如何使用單片機模擬PT2262軟件解碼的方法說明

在無線遙控領(lǐng)域，PT2262/2272是目前最常用的芯片之一，但由于芯片要求配對使用，在很大程度上影響了該芯片的使用，筆者從PT2262波形特征入手，結(jié)合應(yīng)用實際，提出軟件解碼的方法和具體措施。

一、概述

PT2262/2272是一種CMOS工藝制造的低功耗低價位通用編解碼電路，是目前在無線通訊電路中作地址編碼識別最常用的芯片之一。PT2262/2272最多可有12位（A0-A11）三態(tài)地址端管腳（懸空，接高電平，接低電平），任意組合可提供531441地址碼，PT2262最多可有6位（D0-D5）數(shù)據(jù)端管腳，設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從17腳串行輸出。

PT2262/2272必須用相同地址碼配對使用，當需要增加一個通訊機時，用戶不得不求助于技術(shù)人員或廠家來設(shè)置相同地址碼，客戶自己設(shè)置相對比較麻煩，尤其對不懂電子的人來說。隨著人們對操作的要求越來越高，PT2262/2272的這種配對使用嚴重制約著使用的方便性，人們不斷地要求使用一種無須請教專業(yè)人士，無須使用特殊工具，任何人都可以操作的方便的手段來彌補PT2262/2272的缺陷，這就是PT2262軟件解碼。

二、解碼原理

上面是PT2262的一段波形，可以看到一組一組的字碼，每組字碼之間有同步碼隔開，所以我們?nèi)绻?a target="_blank">單片機軟件解碼時，程序只要判斷出同步碼，然后對后面的字碼進行脈沖寬度識別即可。

2262每次發(fā)射時至少發(fā)射4組字碼，2272只有在連續(xù)兩次檢測到相同的地址碼加數(shù)據(jù)碼時才會把數(shù)據(jù)碼中的“1”驅(qū)動相應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出端為高電平和驅(qū)動VT端同步為高電平。因為無線發(fā)射的特點，第一組字碼非常容易受零電平干擾，往往會產(chǎn)生誤碼，所以程序可以丟棄處理。

下面我們來仔細看一下PT2262的波形特征：

振蕩頻率 f=2*1000*16/Rosc（kΩ） kHz 其中Rosc為振蕩電阻 這里我們選用的是一種比較常用的頻率f≈10 kHz， Rosc=3.3MΩ（以下同）。下圖是振蕩頻率與碼位波形的對應(yīng)關(guān)系：同步碼頭波形：

PT2262有三種編碼：0，1，和懸空（表示為f）。

1、 數(shù)據(jù)“0”發(fā)送的碼位如下：

2、 數(shù)據(jù)“1”發(fā)送的碼位如下：

3、 數(shù)據(jù)“f”發(fā)送的碼位如下：

有了以上具體的波形，我們就可以進行軟件解碼了。T2262每次至少發(fā)送4次編碼，首先我們可以通過檢測11ms寬度的同步碼頭，有碼頭才開始進行編碼解碼，無碼頭則繼續(xù)等待。當收到碼頭時，還要檢測是否已經(jīng)收到過碼頭，若無，則丟棄第一次編碼的信號，以防止誤碼。

從編碼圖中可以看出，每一位碼字都是從低電平開始到高電平，到低電平，再到高電平。為了檢測方便，在接收端我們把編碼信號進行了180°倒相，使碼位開始的上升沿轉(zhuǎn)化為下降沿，這樣當我們使用MCS51系列單片機解碼時可使用中斷方式及時截獲編碼。從編碼圖中還可以看出，每一位碼字都可以分成兩段，我們以每段中的電平寬度來描述碼位：

碼位 第一段 第二段 數(shù)值表示 反碼表示

0 窄 窄 00 11

1 寬 寬 11 00

f 窄 寬 01 10

無效碼 寬 窄 10 01

軟件解碼方法1（反碼）：

從第一個下降沿開始延時700us左右，檢測電平高低，記為A1，再檢測第二個下降沿，延時700us左右，檢測電平高低，記為A2，這樣一個碼位就可以譯出來了，連續(xù)檢測12個碼位。

