超低功耗单片机实现智能遥控器设计.pdf
《超低功耗单片机实现智能遥控器设计.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《超低功耗单片机实现智能遥控器设计.pdf(3页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、w w w . e e p w . c o m . c n2 0 0 5 . 2/下半月95E m b e d d e d S y s t e m s嵌入式系统电子产品世界超低功耗单片机实现智能遥控器设计S m a r t R e m o t e C o n t r o l B a s e d o n U l t r a - l o w P o w e r M i c r o c o n t r o l l e r M S P 4 3 0 F 4 1 3摘 要 : 以M S P 4 3 0 F 4 1 3 单片机为控制芯片, 设计一种工程中应用的智能遥控器,配有低功耗液晶显示模块, 地址码输出
2、模块, 按键控制模块和遥控器模块等。该产品设计具有耗电少、 成本低、体积小、 操作方便快捷、 安全可靠及性能稳定等优点。关键词:遥控器;M S P 4 3 0 F 4 1 3 ;液晶显示器哈尔滨理工大学计算机与控制学院 李文国 阿城继电器股份有限公司 张凤伟图1 智能遥控器原理框图引言目前市场上常见的无线遥控器多数为四键和十二键,主要用于汽车防盗系统、家庭防盗系统及遥控玩具等方面,这些应用简单、实用、成本低。但对于一些工程中需要距离在1 0 0 米以上, 控制或设定一些数据, 并要求一个遥控器对多于1 2 个甚至上百个设备时,上述遥控器对操作人员就不太方便,而且系统性能也不够稳定。鉴于上述情况
3、我们便提出在此基础上,采用单片机编写地址,通过操作键设置液晶显示遥控器的输出。 同时对耗电量、 多个控制的设定、 便于携带、 操作方便及性能稳定等严格要求,于是设计开发出一种新型智能遥控器。该型遥控器以美国 TI公司的超低功耗单片机M S P 4 3 0 F 4 1 3 为微处理器, 配有低功耗3 位液晶显示器E D S 8 1 2 A , 还有传输比很高的光藕,整个系统采用锂电池和高能氧化银电池作为供电电源,并且有功耗少、 体积小、 重量轻、 易于编程和使用寿命长等特点。此外它使用安全可靠, 便于携带, 方便其它类似工程实际采用, 移植性强。 该遥控器的电路原理框图如图1 所示, 由电源电路
4、、 液晶显示、 按键控制、 地址输出、 发射模块等电路组成。单片机接口设计M S P 4 3 0 F 4 1 3 单片机是美国T I 公司最近推出的超低功耗混合信号1 6 位单片机系列中的一种。它采用1 6 位精简指令系统, 1 2 5 n s 指令周期, 大部分的指令在一个指令周期内完成, 1 6 位寄存器和常数发生器,发挥了最高的代码效率,而且片内含有硬件乘法器,大大节省运算的时间。该芯片采用低功耗设计,具有五种低功耗模式,供电电压范围为1 . 8 3 . 6 V , 在工作模式下 : 2 . 2 伏工作电压 1 M H z 工作频率时电流为2 2 5 u A ;在待机模式电流为0 . 7
5、 u A ; 掉电模式( R A M数据保持不变) 电流为0 . 1 u A 。 所以特别适用长期使用电池工作的场合。它采用数字控制振荡器( D C O ) , 使得从低功耗模式到唤醒模式的转换时间小于6s 。该芯片具有8 K B + 2 5 6 B F l a s hM e m o r y ,2 5 6 B R A M ,采用串行在线编程方式,为用户编译程序和控制参数提供灵活的空间,内部的安全保密熔丝可使程序不能非法复制。此外,M S P 4 3 0 F 4 1 3 具有强大的中断功能, 4 8个通用I / O 引脚, 9 6 段L C D 驱动器, 一个1 6 位定时器, 提高了对外围设备
6、的开发能力。由于考虑到本设计低功耗,小体积, 液晶显示, 按键编址等要求, 所以选用了M S P 4 3 0 F 4 1 3 型单片机芯片, 该单片机芯片在在线系统设计、开发调试及实际应用上都表现出与其它单片机非常明显的优势。单片机接口电路原理图如图2 所示。电源电路这个系统的电源回路由两个独立的电源组成, 互不干扰, 之所以采用两组独立的供电系统,主要从以下几个方面考虑:1 、 实际使用中发现单片机工作时对接收电路产生干扰,影响控制功能;2 、随着遥控距离的不同,发E m b e d d e d S y s t e m s962 0 0 5 . 2/下半月w w w . e e p w .
7、c o m . c n嵌入式系统电子产品世界键( K E Y 1 , K E Y 2 ) , 4 个功能键( S 1 - S 4 ) , 共同完成特定的功能操作。出于对低功耗设计要求,在有键按下时尽可能减少系统功耗,故在地址输出部分与液晶显示部分采用组合键来完成,即在液晶设置完成后再按确定键K E Y 2 ,才有地址输出。这时按功能键才有远程控制功能, 否则不能遥控。 同时扫描按键操作, 若在2 0 分钟左右无键按下, 则使M S P 4 3 0 单片机进入低功耗模式3 ; 若有任意键按下时重新开始设置地址并输出。液晶显示模块液晶显示器采用的是西安新敏电子有限公司的标准段式低功耗3 位液晶显示
8、器E D S 8 1 2 A , 有2 3 个段输出和1 个公共端输出。 利用M S P 4 3 0 F 4 1 3 单片机自身具有液晶驱动L C D 9 6段来完成系统的显示接口,因此采用静态驱动方法直接接线, 简单可靠, 易于编程, 其中 M S P 4 3 0 F 4 1 3 的 R 3 0 引脚必需接地。地址输出单元该单元由两片传输比很高光耦T L P 6 2 7 - 4 及其相应电阻组成。 由于发射控制部分的工作电压在4 1 5 V 范围, 单片机系统地址输出与遥控器发射控制部分有不同的工作电压, 故采用光电隔离和电平转换使得控制与设置部分准确可靠的工作。遥控器模块设计P T 2 2
9、 6 2 和P T 2 2 7 2 是台湾普城公司生产的一对 C O M S工艺制造的低功耗低价位专用编、 解码芯片, 振荡频率通过一个外接电阻进行调节,编码芯片P T 2 2 6 2 发出的编码信号由:地址码、 数据码、 同步码组成一个完整的码字, 解码芯片P T 2 2 7 2 接收到信号后, 其地址码经过两次比较核对后,V T 脚才输出高电平,与此同时相应的数据脚也输出高电平,如果发送端一直按住按键, 编码芯片也会连续发射。 当发射模块没有键按下时,P T 2 2 6 2 不接通电源, 其1 7 脚为低电平, 所以3 1 5 M H z 的高频发射电路不工作;当有按键按下时, P T 2
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 功耗 单片机 实现 智能 遥控器 设计
限制150内