3.3 功能實現
3.3.1 半雙工通訊功能實現
本文是在單晶片上裝設五個按鈕開關,一個為認證要求開關,另四個則為捲 門動作指令。當認證通過後,主機允許使用者送出要求,此時先將所輸入的信號 透過單晶片的編碼,在控制信號之外加入 START BIT 及 END BIT,再傳到 HT-12E 的 AD8~AD11 上,之後透過無線收發模組來控制 HT-12D 的資料腳位輸出
(Pin10~Pin13),呈現高低電位信號,每次傳送 4 位元的控制信號,加上其他應 用電路,便可達到無線遙控功能。而在用戶端與主機端的資料互傳方面,則建立 一同步機制,以確保資料的傳輸正確。
本文以單晶片搭配無線電收發模組電路之基本工作原理來實現半雙工的無 線傳輸機制。在發射端,利用單晶片控制編碼 IC 的 TE 腳位狀態,決定何時將 8 位元密碼與 4 位元資料進行編碼組合後一起以串列方式傳送出去;在接收端,單 晶片判斷解碼 IC 的 VT 腳位何時為高電位或低電位,高電位時,表示前 8 位元的 密碼正確,接著讀取後 4 位元資料,低電位時表示密碼錯誤,並將前一次 4 位元 資料拴鎖住,等待下一次動作。搭配單晶片與程式判斷,一次資料的發射與接收 便能有 24=16 組訊號。加入了編碼機制後,更可以程式實現傳送多組資料。
發射模組電路圖可見圖 3-8,由於本系統使用了兩組 TG-11 來實現遙控器與 遙控主機的半雙工無線通信,為了避免出現交調現象,分別使用 315MHz 及 405MHz 頻率的發射模組。HT-12E 為編碼 IC,其 Pin1~Pin8 可連接 DIP 開關,調整 JUMP 來設定密碼,在本系統中則是連結到單晶片的輸出接腳,在每次完成動作之後,
由單晶片設定密碼,當發射模組與接收模組的密碼設定相同時才能進行收發動 作;HT-12E 編碼 IC 的 Pin10~Pin13 是控制訊號輸入腳位,接收外部 ON/OFF 訊 號。
圖 3-8 發射模組電路圖
接收模組電路圖可見圖 3-9,遙控器與遙控主機分別使用 315MHz 及 405MHz 頻率的接收模組,搭配 HT-12D 為解碼 IC,其 Pin1~Pin8 連接到單晶片的輸出接
IC 的 Pin10~Pin13 是控制訊號輸出腳位,隨著發射端的訊號產生不同的動作,
如高或低電位。
圖 3-9 接收模組電路圖
當吾人欲傳輸資料時,便將 TE 腳位設為 LOW,使用 HT-12E 將欲送出的四位 元資料連同所設定的辨別碼透過 TG-11 送出一筆共 12 位元長的序列資料,內容 為前 8 位元的辨別碼加上後四位元的傳送碼,當接收端的 HT-12D 其辨別碼與收 到的 8 位元辨別碼一致時,此時 HT-12D 的 VT 腳位為 HIGH,再將所收到的 4 位 元輸出。但是在本系統中,一次完整的傳輸中,資料內容有 8 位元,所以加入了 曼徹斯特編碼技術,在 4 位元傳送碼的部分,加入了起始位元及結束位元,利用 軟體來判斷所收到的資料順序,便可實現傳輸 8 位元或以上的資料,見圖 3-10 及圖 3-11。
圖 3-10 HT12E 資料傳送格式