserver，通过Web方式实现家电的远程控制。同时家庭网关还具有留影、留言、MP3\\MP4播放功能，可方便主人进行温馨留言等。

　　2.无线射频无线通讯子节点

　　在不同的控制系统中，无线通讯子节点具有不同的功能：

　　●照明控制，通过无线遥控开关节点实现对灯光开关和调光的功能;

　　●电源控制，通过无线遥控插座实现对电器的电源进行远程控制;

　　●窗帘控制，通过无线窗帘控制器对电动窗帘电机进行远程控制;

　　●家电控制，通过无线红外转发模块对红外遥控家电进行远程控制;

　　●继电器输出控制，实现电动门窗、煤气阀门等I/O控制。

　　普通家用或商用接收器，通常使用红外线(IF)，信号收发要求直线路径，容易受外物遮挡。使用无线射频技术，信号收发不受外物遮挡，凡在系统覆盖范围内，不论任何方位或角度，接收皆准确可靠。此外，信号根据使用地区的不同，由315或434MHz无线频率传输，穿墙越壁，不受任何外物遮挡。系统在开放环境中，覆盖范围可达100米。加上无线射频耗电量低，覆盖面广，无论走到任何角落，操控都是最方便可靠、自由舒心的。

　　以一所200平方米的住宅为例，室内长约30多米，因此以100米的覆盖范围计算，用户无论走到哪里，各个开关都可接收遥控器的指令，灯光总能配合您的步伐。每个遥控器、开关或调光开关皆装有无线射频发送器或接收器，因此遥控器可直接向各开关发出指令，控制预设的灯光场合，而不需接通任何电线。但是室内30m的遥控距离已经是无线射频技术的最大极限了，如果超过了这个距离，无线信号易受同频干扰，且信号减弱，这也是无线射频技术最大的一个缺陷。

　　无线射频控制方案

　　1.灯光控制

　　无线射频灯光控制系统由智能面板开关和调光器组成，调光器用以发送和接收命令信号，命令通过无线电传播，而不是通过家庭的电源线路传输。每个面板开关都备有一个不同的遥控识别代码。这些代码利用19位识别技术，使接收器能准确辨别每个指令。即使邻居同时使用，也绝对不会因其遥控器干扰而发生传输错误。

　　调光开关同样内置RF无线射频发射器，能于遥控器或移动开关之外，控制落地灯或桌灯的开关或随意调节灯光亮度。调光开关的背面还配有夹子，可自由地夹在电线或其他显眼处，不易遗失，灵活自在。减少干扰，传送或接收指令更加准确无误。

　　2.无线智能插座

　　无线智能插座系列主要通过无线射频技术实现对非遥控电器(如热水器、电风扇等)的电源遥控，不仅为这些电器增加了无线遥控的功能，而且还最大限度地节约能源，保障安全。

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　　情景模式就是一种可以通过预先设置，并可以还原的一种特定的灯光环境。它通过锁定某个灯的开关以及灯光的明暗程度来达到某种特定的灯光环境。比如：离家或睡觉时灯光的全闭、起夜环境、娱乐环境等。情景遥控器不仅可以单独控制某个开关和插座，还可以对家中的整个照明环境进行场景控制。

　　4.信息家电控制

　　信息家电控制是一个整合了红外控制和无线控制的多功能遥控系统。它可以控制多达五种红外设备(如：电视机、空调、DVD、功放、窗帘等)和开关、插座等无线设备。信息家电控制系统主要由信息家电控制器和各种智能遥控开关组成。信息家电控制器可以把普通红外电器的遥控器的编码通过学习的方式转存下来从而替代原有的家电遥控器。同时它本身还是无线遥控器，可以发射433.92MHz频率的控制信号，所以它可以控制这个频段的智能开关、智能插座以及无线红外转发器等。

