嵌入式低功耗射頻/紅外轉(zhuǎn)換控制器的研制

3）紅外自學(xué)習(xí)模塊
紅外自學(xué)習(xí)模塊的主要功能是能夠?qū)W習(xí)并記錄各種格式紅外編碼波形，常規(guī)的方法是將各種型號(hào)的紅外編碼存于一個(gè)表中，但這需要海量存儲(chǔ)器。本模塊由MSP430單片機(jī)內(nèi)的捕獲/比較功能模塊、紅外一體化接收頭，2個(gè)開關(guān)，一個(gè)為自學(xué)習(xí)開關(guān)，另一個(gè)為復(fù)位開關(guān)，以及指示用的LED組成。
圖3是捕獲比較模塊的結(jié)構(gòu)框圖 [5]。捕獲比較模塊用于捕獲應(yīng)用事件的發(fā)生時(shí)間，或產(chǎn)生定時(shí)間隔。利用Timer_Ad定時(shí)器的捕獲功能，將CCTL1中的模式位CAP置位，并選定任意跳變的脈沖觸發(fā)模式，當(dāng)被測的紅外波形產(chǎn)生上升沿或下降沿時(shí)，定時(shí)器計(jì)數(shù)值將被復(fù)制到捕獲寄存器CCR1中。相鄰兩次跳變時(shí)所記錄的定時(shí)器計(jì)數(shù)值之差就是高電平或低電平的持續(xù)時(shí)間。將每個(gè)時(shí)間值保存在FLASH中，就是將紅外編碼波形完整的記錄下來。由于是波形的復(fù)制，可以避免由于廠家不同，紅外遙控器發(fā)出的紅外編碼信號(hào)不統(tǒng)一而帶來的麻煩。由于每發(fā)生一次捕獲，捕獲/比較模塊寄存器將產(chǎn)生中斷，因此程序能方便的判斷紅外波形是否結(jié)束。另外，捕獲/比較模塊中的輸出單元可根據(jù)定時(shí)器計(jì)數(shù)到CCRx和CCR0時(shí)，輸出PWM波形。

由于MSP430具有高穩(wěn)定度的時(shí)鐘，所以所捕獲的紅外編碼有較精確的波形，能夠準(zhǔn)確地復(fù)現(xiàn)紅外編碼信號(hào)，實(shí)現(xiàn)紅外編碼的自學(xué)習(xí)和存儲(chǔ)，以供紅外-射頻調(diào)制模塊的使用。
4）紅外-射頻調(diào)制發(fā)射模塊和射頻-紅外解調(diào)模塊
該模塊將事先存儲(chǔ)在FLASH中代表紅外編碼波形高低電平的時(shí)間值，放入CCRx和CCR0作為定時(shí)器計(jì)數(shù)值，當(dāng)定時(shí)器計(jì)數(shù)到CCRx和CCR0時(shí)，捕獲/比較模塊中的輸出單元輸出PWM波形，通過無線發(fā)射模塊，將該P(yáng)WM信號(hào)攜載在315MHz的載波上發(fā)射出去。無線發(fā)射模塊采用ASK調(diào)制，其工作頻率為315MHz，采用聲表諧振器SAW，頻率穩(wěn)定度較高。
接收模塊采用315MHz的超外差接收模塊, 其優(yōu)點(diǎn)是頻率穩(wěn)定，抗干擾能力好，和單片機(jī)配合時(shí)性能比較穩(wěn)定，缺點(diǎn)是靈敏度比較低。通過該模塊，將接收到的ASK信號(hào)解調(diào)成PWM信號(hào)，該信號(hào)就是紅外編碼信號(hào)，故通過紅外驅(qū)動(dòng)-發(fā)射模塊將驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)光兩極管，就可以得到遙控發(fā)射信號(hào)，完成要求的控制動(dòng)作。 3 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)主要包括監(jiān)控程序、中斷程序以及數(shù)據(jù)處理程序等。流程圖見圖4。監(jiān)控程序 主要完成 P1 P2口各位的輸入、輸出引腳定義，中斷設(shè)置，定時(shí)器捕獲模式設(shè)定等系統(tǒng)初始化，等初始化程序結(jié)束后，設(shè)定 MSP430F413工作在低功耗模式LPM4, 使 CPU處于休眠狀態(tài)，其能耗最低（0.1μA）。由于P1 、P2口具有中斷功能，能夠?qū)崟r(shí)的捕捉觸發(fā)事件，P2.1和P2.2口線連接紅外學(xué)習(xí)開關(guān)，P2.3連接復(fù)位開關(guān)。P1.0和 P1.1口線連接 RF接收模塊，P1.2線則接收來自紅外一體化接收頭的信號(hào)，P1.3口線發(fā)射紅外信號(hào)，當(dāng)其中任何一個(gè)引腳收到跳變信號(hào)時(shí)，就觸發(fā)一個(gè)中斷事件將系統(tǒng)從休眠中喚醒，這樣使得系統(tǒng)的用電大大的節(jié)約下來。