基于UM3758-108A的紅外遙控沙盤(pán)模型系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要：介紹了一種紅外遙控沙盤(pán)模型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，該系統(tǒng)由UM3758-108A芯片來(lái)完成數(shù)據(jù)的編碼發(fā)送及解碼接收，故可控制大量的LED顯示點(diǎn)，而且也十分易于擴(kuò)充。
關(guān)鍵詞：UM3758-108A芯片；紅外遙控；電子沙盤(pán)模型；液晶顯示

0 引言
沙盤(pán)模型是一種廣泛應(yīng)用的展示形式?？捎糜谳o助相關(guān)課程的教學(xué)，本系統(tǒng)所控制的沙盤(pán)模型展示的主要控制對(duì)象是LED顯示器，沙盤(pán)需要控制的LED顯示點(diǎn)有近200個(gè)，而且要求能單獨(dú)顯示且指示同一區(qū)域的LED并能同時(shí)點(diǎn)亮。由于系統(tǒng)的控制點(diǎn)較多，因此，本文選用具有八位數(shù)據(jù)碼和10位地址碼的UM3758-108A編譯碼芯片來(lái)進(jìn)行多點(diǎn)顯示控制。

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
該電子沙盤(pán)模型主要用于教室的教學(xué)演示，遙控距離不超過(guò)30米，故可采用紅外發(fā)射和紅外接收器來(lái)完成控制。UM3758-108A串行數(shù)據(jù)輸出端TX／RX輸出的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)555構(gòu)成的調(diào)制電路后將產(chǎn)生38 kHz的信號(hào)，再由SE303紅外發(fā)射管發(fā)射出去，圖1所示是系統(tǒng)的硬件發(fā)射電路。
而紅外接收采用的是一體化的接收頭HS0038，其具體電路如圖2所示，該電路內(nèi)部集成有紅外接收、放大、解調(diào)、整形等電路，而且內(nèi)帶PCM頻率濾波器，中心頻率為38 kHz。為了使接收頭不受自然光等光源干擾，設(shè)計(jì)時(shí)可采用黑色環(huán)氧樹(shù)脂封裝；同時(shí)內(nèi)附磁屏蔽，以改善對(duì)電場(chǎng)干擾的防護(hù)性；本系統(tǒng)使用5 V電源電壓，功耗低；在小功率發(fā)射管發(fā)射信號(hào)的情況下，其接收距離可達(dá)35米，且靈敏度較高；該發(fā)射管的3個(gè)引出腳分別為接地端、電源端及信號(hào)輸出端；HS0038的輸出信號(hào)與TTL、CMOS電路兼容，當(dāng)接收到38 kHz紅外脈沖串時(shí)，它輸出低電平，否則輸出高電平。由于其輸出信號(hào)的極性與發(fā)送信號(hào)相反，故使用三極管來(lái)反向及放大。

1．1 系統(tǒng)發(fā)射電路
本系統(tǒng)的發(fā)射電路以AT89C5單片機(jī)為控制核心，并由其讀入鍵盤(pán)輸入的控制點(diǎn)位置代碼，以形成UM3758-108A編譯碼器的高5位地址碼A10～A6(低5位地址碼A5～A1懸空)與8位數(shù)據(jù)碼D8～D1。UM3758-108A的TX／RX端可送出相應(yīng)的串行數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)經(jīng)38 kHz調(diào)制電路調(diào)制后，可由SE303紅外發(fā)射管發(fā)射出去。同時(shí)，液晶顯示器LCM061A將顯示沙盤(pán)中LEDR示點(diǎn)的位置代碼。
1．2 系統(tǒng)接收電路
由于本系統(tǒng)需要控制的顯示點(diǎn)有近200個(gè)，故該電路共使用了25片UM3758-108A，每片的低5位地址碼懸空，高5位地址碼依次分別設(shè)置為“00000”～“11000”，圖2中畫(huà)出了2個(gè)UM3758-108A。一體化紅外接收頭HS0038H解調(diào)出38 kHz的紅外數(shù)據(jù)后將送入所有的UM3758-108A，只有地址設(shè)置的值與串行輸入的數(shù)據(jù)中包含的地址碼相同的UM3758-108A才能將數(shù)據(jù)碼解出形成8位的并行數(shù)據(jù)送到D8～D1以點(diǎn)亮或熄滅相應(yīng)的LED。
1．3 UM3758-108A芯片簡(jiǎn)介
UM3758-108A是一種編碼發(fā)送與接收譯碼合一的多路編譯碼器，具有10位三態(tài)地址輸入端，可形成310=59049種地址，其8位兩態(tài)鎖存式數(shù)據(jù)輸入或輸出端能方便地實(shí)現(xiàn)多址多路數(shù)字信號(hào)的傳遞與控制，并可與有線載波及無(wú)線、超聲波、紅外等接口配用，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸控制。