軟件解碼方法2（反碼）：

從第一個下降沿開始記時，并不斷檢測電平變化，一有電平變化，立即記錄電平寬度B1，再繼續(xù)記時直至出現(xiàn)第二個下降沿，記錄兩個下降沿的間隔B2，重復以上步驟，得到B3，B4，判斷B1，B2，B3，B4是否在各自允許的誤差范圍內(nèi)，是則保存B1，B3，譯出一個碼位，否則認為誤碼，丟棄。連續(xù)正確檢測12個碼位。

兩種解碼方式各有優(yōu)缺點如下：

解碼方式 優(yōu)點 缺點

1 程序簡單，CPU開銷少 解碼精度差

2 程序復雜，CPU開銷大 解碼精度較高

為了獲得較高的解碼精度，我們推薦使用方法2，以避免大量的干擾信號的誤解碼。

三、參考解碼軟件

;軟件解碼程序（仿真PT2272） ; ;晶體頻率為11.0592Mhz ;

;本程序中的時間定位關(guān)系只適用于接3.3M振蕩電阻的PT2262解碼 ;

;使用其它阻值電阻時，應(yīng)將定位時間按電阻比例縮放 ;下面的程序中 REM 為信號輸入端 ;

;RECEIVE 檢測到有效信號標志位 ;

;ENABLE_DETE 連續(xù)按鍵標志 ;

;3AH，3BH用作定時器 ; ;

;PT2262共12根地址線 ; ;31H，32H：接收的前8 位地址編碼 ;

;33H，30H：接收的后4 位地址編碼（若最后4位用作數(shù)據(jù)端，則只須讀第33H單元的內(nèi)容即可） ;

;當用作數(shù)據(jù)端時，PT2262對應(yīng)腳懸空被認為是低電平。

;地址數(shù)據(jù)說明 ; ;以31H.0 和32H.0 為例 ;

;懸空 ： 31H.0=0 32H.0=1 ; ; 1： 31H.0=1 32H.0=1 ; ; 0： 31H.0=0 32H.0=0 ;

;出錯 31H.0=1 32H.0=0 ; ; ;

; 說明：為了能可靠檢測到有效信號，建議每次接收至少檢測3次，然后比較3次檢測值

;3次值相同才認為收到了正確信號?？稍谥鞒绦蛑腥缦绿幚恚旱?次檢測時調(diào)用REMOTE

;第2、3次檢測時調(diào)用REMOTES，請注意必需連續(xù)調(diào)用，否則得不到正確的數(shù)據(jù) ; ;

;注意：將T1設(shè)定為16位定時器，允許中斷，否則將導致接收數(shù)據(jù)錯誤

REMOTE： CLR RECEIVE ; ;檢測50ms 內(nèi)有沒有編碼接收 ;

MOV 3AH，#55 ;

REMOTEA： MOV 3BH，#250 ;

REMOTEB： JB REM，REMOTE0 ;有碼發(fā)送則跳轉(zhuǎn)

DJNZ 3BH，REMOTEB ;

DJNZ 3AH，REMOTEA ;

REMOTE_END_1： CLR ENABLE_DETE ;

REMOTE_END： CLR REMOTING ;清除探頭檢測標志

RET ;

REMOTE0： JB ENABLE_DETE，REMOTE_END_1;按鍵沒有放開則返回

REMOTES： MOV 34H，#12 ;接收12位編碼 ;解碼 ; ;先找出接收碼的開頭即10ms左右的高電平 ;

MOV TH1，#00H ; ;設(shè)置高電平時間為8~12ms ; ;檢測和等待8ms 的 低電平，70ms門限 ;

CLR T_OVER ;

MOV TL1，#00H ;

SETB TR1 ;

REMOTE1： MOV 3AH，#50 ;

REMOTE2： MOV 3BH，#25 ;

REMOTE3： JB REM，REMOTE1 ;

JB T_OVER，REMOTE_END ;

DJNZ 3BH，REMOTE3 ;

DJNZ 3AH，REMOTE2 ; ; ;等待在4ms 內(nèi)接收到的高電平 ;

CLR T_OVER ;

MOV TH1，#0F1H ;

MOV TL1，#0F0H ;

SETB TR1 ;

REMOTE_4： JB T_OVER，REMOTE_5 ;

JNB REM，REMOTE_4 ;

CLR TR1 ;

AJMP REMOTE6 ; ;超出12ms 接收錯誤返回 ;

REMOTE_5： AJMP REMOTE_END ;

REMOTE6： MOV 3AH，#00 ; 等待550us 后采集接收信號 ;

