基于FPGA的遥控编码电路制造技术

本实用新型专利技术公开一种基于FPGA的遥控编码电路，包括由多个按键组合而成的编码输入电路、存储器、RC振荡电路、分频电路、同步电路、控制电路、取样电路、地址并串转换电路、编码脉冲发生器和输出控制电路；其中RC振荡电路的输出端分别连接分频电路、同步电路、控制电路和存储器；编码输入电路经过存储器与地址并串转换电路的输入端相连；同步电路和控制电路的输出端均与输出控制电路的输入端连接；分频电路的分频输出端中的一路直接与地址并串转换电路相连，另一路则经取样电路与地址并串转换电路连接；分频电路的2个不同的串行输出端分别连接在编码脉冲发生器2个相应的输入端上；地址并串转换电路的输出端与编码脉冲发生器的输入端相连。本编码电路能够使遥控命令能够有效可靠的传送，避免空中捕捉和扫描跟踪，减少各用户之间的码间冲突。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于遥控
，具有涉及一种基于FPGA的遥控编码电路。
技术介绍
对于遥控系统来说，其中的核心器件就是编码输入电路和解码电路。编码输入电路的输出用于产生不同的编码脉冲信号，编码脉冲信号用来代表不同的遥控指令，无论有多少种指令内容，都从一个端口发送出去，也就是说遥控指令的编码信号是串行的。现今大多数遥控器都是采用固定的编码信号输出，固定编码信号是基于单向传输的安全系统，只能提供有限的保护。因为这种系统的保密性是靠提高代码的长度来实现的，而代码的长度是有限的，因而只能得到有限的代码组合，用空中捕捉和扫描跟踪的办法就很容易得到代码，这样就被非法用户擅自使用。从而带来了安全隐患。这个隐患起源于系统“地址编解码” 端口的设定，故一旦掌握这个编码便可轻易被“空中编码侦测器”或“编码扫描器”所识别， 而被别人盗用。“空中编码侦测器”内含一个高频接收机、一个记录分析仪或微电脑，使用时操作者只需要将高频接收机调制适合的频道，一旦有信号出现，便瞬间取得合法用户的“身份识别码”。而“编码扫描器”是一种主动出击型设备，使用时，设备内含有的微机或时序电路控制下的编码器会自动将全部的编码依次编出，并通过无线电发射出去，一直到原接收器响应为止。由于固定编码输入电路的地址设定数目有限，故扫描器在极短时间里就可破解，这个破解时间一般不会超过2小时。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种基于FPGA的遥控编码电路，该编码输入电路能够使遥控命令能够有效可靠的传送，避免空中捕捉和扫描跟踪，减少各用户之间的码间冲突。为解决上述问题，本技术所设计的一种基于FPGA的遥控编码电路，包括由多个按键组合而成的编码输入电路、存储器、RC振荡电路、分频电路、同步电路、控制电路、取样电路、地址并串转换电路、编码脉冲发生器和输出控制电路；其中RC振荡电路的输出端分别连接分频电路、同步电路、控制电路和存储器；编码输入电路经过存储器与地址并串转换电路的输入端相连；同步电路和控制电路的输出端均与输出控制电路的输入端连接；分频电路的分频输出端中的一路直接与地址并串转换电路相连，另一路则经取样电路与地址并串转换电路连接；分频电路的2个不同的串行输出端分别连接在编码脉冲发生器2个相应的输入端上；地址并串转换电路的输出端与编码脉冲发生器的输入端相连。上述方案所述存储器内置有译码电路。上述方案所述分频电路为2个D触发器构成的四分频电路。上述方案所述取样电路由η级D触发器所构成的移位寄存器，其中η为分频电路输入至取样电路的输入信号的位数。上述方案所述取样电路的移存脉冲频率等于取样电路的取样脉冲频率的η倍，其中η为分频电路输入至取样电路的输入信号的位数。上述方案所述分频电路输入至取样电路的输入信号的位数η的取值范围最好介于3 6之间，最好为4。与现有技术相比，本技术具有如下特点1、编码电路采用脉宽调制(PWM)技术进行编码，排除了不同遥控用户之间使用该编码输入电路而产生的相互干扰，而且在无线传输方式下，编码信号能实现可靠传输和接收，使得该编码输入电路具有高可靠性；2、拥有20位QO个地址)内码，可预烧100万组Q20)内码组合，降低了重码率。 同时减少了各用户之间的码间冲突，避免了空中捕捉和扫描跟踪而被非法用户擅自使用的可能性，具有极强的保密性、智能性、低功耗、低成本等特点；3、编码电路只有9个管脚，即4个按键输入端、电压(Vcc)、地(Vss)，RC振荡器两个输入端(0SC1与0SC2)、以及一个输出端T)(D，因而比同类编码电路管脚数目少；4、不需要专用解码电路，只需用软件程序解码，将解码程序直接嵌入单片机内，只要相互学习，对码后就可以立即使用，这样大大方便了生产和使用，从而降低成本；5、只要改变编码输入电路的4个按键的输入(一般情况下全零信号输入不作为遥控指令)，就能使编码输出15路不同的信号，而不是单一的一路信号，这样编码输入电路就具备有15种不同的控制功能。