嵌入式低功耗射頻/紅外轉換控制器的研制
加入技術交流群
0 引言
在智能化家居控制系統應用中，無線通信和控制已經越來越廣泛地被運用。為了實現對居室電器設備的集中無線控制，可采用電話遙控、手持遙控器進行遠程或短距離的無線控制，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線控制帶來了極大的不便。本文就基于Msp430的低功耗RF/紅外控制器的設計與實現進行介紹。
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的方波進行脈沖幅度調制而產生的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行無線控制時，在內存中取出該數字序列，經 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。為了實現無線傳輸，將該信號調制到 350MHz或 420MHz的無線電波上進行傳送。
由于紅外編碼信號的頻率只有幾十 K左右，而無線載波的頻率是350MHz，以上變換的誤差很小。而防止產生誤動作的關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，該信號通過紅外驅動電路將驅動紅外發光兩極管，就可以得到遙控發射信號，完成要求的控制動作。只要解調信號和實際的紅外波形有很好的一致性，就能夠正確的實現紅外遙控。
2 系統的硬件結構
本控制器分主控制器和接收節點兩個部分。如圖 2所示。
1）電源模塊
電源模塊的主要功能是實現電壓的轉換。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發射、接收模塊使用的。此系統的電源回路設計采用無變壓器的有源電路，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、經濟實用、性能穩定可靠的指標。
評論