MSP430G2553的紅外學習調試方法

2018-01-15 06:18:14，

單片機與嵌入式系統應用 2018年1期

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(蘇州工業園區職業技術學院，蘇州 215123)

引言

圖1 NEC標準

電視遙控器使用專用集成發射芯片來實現遙控碼的發射，如東芝TC9012、飛利浦SAA3010T等。通常彩電遙控信號的發射，就是將某個按鍵所對應的控制指令和系統碼(由0和1組成的序列)調制在38 kHz的載波上，然后經放大、驅動紅外發射管將信號發射出去。本文使用的是一體化接收頭，當一體化接收頭收到38 kHz 紅外信號時，輸出端輸出低電平，否則為高電平。不同公司的遙控芯片，采用的遙控碼格式也不一樣。較普遍的有兩種：一種是NEC標準，另一種是PHILIPS 標準。

1 背景分析

NEC標準：遙控載波的頻率為38 kHz(占空比為1:3)，當某個按鍵按下時，系統首先發射一個完整的全碼，如果鍵按下超過108 ms仍未松開，接下來發射的代碼(連發代碼)將僅由起始碼(9 ms)和結束碼(2.5 ms)組成。

一個完整的全碼=引導碼+客戶碼+客戶碼+數據碼+數據反碼。其中，引導碼是由高電平4.5 ms和低電平4.5 ms組成；接著是客戶碼的低8位、客戶碼的高8位、數據碼8位、數據碼的反碼8位，共32位數據；其中前16位為客戶碼，能區別不同的紅外遙控設備，防止不同機種遙控器互相干擾；后16位為8位的數據碼和8位的數據反碼，數據反碼用于核對數據是否接收準確。

NEC、TOSHIBA、SAMSONG公司的編碼格式有其共通之處：全碼都由“引導碼+客戶碼+客戶碼+數據碼+數據碼反碼”組成；接收端根據數據碼作出應該執行什么動作的判斷。連發代碼是在持續按鍵時發送的碼，它告知接收端，某鍵是在被連續地按著。NEC標準如圖1所示。

發射數據0時用“0.56 ms高電平+0.565 ms低電平=1.125 ms”表示，數據1用“高電平0.56 ms+低電平1.69 ms=2.25 ms”表示。即發射碼“0”表示發射38 kHz的紅外線0.56 ms，停止發射0.565 ms。發射碼“1”表示發射38 kHz的紅外線0.56 ms，停止發射1.69 ms。需要注意的是：當一體化接收頭收到38 kHz紅外信號時，輸出端輸出低電平，否則為高電平。所以一體化接收頭輸出的波形是與發射波形是反向的，如圖2所示。

圖2 遙控發射碼與一體化接收頭信號比較

NEC、TOSHIBA、SAMSONG公司的編碼格式有其共通之處：全碼都由“引導碼+客戶碼+客戶碼+數據碼+數據碼反碼”組成；數據“0”和“1”的定義相同，不同的只是引導碼高低電平的持續時間不同，客戶碼位數有長有短，第一個簡碼和全碼最后一位之間的延時不同，簡碼的引導脈沖不同等。所以，可以把相同的部分做成通用子程序，包括產生數據“0”和“1”的子程序“ONE”和“ZERO”，9 ms、4.5 ms、2.25 ms、22 ms、45 ms等時間控制子程序。

當使用MSP430G2553時，紅外遙控器的學習需要和通信功能相結合，單片機不能存儲學習到的紅外鍵值，需要傳給存儲器保存，也需要由存儲器來傳輸要還原的鍵值。同時由于MSP430G2553的RAM比較小，只有512字節，如果要實現紅外鍵值的學習，需要謹慎使用RAM空間。

2 解決方案

有些公司的攝像機的遙控器是不遵循任何標準的紅外編碼格式的，所以要進行紅外學習只能采集到紅外接收頭端收到的碼值波形，在還原的時候，也就是在低電平時間內紅外輸出端發送38 kHz的載波，在高電平時間內紅外輸出端保持低電平。記錄接收到的波形的過程就是紅外學習的過程，可以采用定時器捕獲的方法，定時器設置為上升沿、下降沿都捕獲。MSP430G2553有兩個定時器，其中一個用來記錄系統TICKS(精度為10 μs)，另外一個用作定時器捕獲。使用這兩個定時器就可以記錄下紅外接收頭接收到的波形，中斷處理流程圖如圖3所示。

圖3 處理流程

圖4 業務程序處理流程

我們記錄波形中高、低電平的時間，由于開始學習的第一個狀態一定是低電平狀態，所以不需要記錄高低電平位置，那么接下來需要把記錄下來的高低電平的值傳給業務，此時要區別下是不是干擾，如果記錄的值太少就不是鍵值，而是干擾源發出的，然后在業務程序需要進行發送的時候再把這組值發給我們，業務程序處理流程如圖4所示。

那么如果業務將包含一個鍵值信息的高低電平值發給我們，該怎么處理呢？在紅外鍵值還原過程中只需要用到一個用于計時功能的定時器，結合接收到的鍵值延時信息進行還原就可以了。其中的長延時是公司的攝像機遙控器在按鍵按下后發送的若干組值，這些代表一個鍵值，每組之間會有20 ms左右的延時，這個延時也需要記錄下來，并且需要記錄下這個長延時出現在第幾個高低電平位置，以便能正確還原出鍵值。還原流程如圖5所示。