　　信息家电控制器如何实现对空调的遥控？

　　空调的红外编码和其他家电的红外编码有很大区别，空调遥控器上每一个按键所对应的红外编码不是固定的。比如按下温度增加或减少的按键，它并不是简单地发送一个固定的温度增加或减少的红外编码，而是向空调发送一个当前工作状态的编码(这个编码包含空调当前是多少度？是制冷还是制热？风速是多少？风向是什么角度？)。所以信息家电遥控器不能只是简单地学习空调遥控器上的几个按键来实现对空调的完全控制。用户只能通过学习空调比较常用的工作状态来达到控制空调的目的。

　　5.电话远程控制

　　电话远程控制系统主要是实现通过拨打电话来控制家中的红外电器(主要是空调)和无线开关、插座。可以通过接在电话控制器上的电话机直接进行设置，也可以通过打电话进入设置;通过电话控制器可以控制客厅、书房和卧室等房间的灯光、插座和空调。

　　下面我们通过一个实际的案例来看看完成一些智能方案需要哪些无线射频产品。

　　1.户型

　　三室两厅：主卧、次卧、书房、客厅、餐厅。

　　2.实现的功能

　　家居智能家电、照明系统;远程智能控制家电系统(电话、网络);家庭安防系统;可视对讲系统。

　　3.系统结构图

　　图中最左边两条竖虚线表示红外遥控信号;其它虚线表示射频遥控信号;带箭头实黑线为安防信号;箭头方向为信号传递方向。在这个图中，我们主要关注家庭部分，小区部分为整体小区工程实施使用。

　　●智能网关

　　A家庭安全防范功能

　　提供14路有线防区接入，2路输出;无线撤布防，紧急求助等功能;电话和网络进行布防，具有联动控制功能。

　　B可视对讲(可选)

　　通过与门口机的连接，实现用户与访客之间的视频对讲、开锁。

　　C电话远程控制

　　智能网关嵌入电话语音模块，通过用户电话线路实现电话报警功能;通过网关电话语音模块可进行远程布防等安全操作;对家电、照明系统进行远程电话控制。

　　D网络远程控制

　　通过网络对家居内的家电、灯光、插座、安防探测器进行远程网络控制;家居内安防系统进行远程布撤防、消警、报警查询等功能。

　　E家庭语音留言

　　录制语音留言。

　　F邮件服务

　　电子邮件的收发功能。

　　●信息家电控制器

　　实现家庭内部所有本地遥控操作，与智能插座、开关、DVD遥控器、电视遥控器，窗帘控制器等直接对码实现控制。是真正意义上的多功能遥控器。

　　●其他遥控器

　　包括情景遥控器、迷你型情景遥控器和增强型情景遥控器，可实现对灯光的单一控制和不同的情景组合控制。

　　●智能开关、插座

　　与遥控器配合实现智能控制灯光的效果。

单通道无线遥控开关工作原理和电路图具有遥控距离远（大于30米），无方向，可穿透墙壁，工作稳定，体积小巧等优点。只要在家电设备的供电回路中加入这种电路，便能使家电具有遥控功能。下面分别介绍它的电路原理及制作。  

一、电路原理：1.遥控器：电路如图1，由T5、T6等组成的多谐振荡器，产生的方波信号，对T7等组成的电感三点式振荡器产生的240MH--260MH射频进行脉冲调制，调制后的射频信号由电路板的印刷天线向空间辐射。遥控器使用的电池是一节A23型12V电池，通常可使用半年，且更换容易。2.接收电路：电路如图2，由T1、L1、C0等组成超高频接收解调电路，调整C0可使接收电路与遥控器校正在最佳位置上。其解调脉冲信号经R5、C5送至运放A1A进行比较放大，输出信号经C7、D2、D3倍压电路后，送至运放A1B进行峰值比较。当6脚反相端有峰值脉冲超过5脚设定的门限电压时，7脚输出一个跳变的低电平信号，触发由T2、T3等组成的双稳态电路反转，控制T4导通或截止，继电器吸合或释放。R11、C8的积分延时作用，可有效抑制和消除各种短时尖脉冲对电路的干扰（如闪电、日光灯起闭等）。  

