嵌入式低功耗射頻/紅外轉換控制器的研制
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0 引言
在智能化家居控制系統應用中，無(wú)線(xiàn)通信和控制已經(jīng)越來(lái)越廣泛地被運用。為了實(shí)現對居室電器設備的集中無(wú)線(xiàn)控制，可采用電話(huà)遙控、手持遙控器進(jìn)行遠程或短距離的無(wú)線(xiàn)控制，但所控制和傳輸的信號都是RF信號。然而有些被控對象本身是用紅外信號遙控的，例如電視機、空調，由于各種品牌的空調都有自己的紅外編碼信號，相互不能通用，這就給智能化家居控制系統中紅外遙控器的集中無(wú)線(xiàn)控制帶來(lái)了極大的不便。本文就基于Msp430的低功耗RF/紅外控制器的設計與實(shí)現進(jìn)行介紹。
1 工作原理
大多數紅外遙控信號的輸出都是用編碼后串行數據對38~40KHz的方波進(jìn)行脈沖幅度調制而產(chǎn)生的PWM信號，如圖1所示。各種品牌的紅外遙控器的編碼信號互不兼容 [1][2]。 
對該波形進(jìn)行測量，并將高低電平的寬度存于 Flash中，而不管其如何編碼。當需要對遠端的紅外設備進(jìn)行無(wú)線(xiàn)控制時(shí)，在內存中取出該數字序列，經(jīng) Msp430單片機中的捕獲比較功能模塊，將其還原成紅外編碼信號。為了實(shí)現無(wú)線(xiàn)傳輸，將該信號調制到 350MHz或 420MHz的無(wú)線(xiàn)電波上進(jìn)行傳送。
由于紅外編碼信號的頻率只有幾十 K左右，而無(wú)線(xiàn)載波的頻率是350MHz，以上變換的誤差很小。而防止產(chǎn)生誤動(dòng)作的關(guān)鍵是脈沖函數的寬度的選取。采樣頻率越高，誤差就越小，但內存的用量就越大。本文選取采樣頻率為紅外基波頻率（20KHz）的 6倍 [6][7]。
接收端的電路先將收到的調制信號解調,得到與圖 1相似的紅外波形，該信號通過(guò)紅外驅動(dòng)電路將驅動(dòng)紅外發(fā)光兩極管，就可以得到遙控發(fā)射信號，完成要求的控制動(dòng)作。只要解調信號和實(shí)際的紅外波形有很好的一致性，就能夠正確的實(shí)現紅外遙控。
2 系統的硬件結構
本控制器分主控制器和接收節點(diǎn)兩個(gè)部分。如圖 2所示。
1）電源模塊
電源模塊的主要功能是實(shí)現電壓的轉換。把220V的交流電轉換成數字電路工作所需要的3V和6V的直流電，其中3V是主要供單片機所使用的，6V供給紅外一體化接收頭和RF發(fā)射、接收模塊使用的。此系統的電源回路設計采用無(wú)變壓器的有源電路，它主要由一些電容、電阻、二極管、穩壓管等組成，可達到體積小，耗電少、經(jīng)濟實(shí)用、性能穩定可靠的指標。
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