DJNZ 3AH，$ ; ;采集接收信號并記錄 ;

MOV C，REM ;

MOV A，33H ;

RLC A ;

MOV 33H，A ;

MOV A，31H ;

RLC A ;

MOV 31H，A ; ;等待第二個上升沿，限時1.5ms ;

CLR T_OVER ;

MOV TH1，#0FAH ;

MOV TL1，#099H ;

SETB TR1 ;

RM1： JB T_OVER，REMOTE_END ;

JB REM，RM1 ;

CLR TR1 ; ;

CLR T_OVER ;

MOV TH1，#0FAH ;

MOV TL1，#099H ;

SETB TR1 ;

RM2： JB T_OVER，REMOTE_END ;

JNB REM，RM2 ;

CLR TR1 ; ;等待550us 后采集接收信號 ;

MOV 3AH，#00 ;

DJNZ 3AH，$ ;

MOV C，REM ;

MOV A，30H ;

RLC A ;

MOV 30H，A ;

MOV A，32H ;

RLC A ;

MOV 32H，A ; ;等待第二個碼值的上升沿 ;

CLR T_OVER ;

MOV TH1，#0FAH ;

MOV TL1，#099H ;

SETB TR1 ;

RM3： JB T_OVER，RM5 ;

JB REM，RM3 ;

CLR TR1 ; ;

CLR T_OVER ;

MOV TH1，#0FAH ;

MOV TL1，#099H ;

SETB TR1 ;

RM4： JB T_OVER，RM5 ;

JNB REM，RM4 ;

CLR TR1 ;

DJNZ 34H，REMOTE6 ; ;把接收的編碼左移4 位將8 位密碼放在同一字節(jié)上

MOV 34H，#4 ;

AJMP REMOTE7 ;

RM5： AJMP REMOTE_END ;

REMOTE7： CLR C ;

MOV A，33H ;

RLC A ;

MOV 33H，A ;

MOV A，31H ;

RLC A ;

MOV 31H，A ;

CLR C ;

MOV A，30H ;

RLC A ;

MOV 30H，A ;

MOV A，32H ;

RLC A ;

MOV 32H，A ;

DJNZ 34H，REMOTE7 ; ;把4 位數(shù)據(jù)編碼由高4 位移到低4 位上 ;

MOV A，33H ;

SWAP A ;

MOV 33H，A ;

MOV A，30H ;

SWAP A ;

MOV 30H，A ;

SETB ENABLE_DETE ;

SETB RECEIVE ; ;

AJMP REMOTE_END_1 ;

END;

四、硬件抗干擾

在無線通訊中使用單片機會對通訊系統(tǒng)造成嚴重的干擾，相信許多技術(shù)人員一定有過同樣的苦惱。如果硬件設(shè)計不當，會造成原先硬件解碼時通訊距離為200米，而用軟件解碼后可能只有十幾米，因此解決硬件抗干擾問題在很大程度上可減少軟件解碼的誤碼率。

1、收發(fā)模塊：早期常用的頻率為47MHz，在這種頻率下，很難有好的解決方法；建議采用目前國家允許無線遙控使用的頻率315 MHz。

2、單片機振蕩頻率：大量的MCS51教材中推薦大家使用的是12 MHz及11.0592MHz的晶體，這些晶體在一般場合使用沒有問題，但在此卻不可以，它們在300MHz左右仍然能夠產(chǎn)生較大的干擾，為解決單片機運行速度與電磁干擾的矛盾，建議采用頻率為4MHz或3.58MHz的晶體。

3、隔離：為了有效抑制單片機對接收模塊的電磁干擾，建議采用①電源隔離；②端口隔離；端口隔離可采用三極管或比較器。實踐表明采用隔離的效果非常明顯。

五、結(jié)束語

PT2262的軟件解碼在實際應(yīng)用中有較好的用武之地。采用軟件解碼的系統(tǒng)，廠家再也無須對收發(fā)設(shè)備進行配套，以利于生產(chǎn)于保管；對客戶來說，使用軟件解碼無須求助，廠家只須再軟件中加入自動學習功能，用戶可自行使用該功能，只須輕按學習鍵即可學習新的通訊設(shè)備，如遙控器等。目前，該軟件解碼已經(jīng)在某無線報警設(shè)備中采用，客戶反映使用簡便，效果良好。
責任編輯 LK