0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

探究MC9RS08KA2红外远距离多键控制方案设计

电子工程师 来源:北京昊天诚业科技有限公 作者:何此昂 2021-04-02 15:41 次阅读

系统采用了Freescale公司低成本、高集成度的IC,因而体积很小,功能强大。该方案用于控制家居室内不同的电器,用一个红外发射器,多个相同的红外线接收装置,发射器不同的按键对应不同的电器。实际证明,系统能正常识别每种不同电气设备,无误动作,效果良好。

引 言

在空调和许多家电应用中,常常使用无线数据接口(如红外通信)来发送和接收数据,在红外通信中基本的要求是:待机模式低功耗,低电压操作,低成本,简易的代码调制来客户化定制不同的模式。

本方案包括发送和接收部分。设计中采用6引脚DFN封装的MC9RS08KA2来实现红外远程控制;采用6引脚的BDM接口实现Flash在线编程和调试。红外远程控制发送部分通过红外线发射产生数字控制帧到接收部分。红外发送二极管和红外接收调制元件是红外控制的重要器件,作为家居应用,红外载波频率的典型值是38kHz。对于不同的发射和接收设计,红外线数据帧模式都是确定的,它依赖于应用的要求。

载波频率是38 kHz,在红外线数据传输中考虑到低功耗问题,占空比设计成l/3,红外发射二极管导通时间为8μs,截止时间为18μs。相对于占空比为1/2时,红外发射二极管导通时间为13μs,截止时间为13μs,功耗降低了很多。数据位0/l表示基于调制信号的导通和截止时间。数据位0表示载波导通和截止时问都足0.5ms;数据位1表示载波导通时间足O.5 ms,截止时间是1.5 ms。

本次设计的数据帧由前导码、多个数据码、1字节的客户识别码和1个停止位组成。前导码代表不同的IR接收器,数据码用于控制开闭信号、加减、不同模式等,客户识别码用于识别小同的客户,停止位用于标识当前传输结柬。

1 MC9RS08KA2微处理器

MC9RS08KA2(KA2)是一个超低功耗、低引脚封装的MCU,适合于家居、玩具和远程控制的应用。它是RS08 CPU内核,包含62字节RAM、2 KB Flash和1个8位的定时器,具有键盘中断、低压检测和模拟比较功能,有6引脚和8引脚2种封装形式。设计中通过软件延时的38 kHz载波频率,硬件电路使用9个按键实现远程控制,具有可反复编程和凋试的BDM接口,工作电压低至1.8V,系统采用锂电池供电,低功耗模式下的电流值是lμA。

2 系统说明

设计中使用MC9RS08KA2作为发送和接收处理器。发送部分执行键盘扫描、数据帧编码、载波频率产生,以及通过红外线发送数据帧。接收部分执行键盘扫描、数据帧解码、LCD和LED显示。

2.1 硬件部分

MC9RS08KA2具备内部时钟ICS模式,不需要额外的外部时钟源,内部RC晶振的最高时钟频率町达20 MHz(10MHz的总线频率)。如图1所示,6引脚封装具备足够的资源来识别9个按键。尽管MC9RS08KA2没有内建ADC转换器,但是可通过内建的比较器来实现ADC功能。通过电阻网络,比较器检测不同按键按下的电压值来识别按键。

通过按下按键将KBl2连接到地,因此CPU上会有键盘中断发生,同时按键电阻网络会在ACMP一引脚产生一个确定的电压。当KB1中断发生时,开始对RC网络(R1l和C3)的ACMP+充电。当检测到有按键按下时,通过计算ACMP+的充电电压达到电阻网络在ACMP一上的分压值的时间来识别按键(Sl~S9)。

pIYBAGBmx9yAWRN2AABOnm0wEy0343.png

为了保持系统的低功耗,MC9RS08KA2直接驱动红外线发射,如图2所示。电路使用PTA3来驱动IR发射硬件接收部分(如图4所示)使用PDIP-8封装的MC9RS08KA2,通过数码管显示不同的按键数值,通过PTA3驱动继电器来控制电器(如灯具或直流电机)。

