串行紅外收發(fā)模塊及其控制器在紅外抄表系統(tǒng)中的應(yīng)用

1、    串行紅外收發(fā)模塊及其控制器在紅外抄表系統(tǒng)中的應(yīng)用    串行紅外收發(fā)模塊及其控制器在紅外抄表系統(tǒng)中的應(yīng)用    類別：測(cè)試儀表      作者：上海交通大學(xué)微納米科學(xué)技術(shù)研究院信息存儲(chǔ)研究中心（）     曹長(zhǎng)江 肖永利 張 琛    來源：電子技術(shù)應(yīng)用      

2、60;      串行紅外收發(fā)模塊及其控制器在     紅外抄表系統(tǒng)中的應(yīng)用        摘要：詳細(xì)介紹了公司先進(jìn)的系列串行紅外收發(fā)器及其控制器，并給出了其在紅外抄表系統(tǒng)中的應(yīng)用實(shí)例。     關(guān)鍵詞：紅外通信 串行通信 電子抄表系統(tǒng)     隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，各種體積小、功能強(qiáng)的便攜式電子產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。為了便于控制設(shè)備以及和網(wǎng)絡(luò)連接，紅外

3、通訊作為一種簡(jiǎn)便的無線通訊技術(shù)在電子設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用。作者在設(shè)計(jì)樓宇自動(dòng)抄表系統(tǒng)時(shí)，利用公司先進(jìn)的系列串行紅外收發(fā)器及其控制器實(shí)現(xiàn)了電子式記表器與手持式抄表機(jī)之間的紅外串行通訊。下面簡(jiǎn)單介紹之。     串行紅外收發(fā)模塊     系列產(chǎn)品為公司推出的串行紅外收發(fā)模塊，共有三種型號(hào)：、和。三種模塊均為低功耗、符合串行紅外傳輸標(biāo)準(zhǔn)的紅外收發(fā)模塊，其最高的紅外傳輸速度可達(dá)。三種模塊的內(nèi)部構(gòu)造、功能完全相同，只是外形結(jié)構(gòu)和引腳號(hào)略有差別。該紅外傳輸模塊內(nèi)部集成了紅外發(fā)射、傳輸、控制等部分，為現(xiàn)今市場(chǎng)上最小的紅外發(fā)射模

4、塊。該模塊在小型便攜設(shè)備（如掌上電腦、小型照相機(jī)、復(fù)印機(jī)、手機(jī)、家電產(chǎn)品等）上有著廣泛的應(yīng)用空間。        紅外收發(fā)模塊的特性有：        ·符合標(biāo)準(zhǔn)（傳輸速度高達(dá)）        ·大范圍的工作電壓（）        ·通過端可控制模塊

5、進(jìn)入低功耗休眠狀態(tài)        ·模塊具有很大的傳輸范圍（在時(shí)可達(dá)）        ·具有三種外形封裝：普通封裝（××；側(cè)式封裝（××；頂式封裝（××    ·內(nèi)部帶有過壓保護(hù)裝置，不需要附件        紅外收發(fā)模塊的功能結(jié)

6、構(gòu)圖如圖所示。        紅外收發(fā)模塊的引腳號(hào)、名稱、功能等的介紹見表。        引腳（ 控制接收模塊的靈敏度，當(dāng)引腳接高電平時(shí)，模塊的靈敏度提高，模塊可以感測(cè)到非常弱的紅外信號(hào)，這樣可以擴(kuò)大紅外信號(hào)的傳輸距離，但是模塊的抗干擾能力也被降低；當(dāng)引腳接低電平時(shí)，模塊的靈敏度降低，但是模塊的抗干擾能力有所提高；當(dāng)傳輸距離不是太遠(yuǎn)或者在強(qiáng)亮光環(huán)境下使用時(shí)，通常情況下建議把腳懸空或者接地。    

7、;    表 1         引腳號(hào)    名稱    功能    I/O         普通式和頂式封裝    側(cè)式封裝         1 

8、   8    IRED Anode    紅外發(fā)射的陽(yáng)極，     該引腳通過一個(gè)外接電阻與Vcc2相接              2     1     IRED Cathode     紅外發(fā)射的陰極，該

9、     引腳在模塊內(nèi)部與輸出驅(qū)動(dòng)相連              3     7     Txd     串行數(shù)據(jù)輸出接口     I         4    

10、; 2     Rxd     串行數(shù)據(jù)輸入接口     O         5     6     NC     不相連              6