二、制作与调试：1、遥控器电路简单一般不需调试即可工作，需要注意的是发射管T7及电感的选取。T7的放大倍数在80左右即可。2、接收电路元件按图中参数选取，T1的放大倍数90左右，继电器为12V的微型继电器。其它元件无特殊要求。3、调试时把遥控器开关按下，用高阻抗耳机接在负极与运放A1A输出脚之间，然后拿无感起子转动C0，直到耳机中的“嘟”声最大为止。调试完成后，将发射和接收分别装如合适的外壳内。使用时将接收电路继电器的常开触点，串联在需要控制的电器的供电回路中，然后按一下遥控器，继电器吸合，电器工作，再次按遥控器继电器释放，电器断电。

引言

　　传统的机械式墙壁开关，是一开一关的简单控制方式，且大多是在86型暗盒上实现的。要想在86×86×50的暗盒里实现射频遥控开关，就必须考虑到几个因素：86型暗盒的空间；只有1根火线，无零线，不能再布线；不能影响被控电器原功能的使用；1个遥控器（即上位机集成控制系统）实现对多个开关终端控制（一对多），并且与其他遥控器不能发生冲突。

　　基于上面必须考虑的几个因素，提出一种无线射频解决方案，采用内置增强型51兼容的单片机集成一体化射频芯片nRF9E5[1]来实现一对多功能；在单一火线上实现开关控制和为控制系统提供电源，构成一个低成本、适合装入86型暗盒，无须任何改装，无须附加任何外围器件的单线制射频遥控开关系统。图1所示的主框图，突破了传统电工产品单线制（即无零线）供电方式的，所有射频遥控开关都是按照电工安全规范布线（即零线不入开关）[2]，彻底解决了单线制接入技术。

图1 单线制射频遥控开关主框图

1  控制系统硬件设计

1.1  nRF9E5功能介绍

　　nRF9E5是Nordic VLSI公司推出的系统级RF芯片，内置增强型8051兼容微控制器、433/868/915 MHz的nRF905射频收发器和4路输入10位80 kbps A/D转换器。芯片嵌入了电压调整模块，最大限度地抑制噪声，可工作在1.9 V～3.6 V的单电源上，待机功耗为2 μA，QFN5×5封装。由于nRF9E5集成度高，功能强，功耗低，很适合用于小型化和低压场所的射频控制系统的设计。

1.1.1  增强型51内核微控制器

　　nRF9E5的片内微控制器与标准8051兼容，指令时序与标准的8051稍有不同：nRF9E5的内置微控制器的指令周期为4～20个指令周期。中断控制器支持5个扩展中断源：ADC中断、SPI中断、RADIO1中断、RADIO2中断和唤醒定时器中断。微处理器除了256B的数据外，还扩展了512B的ROM和4 KB的RAM，并扩展了2个数据指针，以便从XRAM区读取数据。上电复位或软件复位后，处理器自动执行ROM引导区中的代码。用户表1nRF9E5工作模式TRX_CETX_EN工作模式0×待机模式10射频接收模式11射频发送模式程序通常是在引导区的引导下，从EEPROM加载到4 KB的RAM中。如果应用中不用内含ROM的nRF9E5，则程序代码必须从外部加载，比较常见的是通过SPI接口连接型号为25320的EEPROM。而SPI接口引脚是MISO、SCK、MOSI和EECSN，其中MSIO、SCK和MOSI与P1口的低3位复用，通过寄存器SPI_CTRL来控制功能间的切换。

　　nRF9E5内置有10位ADC，A/D转换参考电压可通过软件设置在AREF和1.22 V之间（内部参考电压）。A/D转换器的4个输入可通过软件进行选择，默认工作于10位方式，可通过软件使其工作于6位、8位或12位方式。nRF9E5 还增加了CKLF时钟、RTC唤醒定时器、GPIO唤醒和WTD，以及一些特殊功能寄存器。更多的功能扩展可查询参考文献[1]。

