基于UM3758-108A的红外遥控沙盘模型系统设计

摘要：介绍了一种红外遥控沙盘模型系统的设计方法，该系统由UM3758-108A芯片来完成数据的编码发送及解码接收，故可控制大量的LED显示点，而且也十分易于扩充。
关键词：UM3758-108A芯片；红外遥控；电子沙盘模型；液晶显示

0 引言
沙盘模型是一种广泛应用的展示形式。可用于辅助相关课程的教学，本系统所控制的沙盘模型展示的主要控制对象是LED显示器，沙盘需要控制的LED显示点有近200个，而且要求能单独显示且指示同一区域的LED并能同时点亮。由于系统的控制点较多，因此，本文选用具有八位数据码和10位地址码的UM3758-108A编译码芯片来进行多点显示控制。

1 系统硬件设计
该电子沙盘模型主要用于教室的教学演示，遥控距离不超过30米，故可采用红外发射和红外接收器来完成控制。UM3758-108A串行数据输出端TX／RX输出的数据经过555构成的调制电路后将产生38 kHz的信号，再由SE303红外发射管发射出去，图1所示是系统的硬件发射电路。
而红外接收采用的是一体化的接收头HS0038，其具体电路如图2所示，该电路内部集成有红外接收、放大、解调、整形等电路，而且内带PCM频率滤波器，中心频率为38 kHz。为了使接收头不受自然光等光源干扰，设计时可采用黑色环氧树脂封装；同时内附磁屏蔽，以改善对电场干扰的防护性；本系统使用5 V电源电压，功耗低；在小功率发射管发射信号的情况下，其接收距离可达35米，且灵敏度较高；该发射管的3个引出脚分别为接地端、电源端及信号输出端；HS0038的输出信号与TTL、CMOS电路兼容，当接收到38 kHz红外脉冲串时，它输出低电平，否则输出高电平。由于其输出信号的极性与发送信号相反，故使用三极管来反向及放大。

1．1 系统发射电路
本系统的发射电路以AT89C5单片机为控制核心，并由其读入键盘输入的控制点位置代码，以形成UM3758-108A编译码器的高5位地址码A10～A6(低5位地址码A5～A1悬空)与8位数据码D8～D1。UM3758-108A的TX／RX端可送出相应的串行数据，该数据经38 kHz调制电路调制后，可由SE303红外发射管发射出去。同时，液晶显示器LCM061A将显示沙盘中LEDR示点的位置代码。
1．2 系统接收电路
由于本系统需要控制的显示点有近200个，故该电路共使用了25片UM3758-108A，每片的低5位地址码悬空，高5位地址码依次分别设置为“00000”～“11000”，图2中画出了2个UM3758-108A。一体化红外接收头HS0038H解调出38 kHz的红外数据后将送入所有的UM3758-108A，只有地址设置的值与串行输入的数据中包含的地址码相同的UM3758-108A才能将数据码解出形成8位的并行数据送到D8～D1以点亮或熄灭相应的LED。
1．3 UM3758-108A芯片简介
UM3758-108A是一种编码发送与接收译码合一的多路编译码器，具有10位三态地址输入端，可形成310=59049种地址，其8位两态锁存式数据输入或输出端能方便地实现多址多路数字信号的传递与控制，并可与有线载波及无线、超声波、红外等接口配用，从而实现远距离传输控制。