11、0;    3     Vcc1/SD     電源/關(guān)閉              7     5     SC     靈敏度控制     I     &#

12、160;   8     4     GND     地線                 引腳為電源關(guān)閉引腳，當(dāng)該腳為低電平時(shí)，紅外傳輸模塊關(guān)閉。         串行紅外傳輸控制器   

13、     根據(jù)紅外傳輸標(biāo)準(zhǔn)，串行紅外傳輸采用特定的脈沖編碼標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)與串行傳輸標(biāo)準(zhǔn)不同。若兩設(shè)備之間進(jìn)行串行紅外通訊，就需要一個(gè)傳輸控制器，以進(jìn)行編碼和編碼之間的轉(zhuǎn)換。串行紅外傳輸控制器就是公司為配合系列紅外收發(fā)器而設(shè)計(jì)的。        在輸出模式下，可把輸出信號(hào)轉(zhuǎn)變成符合標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)以驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)射器；在接收模式下，可把輸入信號(hào)轉(zhuǎn)變成符合標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)；的紅外傳輸速度范圍為。內(nèi)部有一個(gè)的晶振，用以實(shí)現(xiàn)脈沖的擴(kuò)張和壓縮。該時(shí)鐘信號(hào)既可以由內(nèi)部晶振產(chǎn)生也可用外部時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)。

14、該控制器可通過口進(jìn)行編程控制，其輸出脈沖寬度可程控為或位長(zhǎng)。     表 2             引腳號(hào)    名稱    功能    I/O    使能態(tài)         1 

15、0;  RESET    復(fù)位所有的內(nèi)部寄存器，復(fù)位后，默認(rèn)的傳輸速度為9600bit/s，脈沖寬度為1.62s。    I    HIGH         2    BR/D    當(dāng)BR/D=0時(shí)，由引腳RD-232輸入的串行數(shù)據(jù)信號(hào)被轉(zhuǎn)換成紅外輸出控制信號(hào)給引腳TD-TR；同時(shí)，由引腳RD-T

16、R輸入的紅外串行數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換成RS/D=1時(shí)，由RS232口輸入的為控制命令，控制命令用來控制傳輸速度為脈沖寬度，由命令設(shè)定的參數(shù)在BR/D為低時(shí)立刻有效。    I             3    RD-232    接收RS232信號(hào)    O    HIGH &#

17、160;       4    TD-232    發(fā)送RS232信號(hào)    I    HIGH         5    Vcc-SD    模塊關(guān)閉控制信號(hào)端，可用于關(guān)閉紅外傳輸過程   

18、; O    LOW         6    X1    晶振端    I             7    X2    晶振端 

19、0;  I             8    GND    接地端                 9    TD-LED    發(fā)送指示燈

20、驅(qū)動(dòng)    O    LOW         10    RD-LED    接收指示燈驅(qū)動(dòng)    O    LOW         11    NC 

21、;   懸空                 12    S1    用戶程控位    O    LOW         13   

22、0;S2    用戶程控位    O    LOW         14    TD-IR    串行紅外信號(hào)輸出端    O    HIGH        

23、15    RD-IR    串行紅外信號(hào)輸入端    I    LOW         16    Vcc    電源    I         &

24、#160;   的功能結(jié)構(gòu)框圖如圖所示，各引腳符號(hào)、功能等見表。        當(dāng)引腳時(shí)，把由傳來的數(shù)據(jù)的低位認(rèn)為是命令字。當(dāng)引腳恢復(fù)低電平時(shí)，立即轉(zhuǎn)換成新命令所定義的脈沖編碼方式。命令字的格式如下：         第1字符    第2字符         X   &

25、#160;S2    S1    S0    B3    B2    B1    B0         其中，：沒定義        ，：用戶自定義位，用以控制輸出引腳和  

26、60;     ：標(biāo)準(zhǔn)脈沖選擇        時(shí)選擇輸出脈沖        時(shí)選擇位長(zhǎng)輸出脈沖（功耗較大，建議不使用）        ，：波特率選擇字（見表）。        表 3    

27、     B3    B2    B1    B0    波特率 / Kbit.s-1         0    0    0    0    115.2

28、60;        0    0    0    1    57.6         0    0    1    0    3

29、8.4         0    0    1    1    19.2         0    1    0    0   &

30、#160;14.4         0    1    0    1    12.8         0    1    1    0  &

31、#160; 9.6         0    1    1    1    7.2         1    0    0    0    4.8         1    0