擴(kuò)頻通信技術(shù)在遙控系統(tǒng)中的應(yīng)用

引言
擴(kuò)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(kuò)展發(fā)射信號的頻譜，可使用不同技術(shù)對所傳的信息進(jìn)行處理，從而產(chǎn)生了不同的擴(kuò)頻調(diào)制類型。常見的擴(kuò)頻類型有：直接序列（DS）、跳頻（FH）、跳時(shí)（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(kuò)頻技術(shù)。以此技術(shù)進(jìn)行信號的傳輸便形成了擴(kuò)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(jìn)行遠(yuǎn)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(jī)遙控器是有線遙控器，即從焊機(jī)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(shí)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(dòng)強(qiáng)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(shí)過長的控制電纜增加了設(shè)備成本。本文利用擴(kuò)頻通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)的電焊機(jī)用載波遙控器很好地解決了上述問題，它以擴(kuò)頻通信芯片SC1128為核心，通過單片機(jī)的控制巧妙地實(shí)現(xiàn)了焊接電流、推力電流、焊接方式等參數(shù)的設(shè)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(jī)與遙控器之間距離200米以上仍可進(jìn)行可靠的數(shù)據(jù)傳輸，克服了多芯控制電纜實(shí)際使用中的諸多缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了快速、高精度、靈活、多功能的信號傳輸控制，解決了遠(yuǎn)距離信號傳輸?shù)牟豢煽啃詥栴}，同時(shí)提供了良好的人機(jī)互動(dòng)界面。
1 SC1128與單片機(jī)的接口
SC1128第28腳為電路工作主時(shí)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(shí)應(yīng)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(shí)輸出低電平，否則輸出三分之一占空比的復(fù)位脈沖；35腳與32腳配合，當(dāng)電源信號低于監(jiān)測值時(shí)，輸出低電平，當(dāng)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(shí)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(shè)置數(shù)據(jù)及狀態(tài)的輸入輸出端；40腳為同步設(shè)置時(shí)鐘輸入端；41腳為片選輸入端。

數(shù)據(jù)收發(fā)流程:
當(dāng)發(fā)射狀態(tài)時(shí)，單片機(jī)將SR端（36腳）置高，1128芯片發(fā)出同步頭（37腳），單片機(jī)通過TX端（38腳）同步發(fā)送數(shù)據(jù)。
當(dāng)接收狀態(tài)時(shí)，單片機(jī)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(jī)。
2 載波遙控器設(shè)計(jì)
單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和指令功能都是按工業(yè)控制要求設(shè)計(jì)，體積小、重量輕、價(jià)格低、功能強(qiáng)；而且數(shù)據(jù)大部分在單片機(jī)內(nèi)部傳送，運(yùn)行速度快，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高。隨著微處理器技術(shù)的發(fā)展，單片機(jī)的速度越來越快，功能越來越強(qiáng)[4]。結(jié)合擴(kuò)頻通信芯片SC1128的特點(diǎn)，充分發(fā)揮單片機(jī)的數(shù)據(jù)處理能力、邏輯判斷能力和可編程的特點(diǎn)，結(jié)合軟件設(shè)計(jì)，可完成載波遙控器的各種要求。
2.1載波遙控器設(shè)計(jì)要求
遙控器上可進(jìn)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(jī)關(guān)閉、啟動(dòng)選擇及這些狀態(tài)的指示；焊接電流、推力電流的設(shè)定值顯示；實(shí)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(shè)計(jì)