1.1.2  nRF9E5收发模块

　　nRF9E5收发器通过内部SPI口与其他模块进行通信，具有同单片射频收发器nRF905相同的功能：载波监测输出CD，可避免空间无线通信碰撞；地址匹配输出AR，易于实现点对多点无线通信设计；数据接收就绪DR，便于节能设计，满足低功耗设计要求。内置完整的通信协议和CRC效验，只需通过SPI即可完成所有的无线收发传输。输出功率、频道和其他射频参数可通过对特殊功能寄存器RADIO(0xA0)编程进行控制。发射模式下，射频电流消耗为11 mA，接收模式下为12.5 mA。

　　nRF9E5使用SPI接口进行内置微处理器与无线模块间的数据传输。nRF9E5的收发器有3种工作方式： ShockBurst接收(RX)方式、ShockBurst发送(TX)方式和空闲方式。nRF9E5收发器的工作方式由特殊功能寄存器TRX_CE和 TX_EN决定，详见表1。

表1  nRF9E5工作模式

1.2  火线开关和火线取电电路设计

　　传统的机械式墙壁开关，大多是装在86型暗盒上的，一般可以通过10 A的额定电流，是一个功率器件控制开关。要设计能代替传统的机械式墙壁开关的控制系统，首先要从功率上考虑，选择能控制大于10 A电流的功率器件；然后是功能的实现，即为负载提供的火线开通和切断，并能为控制系统提供稳定续流的电源；最后是电子元器件体积的选择。

　　为了简化电路的设计，火线开通和切断选用5 V直流控制继电器，最大通过15 A的220 V交流电压即可。在继电器开通时，选用IRL3803S[3]大功率场效应管，其内置的稳压二极管，既可为系统提供电源，也可为负载提供通路。因其额定工作电流ID=140 A，故可以不带散热片直接使用，在86型暗盒里特别有效。在继电器断开时，市网电压主要落在控制系统上，而控制系统只需6 V直流电源，因控制系统功耗低，故主要压降可由1/4 W的金属膜电阻来承担；同时，选用BVCBO≥600 V的硅NPN 大功率晶体管13002作为控制系统电源的调整管。

很多人们都很羡慕智能家居生活，但是因为住的是老房子，很多布线没有考虑，所以不知道该如何实现这种智能生活。其实我们今天要谈到的另外一种智能家居技术--家庭无线射频技术，应该就是专为已装修完成但未预先布线的房屋准备的。

　　无线射频技术

　　无线射频技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线通信技术。这种技术的优点是部分产品无需重新布线，利用点对点的射频技术，实现对家电和灯光的控制，安装设置都比较方便，主要应用于实现对某些特定电器或灯光的控制，成本适中。这类系统功能比较弱，控制方式比较单一，且易受周围无线设备环境特别是同频及阻碍物干扰和屏蔽；较适用于新装修户和已装修户。

　　这也就是我们家庭网络中所提到的有线网络和无线网络的区别。无线网络技术在没有布线的情况下也可以搭建家庭局域网。而无线射频技术也就是通过高频的无线频率（315或433.92MHz）点对点传输，实现灯光、窗帘、家电等的遥控功能。这类技术对于已经装修好了的用户非常适用，无须预先布线，不会破坏原有家居的美观。

