PC機打印口與無線遙控系統(tǒng)接口設計

孫 靜，孫鄲陽

（1.中國電子科技集團公司第四十七研究所，沈陽110032；2.沈陽金威智能消防設備有限公司，沈陽110136）

PC機打印口與無線遙控系統(tǒng)接口設計

孫 靜1，孫鄲陽2

（1.中國電子科技集團公司第四十七研究所，沈陽110032；2.沈陽金威智能消防設備有限公司，沈陽110136）

給出了PC機打印并行端口與一般無線遙控系統(tǒng)進行接口的硬件設計，為普通計算機工作者、硬件設計人員制作家庭或企業(yè)的無線遙控電器設備提供了很大幫助。遙控器編解碼芯片分別為VD5026、5027或PT2262、2272。

無線遙控；簡優(yōu)式設計；PC機并口

1 引 言

當前用于家庭與企業(yè)的普通無線遙控系統(tǒng)很多，在電子市場上可以買到且價格不貴。這些遙控系統(tǒng)中不少是以PT2262或VD5026芯片作為編碼器用于發(fā)射裝置中，對應PT2272或VD5027芯片作為解碼器用于接收裝置中，如市場上出售的許多無線遙控門鈴、高級燈具、電風扇、電熱器等。這些無線遙控系統(tǒng)，按國家無線電管理規(guī)定顯然是有距離限制的。如果該裝置與計算機連接，通過網絡、電話線等其他載體不僅可以實現遠程控制，還能更好的掌握電器設備的狀態(tài)，這便是本設計的基本出發(fā)點。設計中不但考慮到該接口設計功能既滿足需要，又簡單優(yōu)化，即所謂簡優(yōu)式設計。

2 接口硬件設計

2.1 PC機并口定義與無線遙控控制芯片

PC機打印并口的結構如圖1所示。

在本設計中2-9腳接緩存或門控電路，1腳、10-17腳接相應的門控電路，18-25接地線。無線遙控控制芯片的示意圖如圖2所示。

圖1 PC機打印并口的結構

圖2 PT2262和PT2272的芯片示意圖

芯片PT2262和PT2272的管腳定義見表1和表2所示。

表1 PT2262芯片的管腳定義

表2 PT2272芯片的管腳定義

2.2 硬件接口簡優(yōu)式設計

2.2.1 PC機與無線系統(tǒng)連接關系分析

（1）PC機側是通過（適配器）I／O地址分別為378H、379H、37AH的數據寄存器、狀態(tài)寄存器、控制寄存器及相應門電路與DB25（25孔腳）插座對應腳連接將信息送往端口或從端口接收的，其連接與對應關系如表3描述。

表3 并行口寄存器地址及狀態(tài)表

（2）無線系統(tǒng)側其發(fā)射對象的選擇是靠發(fā)射裝置中的編碼芯片如PT2262（VD5026）控制的。發(fā)射對象的編碼地址體現在編碼芯片的A0-A7（電路圖3中，連線名稱為A1-A8）管腳上，數據內容信息體現在D0-D3（電路圖3中，連線名稱為D1-D4）管腳上，是否發(fā)射可以通過發(fā)射裝置給電與否來體現。接收對象的選擇是通過接收裝置中的解碼芯片如PT2272（VD5027）解碼實現：接收對象的地址編碼體現在解碼芯片的A0-A7（電路圖3中，連線名稱為FA1-FA8）管腳上，接收的數據信息體現在D0-D3（電路圖3中，連線名稱為FD1-FD4）管腳上，是否接收到數據也可體現在標識腳VT的瞬時信號變化上（單穩(wěn)態(tài)），接收與否的控制也可通過為接收裝置的供電與否體現。

（3）接口板功能：應將PC機DB25相應的引出端，通過本板接口與緩存或門控鏈路送到發(fā)射編碼芯片的相應管腳，或無線收發(fā)裝置的供電端口，或從接收裝置解碼芯片的相應腳上獲取信息內容（電位）轉送到PC機DB25上的相應腳，實際上相當于間接轉送給PC機I／O地址為378H或379H寄存器中。

2.2.2 簡式接口板設計

（1）設計思路：與PC機并口的連接元件應采用DB25接插件，從該端口到發(fā)射裝置之間應設計有鎖存和控制門電路，以便鎖存發(fā)射對象的地址編碼和控制發(fā)射元件的供電。同樣從該端口到接收裝置接口間應設計有緩存與門控電路，以便發(fā)送、接收對應地址編碼的數據內容。與無線遙控系統(tǒng)的發(fā)射裝置和接收裝置的接口采用兩個CON15接插件，對應無線遙控系統(tǒng)側應有的對應接插件。

