嵌入式低功耗射頻/紅外轉換控制器的研制

3）紅外自學(xué)習模塊
紅外自學(xué)習模塊的主要功能是能夠學(xué)習并記錄各種格式紅外編碼波形，常規的方法是將各種型號的紅外編碼存于一個(gè)表中，但這需要海量存儲器。本模塊由MSP430單片機內的捕獲/比較功能模塊、紅外一體化接收頭，2個(gè)開(kāi)關(guān)，一個(gè)為自學(xué)習開(kāi)關(guān)，另一個(gè)為復位開(kāi)關(guān)，以及指示用的LED組成。
圖3是捕獲比較模塊的結構框圖 [5]。捕獲比較模塊用于捕獲應用事件的發(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，當被測的紅外波形產(chǎn)生上升沿或下降沿時(shí)，定時(shí)器計數值將被復制到捕獲寄存器CCR1中。相鄰兩次跳變時(shí)所記錄的定時(shí)器計數值之差就是高電平或低電平的持續時(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(lái)。由于是波形的復制，可以避免由于廠(chǎng)家不同，紅外遙控器發(fā)出的紅外編碼信號不統一而帶來(lái)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束。另外，捕獲/比較模塊中的輸出單元可根據定時(shí)器計數到CCRx和CCR0時(shí)，輸出PWM波形。

由于MSP430具有高穩定度的時(shí)鐘，所以所捕獲的紅外編碼有較精確的波形，能夠準確地復現紅外編碼信號，實(shí)現紅外編碼的自學(xué)習和存儲，以供紅外-射頻調制模塊的使用。
4）紅外-射頻調制發(fā)射模塊和射頻-紅外解調模塊
該模塊將事先存儲在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)器計數值，當定時(shí)器計數到CCRx和CCR0時(shí)，捕獲/比較模塊中的輸出單元輸出PWM波形，通過(guò)無(wú)線(xiàn)發(fā)射模塊，將該PWM信號攜載在315MHz的載波上發(fā)射出去。無(wú)線(xiàn)發(fā)射模塊采用ASK調制，其工作頻率為315MHz，采用聲表諧振器SAW，頻率穩定度較高。
接收模塊采用315MHz的超外差接收模塊, 其優(yōu)點(diǎn)是頻率穩定，抗干擾能力好，和單片機配合時(shí)性能比較穩定，缺點(diǎn)是靈敏度比較低。通過(guò)該模塊，將接收到的ASK信號解調成PWM信號，該信號就是紅外編碼信號，故通過(guò)紅外驅動(dòng)-發(fā)射模塊將驅動(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。 3 系統的軟件設計系統軟件設計主要包括監控程序、中斷程序以及數據處理程序等。流程圖見(jiàn)圖4。監控程序 主要完成 P1 P2口各位的輸入、輸出引腳定義，中斷設置，定時(shí)器捕獲模式設定等系統初始化，等初始化程序結束后，設定 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，能夠實(shí)時(shí)的捕捉觸發(fā)事件，P2.1和P2.2口線(xiàn)連接紅外學(xué)習開(kāi)關(guān)，P2.3連接復位開(kāi)關(guān)。P1.0和 P1.1口線(xiàn)連接 RF接收模塊，P1.2線(xiàn)則接收來(lái)自紅外一體化接收頭的信號，P1.3口線(xiàn)發(fā)射紅外信號，當其中任何一個(gè)引腳收到跳變信號時(shí)，就觸發(fā)一個(gè)中斷事件將系統從休眠中喚醒，這樣使得系統的用電大大的節約下來(lái)。