紅外通信的設計與實現

4.2 接收電路的硬件設計

紅外接收電路中使用了HS0038A接收器，HS0038A的內部邏輯框圖如圖3所示。

由此可看出該接收器內部實現了紅外接收、放大、濾波及解調功能，當收到紅外載波光信號時，紅外接收器輸出低電平，反之紅外接收器輸出高電平，從而可以將時斷時續的紅外光信號調制成連續的方波信號，經單片機內部處理可以將其轉換成原來的數據。

硬件原理圖如圖4所示。

由于HS0038A內置濾波并且采用環氧塑封，可以作為紅外濾波器，因此電路中不需要另外增加濾波器，并且HS0038A具備較強的抗干擾能力。

紅外接收器輸出引腳RevData連接在TPM2通道0，使用了TPM的輸入捕捉功能，在上升沿時發生輸入捕捉，比較兩次捕捉發生時通道寄存器TPM2C0V的值，可以得到一個周期脈沖的寬度，根據發射數據的時序圖，就可知道不同的脈沖寬度對應的數據是什么，由此就可將原數據還原出來。

5 紅外通信的軟件設計

5.1 38 kHz紅外載波設計

MC9S08GT60使用了外部4 MHz的晶振頻率，通過配置ICG1=0x78，ICG2=0x30，將總線頻率控制為20 MHz。MC9S08GF60內部有定時／脈沖輸出模塊，將TPM1的狀態控制寄存器的位CPWMS置1，則TPM1工作在中心脈寬輸出模式；將TPM1通道0的狀態控制寄存器的ELS0B：ELS0A設置為10，控制發生輸出比較時將脈沖信號置高或置低。為使TPM1C1輸出38 kHz頻率的載波信號，就要對20 MHz的總線頻率進行526分頻，即526個20 MHz的方波周期產生一個38 kHz的方波周期，因為是中心脈寬輸出模式，輸出脈沖寬度是通道值寄存器TPM1C1V中值的2倍，輸出脈沖周期是通道預置寄存器TPM1M0D中值的2倍，因此令TPM1C1V=131，TPM1M0D=263，啟動定時器后，定時器1的計數器TPM1CNTL在自增1計數時，當該值跟通道值寄存器TPM1C1V中值匹配時，將脈沖輸出信號拉低，定時器1的計數器TPMlCNTL在計數值開始進行自減1操作時，當下降到跟通道寄存器TPMlClV時，將脈沖輸出信號拉高。中心脈寬輸出的時序圖如圖5所示。從此通道輸出的方波頻率通過示波器查看為37.9 kHz或38 kHz。

5.2 數據編碼的設計

MC9S08GT60單片機有36個端口，大部分端口都具有雙重功能，本文使用端口PTA7，配置該端口的方向寄存器PTADD_PTADD7為1，即PTA7為輸出，根據脈沖編碼的規則，進行不同的延時操作，使該端口輸出一定寬度的數據脈沖，通過示波器查看該端口，可看到穩定的脈沖序列。