o4YBAGBmyPiAYp41AAA4Ye1uPzk787.png

o4YBAGBmyQqAERdYAAGqRYhkLGY604.png

o4YBAGBmySWAASB3AAEID-LaoUg149.png

2.2 软件部分

当系统发送部分上电后,MC9RS08KA2进行初始化。时钟提升到16MHz,初始化变量寄存器,使能低压监测,I/0口和PTA2设置为输入,使能KBl2的下降沿中断方式。初始化完成后,主程序进入待机模式。当有按键按下时,系统唤醒,CPU执行按键识别和数据帧的发送;之后系统继续进入低功耗模式.继续准备按键唤醒。发送流程如图5所示。

接收部分(如图6所示)则在初始化I/O口后,检测是否有红外信号。若无,则继续检测;若有,则判断数据帧地址码足否与接收机相匹配。若匹配,则通过调用数码显示二极管。当PTA3是逻辑高电平时,IR发射二极管接通。

pIYBAGBmyTOAeRloAAC5NqSOS3M088.png

pIYBAGBmyV2AEwlQAABvn7t7ozY016.png

R14是一个限流电阻,可以通过改变输出的PWM信号占空比来改变IR发射二极管的输出功率。硬件发送部分原理图如3所示。

驱动程序显示地址号,同时驱动继电器动作;若不匹配,则继续下一轮接收。

结语

系统采用了Freescale公司低成本、高集成度的IC,因而体积很小,功能强大。该方案用于控制家居室内不同的电器,用一个红外发射器,多个相同的红外线接收装置,发射器不同的按键对应不同的电器。实际证明,系统能正常识别每种不同电气设备,无误动作,效果良好。

编辑:jq

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 处理器
    +关注

    关注

    68

    文章

    19155

    浏览量

    229041
  • 空调
    +关注

    关注

    11

    文章

    1217

    浏览量

    58534
  • PWM
    PWM
    +关注

    关注

    114

    文章

    5140

    浏览量

    213358
  • 无线数据
    +关注

    关注

    0

    文章

    80

    浏览量

    17689
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    远距离二维码扫描模组解决方案

    的需求,特别是在需要远距离扫描的场合。因此,远距离二维码扫描模组解决方案应运而生,成为了解决这些挑战的关键。远距离二维码扫描模组解决方案的核
    的头像 发表于 11-21 15:58 38次阅读
    <b class='flag-5'>远距离</b>二维码扫描模组解决<b class='flag-5'>方案</b>

    关于自连远距离Wi-Fi方案 这次就透露这么

    今天,为大家透露一点自连远距离WiFi解决方案的情况。这是自连工程师哥哥们用无人机进行远距离WiFi信号测试现场,当搭载自连远距离WiFi控制
    的头像 发表于 10-24 17:25 234次阅读

    物联网中的远距离通信LoRa无线技术

    LoRa(LongRangeRadio)远距离无线传输技术是基于扩频调制技术的低功耗、远距离无线通信技术,采用扩频调制,通过将原始信号与一个伪随机序列进行编码,使得信号的带宽显著增加,从而在更宽
    的头像 发表于 10-11 15:32 605次阅读
    物联网中的<b class='flag-5'>远距离</b>通信LoRa无线技术

    RS485远距离通信时,大地电位差VGPD是怎么产生的?