（2）設計電路的芯片選擇：以電子市場易購又廉價省電的CMOS芯片為優(yōu)先考慮。

緩存器采用：CD4503；鎖存器采用：CD40174；門控采用：CD4066、CD4069等。

（3）簡式接口設計的含義與技術說明：本設計只從單一家庭或單一企業(yè)擁有不超過64個遙控電器設備出發(fā)，從而使該接口板設計得以簡化。（盡管PT2262、2272或VD5026、5027等編解碼芯片每個地址管腳具有三種狀態(tài)，編碼地址可達數十萬計，要充分發(fā)揮它們的功能須在此設計基礎上進行擴展）。本接口設計中只考慮了數據寄存器與狀態(tài)寄存器的運用，無需使用控制寄存器，地址編碼與輸出信息數據均從數據寄存器對應的DB25端口上獲取，顯然它們是分別輸出的，且信息數據為半字節(jié)（4bit），而它們的準確獲取由軟件編程來實現。由于考慮了軟硬件設計的結合，從而使方案簡便易行，使硬件設計更簡單優(yōu)化，這是其一。其二，數據寄存器的8位也沒有全用在地址編碼上，其中的D6位通過DB25的8腳用到了發(fā)射鎖存芯片CD40174的鎖存控制腳上，其中的D7位通過DB25的9腳用到了發(fā)射與接收裝置的供電電路控制端上，當其為高電平時控制發(fā)射供電實現發(fā)射，當其為低電平時通過反相器控制接收供電實現接收。由此設計使數據狀態(tài)寄存器及其對應端口多功能化，進一步形成了硬件設計的簡單優(yōu)化。其三，通過接收端口接收到的信息數據，由CD4066控制門送到DB25對應腳，從而轉送到狀態(tài)寄存器的對應位，完成將接收信息送往PC機的工作。由于4066為模擬開關類芯片，從而使狀態(tài)寄存器及其對應DB25上的管腳與無線接收裝置中解碼芯片的數據管腳之間形成全隔離式的門控方式。其四，為防止鄰居或相鄰企業(yè)具有相同系統(tǒng)的干擾，本設計考慮了采用對無線系統(tǒng)中兩接口CON15的腳A7與A8（對應芯片2262、2272的 A6與A7腳）接不同電位或懸空等不同組合方式來實現，實際上是使它們具有不同的編碼地址，從而形成了控制區(qū)分。本設計電路圖給出的是A7與A8均接地的零電位組合，也可將它們接到開關上，開關接高、低電平或懸空形成多種組合，從而更加靈活。

2.2.3 簡式接口板電路圖設計

簡式接口板的設計電路圖如圖3所示。

圖3 并行打印口與一般無線系統(tǒng)接口簡式電路設計

3 雙向通信

PC機與電器設備之間的數據可以進行雙向傳輸，所有控制部件平時處于接收狀態(tài)。PC機作為主控器與其他設備之間進行聯(lián)絡，當需要控制某電器設備工作時，PC機給相應的遙控設備編碼地址發(fā)送數據，具有相同地址的電器設備接收到數據碼后，對命令解析后對該設備進行開關機、照明、加熱等其他動作，并可返回PC機設備的運行狀態(tài)。雙向通信示意圖如圖4所示。

4 結束語

從原理上分析了家庭電器、設備之間互聯(lián)的一種硬件實現，主要元器件采用無線遙控發(fā)送和接收芯片。另外借助于PC機打印口進行控制，該接口卡原理簡單、價格便宜、易于實現，數據之間的傳輸協(xié)議可根據應用系統(tǒng)需求進行軟件方面的合理設計。

圖4 雙向通信示意圖

［1］齊志儒，高福祥，主編.匯編語言程序設計［M］.沈陽：東北大學出版社，1995.

［2］李建華，編著.實用遙控器原理與制作［M］.北京：人民郵電出版社，1996.

Design of PC Parallel Port Interface and W ireless Remote System

SUN Jing1，SUN Dan-yang2
（1.The 47th Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation，Shenyang 110032，China；2.Shenyang KINGWAY Intelligent Fire Fighting Equipment Co.，Ltd.，Shenyang 110136，China）

This paper describes the hardware design of the PC Parallel Port and normal wireless remote control system interface to help the designers for designing the electrical equipment with wireless remote control.VD5026，VD 5027 or PT2262，PT2272 are used as the encoding and decoding chips.

Wireless remote control；Simple optimization design；PC Parallel Port

10.3969／j.issn.1002-2279.2014.05.022

TN219

：B

：1002-2279（2014）05-0077-03

孫靜（1982-），女，遼寧開原人，碩士，工程師，主研方向：集成電路設計與應用。

2013-11-08