　　使用基于无线射频技术的产品，就可以将家里所有的电器串成一个网络，我们这里称它为智能家居无线网络，在这个网络中，我们可以随意遥控，让每个冷冰冰的电器都听命于我们。

　　如何让家电听命于我们？

　　家里的电器设备很多，灯光、冰箱、空调、电脑、家庭影院……有些属于本身就带有遥控能力的，比如空调、电视机……有些是不具备遥控功能的，比如热水器、微波炉、电饭煲、冰箱……而不同的遥控设备又带有不同的遥控器，相互间又不能通用，于是家里光遥控器就有四五个。那么如何遥控不具备遥控功能的设备？以及如何让一个遥控器实现多个遥控器的功能呢？从上面的介绍我们知道，基于无线射频技术的产品是能帮我们解决这些问题的，但他们是如何实现的呢？

　　智能家居无线网络主要包括了一个家庭网关以及若干个无线通讯子节点。在家庭网关上有一个无线发射模块，每个子节点上都接有一个无线网络接收模块，通过这些无线网络收发模块，数据就在网关和子节点之间进行传送。

　　1.家庭网关

　　家庭智能网关就是家庭的一个智能化控制中心，带有嵌入式处理器和Armlinux操作系统；具有可触摸的TFT液晶显示屏（5～10英寸）；有14路报警点输入和2路报警控制输出，发生警情时可通过网络或电话报警；通过网关上的无线射频模块与网络中各子节点进行通讯，实现家电控制；内置了Webserver，通过Web方式实现家电的远程控制。同时家庭网关还具有留影、留言、MP3\\MP4播放功能，可方便主人进行温馨留言等。

　　2.无线射频无线通讯子节点

　　在不同的控制系统中，无线通讯子节点具有不同的功能：

　　照明控制，通过无线遥控开关节点实现对灯光开关和调光的功能；

　　电源控制，通过无线遥控插座实现对电器的电源进行远程控制；

　　窗帘控制，通过无线窗帘控制器对电动窗帘电机进行远程控制；

　　家电控制，通过无线红外转发模块对红外遥控家电进行远程控制；

　　继电器输出控制，实现电动门窗、煤气阀门等I/O控制。

　　普通家用或商用接收器，通常使用红外线（IF），信号收发要求直线路径，容易受外物遮挡。使用无线射频技术，信号收发不受外物遮挡，凡在系统覆盖范围内，不论任何方位或角度，接收皆准确可靠。此外，信号根据使用地区的不同，由315或434MHz无线频率传输，穿墙越壁，不受任何外物遮挡。系统在开放环境中，覆盖范围可达100米。加上无线射频耗电量低，覆盖面广，无论走到任何角落，操控都是最方便可靠、自由舒心的。

　　以一所200平方米的住宅为例，室内长约30多米，因此以100米的覆盖范围计算，用户无论走到哪里，各个开关都可接收遥控器的指令，灯光总能配合您的步伐。每个遥控器、开关或调光开关皆装有无线射频发送器或接收器，因此遥控器可直接向各开关发出指令，控制预设的灯光场合，而不需接通任何电线。但是室内30m的遥控距离已经是无线射频技术的最大极限了，如果超过了这个距离，无线信号易受同频干扰，且信号减弱，这也是无线射频技术最大的一个缺陷。

　　无线射频控制方案

　　1.灯光控制

　　无线射频灯光控制系统由智能面板开关和调光器组成，调光器用以发送和接收命令信号，命令通过无线电传播，而不是通过家庭的电源线路传输。每个面板开关都备有一个不同的遥控识别代码。这些代码利用19位识别技术，使接收器能准确辨别每个指令。即使邻居同时使用，也绝对不会因其遥控器干扰而发生传输错误。

　　调光开关同样内置RF无线射频发射器，能于遥控器或移动开关之外，控制落地灯或桌灯的开关或随意调节灯光亮度。调光开关的背面还配有夹子，可自由地夹在电线或其他显眼处，不易遗失，灵活自在。减少干扰，传送或接收指令更加准确无误。