    RS485远距离通信时,大地电位差VGPD是怎么产生的?
    发表于 09-27 06:54

    红外光电远距离传感器TYPE:E3K-M5DDK-S原理采用什么方式

    红外光电远距离传感器通过发射红外光束并接收其反射信号来测量目标物体的距离,其原理基于红外线的物体反射和接收以及相应的信号处理技术。
    的头像 发表于 09-25 14:36 168次阅读

    Mini型LoRa DTU远距离无线传输“小体积大作为”

    Mini型LoRaDTU(数据传输单元)CL61M凭借其小巧的体积、低功耗、远距离通信和高可靠性等特点,在远距离无线传输领域展现出了巨大的应用潜力。使RS485/232串口终端设备能够轻松实现十公里
    的头像 发表于 08-29 17:30 705次阅读
    Mini型LoRa DTU<b class='flag-5'>远距离</b>无线传输“小体积大作为”

    民用飞机远距离通信天线设计

    电子发烧友网站提供《民用飞机远距离通信天线设计.pdf》资料免费下载
    发表于 07-23 11:23 0次下载

    产品揭秘 自连ALR远距离方案产品构建

    不断扩大。 预计未来几年,远距离WiFi技术将在智能家居、工业物联网、智能农业及智慧城市等领域得到广泛应用。 今天就为大家揭秘一下,构建组成自连远距离WiFi方案的几款重要产品。 自连远距离
    的头像 发表于 07-10 18:10 765次阅读

    自连远距离WiFi方案的广泛应用

    随着数智化技术的日益发展,各行各业对连接性的依赖呈爆发式增长,其中远距离通信成为众多行业的重要需求。基于自连ALRconnected技术的远距离WiFi通信方案,可做到传输距离达1公里
    的头像 发表于 06-13 08:17 299次阅读
    自连<b class='flag-5'>远距离</b>WiFi<b class='flag-5'>方案</b>的广泛应用

    自连ALR远距离方案产品构建

    。预计未来几年,远距离WiFi技术将在智能家居、工业物联网、智能农业及智慧城市等领域得到广泛应用。今天就为大家揭秘一下,构建组成自连远距离WiFi方案的几款重要产
    的头像 发表于 06-06 08:16 357次阅读
    自连ALR<b class='flag-5'>远距离</b><b class='flag-5'>方案</b>产品构建

    关于自连远距离Wi-Fi方案 这次就透露这么

    今天,为大家透露一点自连远距离WiFi解决方案的情况。这是自连工程师哥哥们用无人机进行远距离WiFi信号测试现场,当搭载自连远距离WiFi控制
    的头像 发表于 05-16 08:16 377次阅读
    关于自连<b class='flag-5'>远距离</b>Wi-Fi<b class='flag-5'>方案</b> 这次就透露这么<b class='flag-5'>多</b>

    远距离二维码扫描器如何选择?看看以下三款远距离二维码扫码模块

    随着二维码相关技术及硬件的普及与低成本化,二维条码扫描设备的应用被人们广为熟知,应用的行业也众多。然而,在某些场景中,由于需要远距离扫描二维码(条码远距离识别),传统的扫码设备已经无法满足需求
    的头像 发表于 03-21 15:41 651次阅读
    <b class='flag-5'>远距离</b>二维码扫描器如何选择?看看以下三款<b class='flag-5'>远距离</b>二维码扫码模块

    ChirpIoT远距离无线模块规格书

    电子发烧友网站提供《ChirpIoT远距离无线模块规格书.pdf》资料免费下载
    发表于 03-05 09:55 3次下载

    单片机如何远距离判断输出信号

    单片机是一种高集成度、功能丰富的微处理器,广泛应用于电子设备中,其中一项常见的操作是通过判断输入信号的状态来控制输出信号的逻辑状态。而在一些特殊的应用中,我们需要单片机能够远距离判断输出信号,本文
    的头像 发表于 12-15 10:15 653次阅读

    RS232、RS485和CAN究竟能传输多远距离

    RS-232/422/485和CAN总线是物联网应用中比较常见的通讯方式,可用于不同设备间进行数据传输和通信。不同的通讯线具有不同的传输速率和传输距离,如何能让其实现更远距离的传输呢?先简单介绍下
    的头像 发表于 12-15 08:20 2329次阅读
    <b class='flag-5'>RS</b>232、<b class='flag-5'>RS</b>485和CAN究竟能传输多<b class='flag-5'>远距离</b>?