嵌入式低功耗射频/红外转换控制器的研制
2）控制器模块
控制器模块以MSP430F1121单片机为控制器，它的主要功能是完成与其它模块的接口，控制和协调各模块的工作。MSP430是TI公司推出的16位系列单片机，它具有4kB+256字节的FLASH ROM和256字节的RAM的存储空间。因此，在整个硬件电路上无须外加程序存储器。在电池供电的低功耗应用中具有独特的优势，其工作电压在1.8-3.6V之间，正常工作时功耗可控制在200μA左右，低功耗模式可实现2μA甚至0.1μA的低功耗。当单片机处于闲置状态时，可以让其处于睡眠状态以降低供耗，可供选择的有6种模式：活动方式（AM）和低功耗方式（LM0,LM1,LM2,LM3，LM4），低功耗方式可让其最低功耗几乎为零[3][4]。
本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/151715.htm
3）红外自学习模块
红外自学习模块的主要功能是能够学习并记录各种格式红外编码波形，常规的方法是将各种型号的红外编码存于一个表中，但这需要海量存储器。本模块由MSP430单片机内的捕获/比较功能模块、红外一体化接收头，2个开关，一个为自学习开关，另一个为复位开关，以及指示用的LED组成。
图3是捕获比较模块的结构框图 [5]。捕获比较模块用于捕获应用事件的发生时间，或产生定时间隔。利用Timer_Ad定时器的捕获功能，将CCTL1中的模式位CAP置位，并选定任意跳变的脉冲触发模式，当被测的红外波形产生上升沿或下降沿时，定时器计数值将被复制到捕获寄存器CCR1中。相邻两次跳变时所记录的定时器计数值之差就是高电平或低电平的持续时间。将每个时间值保存在FLASH中，就是将红外编码波形完整的记录下来。由于是波形的复制，可以避免由于厂家不同，红外遥控器发出的红外编码信号不统一而带来的麻烦。由于每发生一次捕获，捕获/比较模块寄存器将产生中断，因此程序能方便的判断红外波形是否结束。另外，捕获/比较模块中的输出单元可根据定时器计数到CCRx和CCR0时，输出PWM波形。
由于MSP430具有高稳定度的时钟，所以所捕获的红外编码有较精确的波形，能够准确地复现红外编码信号，实现红外编码的自学习和存储，以供红外-射频调制模块的使用。
4）红外-射频调制发射模块和射频-红外解调模块
该模块将事先存储在FLASH中代表红外编码波形高低电平的时间值，放入CCRx和CCR0作为定时器计数值，当定时器计数到CCRx和CCR0时，捕获/比较模块中的输出单元输出PWM波形，通过无线发射模块，将该PWM信号携载在315MHz的载波上发射出去。无线发射模块采用ASK调制，其工作频率为315MHz，采用声表谐振器SAW，频率稳定度较高。
接收模块采用315MHz的超外差接收模块, 其优点是频率稳定，抗干扰能力好，和单片机配合时性能比较稳定，缺点是灵敏度比较低。通过该模块，将接收到的ASK信号解调成PWM信号，该信号就是红外编码信号，故通过红外驱动-发射模块将驱动红外发光两极管，就可以得到遥控发射信号，完成要求的控制动作。 3 系统的软件设计系统软件设计主要包括监控程序、中断程序以及数据处理程序等。流程图见图4。监控程序 主要完成 P1 P2口各位的输入、输出引脚定义，中断设置，定时器捕获模式设定等系统初始化，等初始化程序结束后，设定 MSP430F413工作在低功耗模式LPM4, 使 CPU处于休眠状态，其能耗最低（0.1μA）。由于P1 、P2口具有中断功能，能够实时的捕捉触发事件，P2.1和P2.2口线连接红外学习开关，P2.3连接复位开关。P1.0和 P1.1口线连接 RF接收模块，P1.2线则接收来自红外一体化接收头的信号，P1.3口线发射红外信号，当其中任何一个引脚收到跳变信号时，就触发一个中断事件将系统从休眠中唤醒，这样使得系统的用电大大的节约下来。
评论