　　2.无线智能插座

　　无线智能插座系列主要通过无线射频技术实现对非遥控电器（如热水器、电风扇等）的电源遥控，不仅为这些电器增加了无线遥控的功能，而且还最大限度地节约能源，保障安全。

　　3.情景遥控模式

　　情景模式就是一种可以通过预先设置，并可以还原的一种特定的灯光环境。它通过锁定某个灯的开关以及灯光的明暗程度来达到某种特定的灯光环境。比如：离家或睡觉时灯光的全闭、起夜环境、娱乐环境等。情景遥控器不仅可以单独控制某个开关和插座，还可以对家中的整个照明环境进行场景控制。

　　4.信息家电控制

　　信息家电控制是一个整合了红外控制和无线控制的多功能遥控系统。它可以控制多达五种红外设备（如：电视机、空调、DVD、功放、窗帘等）和开关、插座等无线设备。信息家电控制系统主要由信息家电控制器和各种智能遥控开关组成。信息家电控制器可以把普通红外电器的遥控器的编码通过学习的方式转存下来从而替代原有的家电遥控器。同时它本身还是无线遥控器，可以发射433.92MHz频率的控制信号，所以它可以控制这个频段的智能开关、智能插座以及无线红外转发器等。

　　信息家电控制器如何实现对空调的遥控？

　　空调的红外编码和其他家电的红外编码有很大区别，空调遥控器上每一个按键所对应的红外编码不是固定的。比如按下温度增加或减少的按键，它并不是简单地发送一个固定的温度增加或减少的红外编码，而是向空调发送一个当前工作状态的编码（这个编码包含空调当前是多少度？是制冷还是制热？风速是多少？风向是什么角度？）。所以信息家电遥控器不能只是简单地学习空调遥控器上的几个按键来实现对空调的完全控制。用户只能通过学习空调比较常用的工作状态来达到控制空调的目的。

　　5.电话远程控制

　　电话远程控制系统主要是实现通过拨打电话来控制家中的红外电器（主要是空调）和无线开关、插座。可以通过接在电话控制器上的电话机直接进行设置，也可以通过打电话进入设置；通过电话控制器可以控制客厅、书房和卧室等房间的灯光、插座和空调。

　　下面我们通过一个实际的案例来看看完成一些智能方案需要哪些无线射频产品。

　　1.户型

　　三室两厅：主卧、次卧、书房、客厅、餐厅。

　　2.实现的功能

　　家居智能家电、照明系统；远程智能控制家电系统（电话、网络）；家庭安防系统；可视对讲系统。

　　3.系统结构图

　　图中最左边两条竖虚线表示红外遥控信号；其它虚线表示射频遥控信号；带箭头实黑线为安防信号；箭头方向为信号传递方向。在这个图中，我们主要关注家庭部分，小区部分为整体小区工程实施使用。

