本文讨论了一种围绕电脑设计的低成本家用无线多媒体系统方案。该方案以，红外通信技术为基础，以无线模拟鼠标和无线键盘代替通用PS2键盘与鼠标，又以无线通信技术为基础设计了一套高品质的无线话筒和无线耳机，构成了一套完整的无线多媒体系统。

　　概述

　　本文选用AT89C2051单片机完成红外编码与解码，采用BA1404进行音频信号的无线发射，选用TEA5767进行音频信号的无线接收，解码之后的输出信号即为左右声道音频信号，可直接接入音响，实现立体声音效，同时采用计算机的串口完成单片机解码后的控制命令的输入。整套系统的制作过程并不复杂，有一定动手能力的电子爱好者都能轻松完成。下面以图解的形式详细介绍如何制造出一套让人心动不已的低成本家用无线多媒体系统。

　　无线键盘的制作

　　红外无线键盘由标准的PS2键盘加一个解码发射电路组成。标准PS2键盘接口只有VCC、GND、DATA、CLK四根信号线，其中CLK和DATA与单片机相连。本文采用解码发射电路给键盘供电，上电后，当有键按下时，键盘会发出一串码流，单片机记录PS2键盘发出的数据，将解码的通码重新编码，调制为红外遥控信号，再由红外发光二极管发射到空间；接收时，与红外遥控器采用同一块接收电路，信号经红外接收电路接收后，由接收电路上的单片机进行解码，经串口发送到电脑，最后由上位机软件(采用一款免费软件Girder)从串口采集数据，并作出相应操作。

　　1．NEC编码标准与PS2协议要实现无线键盘，首先应清楚PS2协议与NEC编码标准。如下图所示，

NEC编码标准下的发射端所发射的一帧码含有一个引导码、8位用户码、8位用户反码，8位键数据码、8位键数据反码，引导码由9ms的高电平和4．5ms的低电平组成，当按下持续时间超过108ms时，则发送简码(简码由9ms高电平和2．25 ms的低电平组成)告之接收端某一键一直按着，简码与简码之间相隔108ms，采用脉冲位置调制方式区分“1”和“0”信号。

　　本方案PS2协议主要运用PS2与主机的通信，文中仅介绍PS2协议中从机到主机之间的通信协议。键盘向主机发送数据时，首先检查时钟线，确认时钟线是否为高电平，如果是，则从设备可以开始传输数据i否则，从设备等待获得总线的控制权后，才开始传输数据。传输数据帧由11位组成，发送时序如下图所示，

每一帧数据中开始位总是为0，采用奇校验方式，停止位始终为1。键盘与主机通讯时，时钟线为上升沿改变数据线状态，时钟线为下降沿时读人数据线状态。

　　2.红外编码电路

      利用PS2协议和NEC编码，本文采用软件编程的方法，AT89C2051单片机从PS2键盘接收PS2协议码，然后转换成NEC标准码，同时将转换后的码流经红外发射头发射，电路图如下图所示。

　　3.红外解码电路

      红外一体化接收头仅在接收到38kHz且占空比为1：3时输出低电平，否则输出高电平，红外编码包括：引导码和32位数据(包括八位系统码用来区分相同编码方式的不同遥控器)，只有当接收头接收到引导码时才开始接收32位数据码。

　　红外解码电路如下图所示，

单片机将相应的I／O口中断设置为下沿触发，当下降沿到来时，触发中断，红外接收头接收数据。当第一次中断接收到9ms低电平(即一体化接收头接收到38kHz的载波)与4．5ms的高电平时，则构成引导码，然后再开始接收32位数据：若接收到的不是引导码，则跳出接收，继续等待中断；当接收完32位数据后，由单片机串口发出按键码，经RS232电平转换，然后关上位机串口，上位机软件接收到数据后再进行相应操作。

　　无线话筒的制作

　　BA1404是一款非常经典的调频发射芯片，内部集成了前置音频放大器(AMP)、立体声调制器(MPX)、FM调制器及射频放大器，只需少量外围器件即可完成高性能的高频发射。本文采用它进行无线话筒的设计，电路图如下图所示。

　　设计时应注意以下几点：

　　1．OSC振荡网络的输出频率范围如果在76～108MHz时，10脚上电感可以为在直径5mm的铁芯、直径O. 5mm的漆包线绕5圈左右，电感圈数计算经验公式为：L=N×N×U×S／I，式中L为电感量，N为线圈匝数，U=(4×3．14)e负7次方，S为空心体的截面积，I为空心体的有效长度。

　　2．装配电感时，两电感应成直角分布。

　　3为简化外围电路，可以采用铁壳可调电感代替RF匹配网络，但要注意可调范围，即可略去7脚上的RF匹配网络，直接和VCC连接。

　　无线音响的制作

　　本文采用飞利浦公司的TEA5767调频接收芯片，它是一款低功耗、电调谐调频立体声收音电路，内部集成了中频选频和解调网络，可以做到完全免调，在单片机控制下可进行全频接收，频率控制可精确到几kHz。TEA5767有两种控制方式，一种为三线控制法，另一种为IIC总线控制，本文采用FC总线控制，方案中还加入1602液晶显示、按键控制进行手动调频，保证无线音响能够得到最准确的频率，发出最完美的立体声。

　　1. TEA5767的应用电路TEA5767主要应用在便携数码产品中，体积非常小，为贴片封装，焊接比较困难。本文采用已设计好的TFM511K模块，集成了TEA5767芯片，可以直接与单片机进行通信，模块共有10引脚，各管脚功能如下表所示。

　　设计时应注意：

　　(1)音频地(模拟地)不要与数字地交错共用；

　　(2)由于存在高频集肤效应，天线若采用软导线代替时，最好使用多心线，不要太长，若采用拉杆天线，则接入一号脚的引线应尽可能短。

　　2．针对TEA5767的IIC控制本文采用标准的IIC总线控制，因AT89C2051单片机内部没有集成IIC总线接，需进行软件模拟IIC时序。单片机通过IIC总线写数据到芯片内部，通过不同的数据字节所定义的不同功能进行收音频率、收音模式等控制，芯片的读写模式及字节的具体功能可参考芯片说明书。

　　软件流程及功能分析

      1．软件设计流程图无线红外键盘的软件设计流程图如下图所示，

采用C语言与汇编语言的混合编程，图中调用的编码函数因时序要求严格，应选择汇编语言编写，利用编码函数产生红外码流，再通过红外发光二极管将码流转化成红外信号后再发射。

　　2．TEA5767频率控制

      TEA5767频率控制的软件编程框图如下图所示，

由1602液晶显示当前频率、IIC的通信程序及TEA5767频率控制算法三部分组成。由于液晶显示和IIC通信即可采用一般的标准程序实现，TEA5767的频率算法可以在芯片手册中查到，本文不作详细介绍。

　　3．红外解码软件流程

     采用NEC编码标准，流程图如下图所示，从红外码流中提取出有效信息。

　　结束语

　　该系统功能强大、性能稳定、可移植性强，既可作为家用点唱、视听多媒体系统，也可作为遥控办公、遥控多媒体教学等系统。