这种编码输入电路可广泛的应用于家庭汽车安全系统、车库控制、遥控作战机器人、遥控装甲车和无人驾驶战斗机中。附图说明图1为本技术一种基于FPGA的遥控编码电路的电路原理图。具体实施方式图1为本技术一种基于FPGA的遥控编码电路，包括由多个按键组合而成的编码输入电路、存储器、RC振荡电路、分频电路、同步电路、控制电路、取样电路、地址并串转换电路、编码脉冲发生器和输出控制电路；其中RC振荡电路的输出端分别连接分频电路、同步电路、控制电路和存储器；编码输入电路经过存储器与地址并串转换电路的相连；同步电路和控制电路的输出端均与输出控制电路的输入端连接；分频电路的分频输出端中的一路直接与地址并串转换电路相连，另一路则经取样电路与地址并串转换电路连接；分频电路的2个不同的串行输出端分别连接在编码脉冲发生器2个相应的输入端上；地址并串转换电路的输出端与编码脉冲发生器的输入端相连。RC振荡电路作为整个电路的时钟信号，同步电路作为遥控编码电路的识别标志。 为了使信号避免相互干扰和码间冲突，故地址并串转换电路的输出端d是在输出端c加上一个非门得到，这样地址并串转换电路就得到了两个输出。当输出为c时，用这个输出与分频电路的输出ZlllO相与；当输出为d时，用这个输出与分频电路的输出Z1000相与，两个相与后的输出经过一个或门，或门的输出就得到了 f，产生的f通过输出控制电路得到编码信号T)(D避免了相互串扰、降低了重码率。每一个地址位的0、1分别是由串行的“1000”与 “1110”表示。RC振荡电路外接一个振荡电阻，T)(D端为编码信号的输出端(正常时为低电平)，k4、k3、k2、kl为编码电路的四个按键输入端，输出的编码信号是由同步码、地址码和数据码组成一个完整的帧信号，该编码电路只要改变组合按键k4、k3、k2、kl (一般情况下全零信号输入不作为遥控指令)的输入，就能使编码输出15路不同的信号。编码输入电路用于产生不同的编码脉冲信号来代表不同的遥控指令，每一种编码输入电路都有一种特定的编码格式。我们把传送1位二进制数0、1的时间作为一个时间单位T，编码信号的频率为f = 1/T，每一帧由同步码、地址码和数据码组成，同步码用在一帧的开始，宽度为8T，是一帧的识别标志；地址码20位(AO A19)，宽度为20T，用于区分不同遥控发射器发出的串行编码信号，20位地址码可以组合成22° = 1048576个不同的地址，也就可以区分1048576个不同的遥控发射器，极大的降低了不同遥控发射器发出的串行编码信号相互串扰的可能；数据码4位(DO D3)，宽度为4T，用于产生不同的遥控指令；总共一帧占据的时间是32T。本技术采用的是PWM(脉冲宽度调制)技术。即对应于每一种状态，编码输入电路内部能够生成一种特殊的编码，这种编码也是由“1”和“0”组成，但并不是简单的用高电平代表“1”，用低电平代表“0”，而是用高电平与低电平宽度比例的不同来区分“1”和“0”，也就是所谓的占空比。为了提高此编码输入电路传输串行信号的可靠性、 安全性及串行信号的干扰，故此编码输入电路采用一个周期的占空比为1/4(1000)的脉冲表示0，占空比为3/4(1110)的脉冲表示1，同步信号用一个占空比为1/32本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．基于ＦＰＧＡ的遥控编码电路，其特征在于：包括由多个按键组合而成的编码输入电路、存储器、ＲＣ振荡电路、分频电路、同步电路、控制电路、取样电路、地址并串转换电路、编码脉冲发生器和输出控制电路；其中ＲＣ振荡电路的输出端分别连接分频电路、同步电路、控制电路和存储器；编码输入电路经过存储器与地址并串转换电路的输入端相连；同步电路和控制电路的输出端均与输出控制电路的输入端连接；分频电路的分频输出端中的一路直接与地址并串转换电路相连，另一路则经取样电路与地址并串转换电路连接；分频电路的２个不同的串行输出端分别连接在编码脉冲发生器２个相应的输入端上；地址并串转换电路的输出端与编码脉冲发生器的输入端相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王小华，殷严刚，苏检德，
申请(专利权)人：广西师范大学，
类型：实用新型
国别省市：45