　　4.使用到的产品

　　智能网关

　　A家庭安全防范功能

　　提供14路有线防区接入，2路输出；无线撤布防，紧急求助等功能；电话和网络进行布防，具有联动控制功能。

　　B可视对讲（可选）

　　通过与门口机的连接，实现用户与访客之间的视频对讲、开锁。

　　C电话远程控制

　　智能网关嵌入电话语音模块，通过用户电话线路实现电话报警功能；通过网关电话语音模块可进行远程布防等安全操作；对家电、照明系统进行远程电话控制。

　　D网络远程控制

　　通过网络对家居内的家电、灯光、插座、安防探测器进行远程网络控制；家居内安防系统进行远程布撤防、消警、报警查询等功能。

　　E家庭语音留言

　　录制语音留言。

　　F邮件服务

　　电子邮件的收发功能。

　　信息家电控制器

　　实现家庭内部所有本地遥控操作，与智能插座、开关、DVD遥控器、电视遥控器，窗帘控制器等直接对码实现控制。是真正意义上的多功能遥控器。

　　其他遥控器

　　包括情景遥控器、迷你型情景遥控器和增强型情景遥控器，可实现对灯光的单一控制和不同的情景组合控制。

　　智能开关、插座

　　与遥控器配合实现智能控制灯光的效果。

关键词：无线电遥控；十进制至8421码编码器；编解码芯片组；单片机

1 引 言

随着电子技术的飞速发展，新型大规模遥控集成电路的不断出现，使得遥控技术有了日新月异的发展。遥控装置的中心控制部件已从早期的分立元件、集成电路逐步发展到现在的单片微型计算机，智能化程度大大提高。近年来，遥控技术在工业生产、家用电器、安全保卫以及人们的日常生活中使用越来越广泛。在无线遥控领域，目前常用的遥控方式主要有超声波遥控、红外线遥控、无线电遥控等。由于无线电波是由发射点向四面八方传播，可以穿过阻挡物，而且可以传播到很远的距离，因此它的控制可以在很大区域和空间内实现，成为遥控的主要方式，在国防、军事、生产、建设和日常生活中有极广泛的应用。为此，我们在前人研究的基础上探索出了一种可编程无线电遥控多通道开关系统的设计方法。研究表明，采用该方法设计的遥控开关系统控制方便，适用于含有较多受控电器的场合，可实现多路多功能控制。

2系统的组成结构原理与设计

整个开关系统由发射系统和接收控制系统两部分组成。系统组成结构框图如图1所示。

开关系统的工作原理是首先通过按键编址电路输入所需控制电路的位号，同时启动编码电路产生带有地址编码信息和开关状态信息的编码脉冲信号，再通过无线电发射电路将该信号发射出去。而无线电接收电路将接收到的编码脉冲信号通过解码电路进行编码地址确认，确认是否为本遥控开关系统地址。如果是，则单片机电路产生相应的控制信号控制开关电路动作；如果不是，则解码电路不解码，单片机电路不响应，开关电路无任何动作。

2.1系统硬件电路的设计

2.1.1 发射系统

发射系统主要由按键编址电路、编码电路、无线电发射电路组成。发射系统的电路原理图见图2。发射系统主要完成的功能是首先将受控电路的开关进行编址，再将编址信息进行编码后得到一编码脉冲信号，此信号调制无线电发射电路并发射出去。

编码电路采用编解码芯片组PT2262/ 2272中的编码芯片PT2262。该芯片内部有振荡器、系统定时器、地址解码器、编码脉冲发生器和控制逻辑电路。PT2262的A0~A7端是芯片的地址码设置端口，每一端口可以编为"0"(接地)、"1"(接VCC)和"开路"三种状态，利用A0~A7这8位地址线可提供38＝ 6561种不同寻址。D0~D3端是数据码输入端，分别和十进制至8421码编码器CD40147的输出端A、B、C、D相连。编码芯片PT2262数据码输入端可以是高电平1或者是低电平0，一共有4个通道，数据码在无线电遥控开关系统中的主要作用是区别不同的开关电路。在本设计中D0~D3可取值从

0001～1001，共9种状态，即可控制9路开关电路。

当编码芯片PT2262的发送控制端（ ）有效时，数据输出端输出带有地址编码信息和开关状态信息的编码脉冲信号。

按键编址电路中开关按键与编码芯片PT2262数据输入的对应关系如表1。表中所示，按下相应发射键时编码芯片PT2262的对应数据通道输入高电平为"1"，输入低电平为"0"。

无线电发射电路中采用一种新型射频发射模块F05C，它具有较宽的工作电压范围及低功耗特性，内含隔离调制电路消除对射频电路的影响，信号直接耦合，性能稳定。

按键编址电路中的核心元件是十进制至8421码编码器的CD40147，它可将输入的十进制码编为输出的BCD码。CD40147有9个输入端， IN1~IN9，输入的是十进制码（高电平有效）；四个输出端A、B、C、D输出的是BCD码，其中A为20位、B为21位、C为22位、D为23位。按键编址电路可实现对受控电路的开关进行编址，将编址信号输出作为编码电路的数据输入信号。采用十进制至8421码编码器对受控电路的开关进行编址可使编址电路简洁，控制方便。 

F05C输入端平时应处于低电平状态，输入的数据信号应是正逻辑电平，幅度最高不应超过F05C的工作电压。如需更远的可靠距离，可在F05C的输出端增加一级射频功率放大器。编码芯片PT2262的数据输出端无信号输出时，F05C不工作，发射电流为零。PT2262的发送控制端（）有效时，17脚输出的编码脉冲信号对F05C进行调制发射。

本设计中编码芯片PT2262的发送控制端（）直接接有效电平（低电平），这样当按下K1～K9任何一键时，电路发送1～9通道相应的控制数据，当松开发射键时，电路中CD40147的 IN1～IN9均为"0"，故电路发送"0"数据。由于不按任何键时，电路总是不停地发送"0"信号，将造成电池浪费，因此在电路中采用二极管D1～D9 使得按键编址电路中的按键开关还作为发射系统的电源开关，降低了发射系统的功耗。

2.1.2 接收控制系统

接收控制系统主要由无线电接收电路、解码电路、单片机电路、开关电路组成。接收控制系统的电路原理图如图3所示。接收控制系统主要完成的功能是首先对接收进来的信号解调后进行解码，解码后的数据送单片机，由单片机根据此数据去控制相应的开关进行动作。

无线电接收电路采用与射频发射模块F05C相

图3接收控制系统电路原理图

配套的射频接收模块J04E。J04E具有较宽的接收带宽，极低功耗，可长期处于守机状态。J04E输出端口直接与PT2272的数据输入端口连接。

解码电路采用编解码芯片组PT2262/2272中的解码芯片PT2272。该芯片内部有地址解码、振荡和系统定时、数据检测、同步检测、控制逻辑、译码逻辑电路。PT2272的A0~A7端是芯片的地址码设置端口，地址码就好比是一张身份识别的证书，只有接收端的地址码和发射端的地址码设置完全相同，输出端才有输出信号。解码芯片PT2272将数据输入端接收到的信号，经内部电路解码辨识确认。如果所接收到的信号地址码与本机地址编码相同，D0~D3输出与无线电发射系统所发射的相对应的开关信息给单片机电路，由单片机控制相应的开关电路动作。否则，解码芯片不解码，单片机电路不响应，开关电路保持原有的工作状态不变。

单片机电路采用ATC2051来实现对输入信号的处理和开关电路的控制。ATC2051的P1.0~P1.3端作为数据输入端口，分别和解码芯片 PT2272的数据输出D3~D0端连接。PT2272的有效输出端输出的信号作为单片机外部中断 的触发信号。当外部中断采样到有效触发信号时，它对P1.0~P1.3脚的信号进行中断处理，实现对开关电路的状态进行控制。ATC2051的P3.7脚外接一蜂鸣器，对有效的开关动作进行提示。

开关电路由8550三极管、4007二极管和继电器组组成。开关电路中继电器属于强电电路，直接用集成电路芯片不能驱动，为此在单片机与继电器之间必需设置一个驱动继电器的电路。本系统利用三极管的截至和饱和两个状态，来关闭或打开继电器开关。图3中只给出了P1.7口的开关控制电路原理图，对于图3中未给出的I/O口和P1.7口的连接方法相同，这样本设计可以遥控9路电路。

2.2系统软件的设计

系统软件的设计主要是通过编程实现单片机对开关电路的状态进行控制。充分利用其软硬件资源，可以实现对受控电路的多种状态进行控制，还可以实现单键控制多路电路（例如，可按下一个遥控按键关掉所有的受控电器）。利用单片机对开关电路进行控制还使得控制电路扩展方便，控制灵活。软件设计框图：单片机主程序流程图见图4(a)，接收中断服务子程序流程图见图4(b)。