第八章 红外线通信技术

定时器1处于调制模式（T1CTL.MODE=10）。定时器1的周期是 使用T1CC0设置的，通道0处于比较模式（T1CCTL0.MODE=1）。 通道1比较模式“在比较时设置输出，在0x0000清除” （T1CCTL1.CMP=011）用于输出门控信号。标记载波的个数由 T1CC1.T1CC1设置。例如，在NEC码中数据1的持续时间大概是 1680μs高电平+560μs低电平，需要将T1CC1设置为1680μs，而 T1CC0要设置成1680μs+560μs，而T1CC1和T1CC0的值需要分别 设为1680/26.3,和2240/26.3，其中26.3μs是38kHz载波信号的周 期。每个定时器每周期由DMA或CPU更新一次，而这个定时操作 是需要由24位的睡眠定时器完成，这是由于定时器1和定时器3已 经使用，而定时器4是8位定时器。
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无线传感网技术与设计
第八章红外线通信技术
目录
红外线发射和接收 红外线人体感应模块实验 中断方式发射红外信号 PWM方式输出红外信号 红外接收实验
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第一节红外线发射和接收
红外遥控系统分为发射和接收两部分。发射部分的发 射元件为红外发光二极管，它发出的是红外线而不是 可见光。常用的红外发光二极管发出的红外线波长为 940mm左右，外形与普通φ 5mm发光二极管相同。 一般有透明、黑色和深蓝色等三种。
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第四节 PWM方式输出红外信号
CC2530可以按照类似PWM输出的机制来输出调制的红外信号， 输出只需最少的CPU参与即可产生IR的功能。调制码可以使用16位 的定时器1和8位的定时器3合作生成。定时器3用于产生载波，定 时器3有一个独立的分频器，它的周期使用T3CC0设置。定时器3 通道1用于PWM输出，载波的占空比使用T3CC1设置。通俗地说， T3CC0设置的是一个38kHz载波信号的周期，T3CC1设置的是在这 个周期中高电平和低电平周期是多少。而通道1使用比较模式： “在比较时清除，在0x00设置输出”（T3CCTL1.CMP=100）。 例如，T3CC0=211，T3CC1=105，这时定时器3通道1输出是占 空比为1:2的方波，也就是高低电平各占一半的方波，这种方法与 前面使用的中断产生载波的方式不同，前面的程序是中断每半个载 波周期跳转一次，而PWM方式是一次完整地输出一个载波，而且 如果需要输出占空比为1:3的方波，PWM方式就方便多了。
度-15～+70 度。
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第三节中断方式发射红外信号
本实验是通过在学习板上编程向另一块学习板发 送红外信号，从而掌握CC2530以中断方式发射 红外信号的方法。
定时器3有一个单独的分频器，T3CTL.DIV取值 010，有效时钟=标记频率/4。寄存器T3CC0设 置载波信号的周期，取值105，频率约为76kHz。 T3定时器选择模模式，当T3定时器计数器的值等 于寄存器T3CC0时，发生T3定时器溢出中断，在 中断处理函数中，如果当前的信号为0，则将高 低电平进行转换，一个高低电平组成的波的频率 为38kHz。
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第一节红外线发射和接收
NEC协议是众多红外遥控协议中比较常见的一种。NEC编码 的一帧(通常按一下遥控器按钮所发送的数据)由引导码、用 户码及数据码组成，如图8-4所示。把地址码及数据码取反 的作用是加强数据的正确性。
引导码低电平持续时间(即载波时间)为9000μs左右，高电平 持续时间为4500μs左右。键码的数字信息通过一个高低电 平持续时间来表示，1的持续时间大概是1680μs高电平 +560μs低电平，0的持续时间大概是560μs高电平+560μs 低电平。键码的反码是为了保证传输的准确。
根据红外发射管本身的物理特性，必须要有载波信号 与即将发射的信号相“与”，然后将相“与”后的信 号送发射管，才能进行红外信号的发射传送，而在频 率为38kHz的载波信号下，发射管的性能最好，发射 距离最远，所以在硬件设计上，一般采用38kHz的晶 振产生载波信号，与发射信号进行逻辑“与”运算后， 驱动到红外发光二极管上，红外发射信号形成过程如 图8-1所示。
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第二节红外线人体感应模块实验
红外人体感应模块是基于红外线技术的自动控制产品，灵 敏度高，可靠性强，超低电压工作模式，广泛应用于各类 自动感应电器设备，尤其是干电池供电的自动控制产品。 红外人体感应模块功能特点如下：
（1）全自动感应：人进入其感应范围则输出高电平，人离 开感应范围则自动延时关闭高电平，输出低电平。
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第一节红外线发射和接收
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第一节红外线发射和接收
常用红外接收头的外形，均有三只引脚，即电源 正(VCC)、电源负(GND)和数据输出(OUT)。接收 头的引脚排列因型号不同而不尽相同，如图8-2所 示是红外线发射接收头的成品和引脚图。
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第一节红外Baidu Nhomakorabea发射和接收
红外遥控有发送和接收两个组成部分。发送端采用单片 机将待发送的二进制信号编码调制为一系列的脉冲串信 号，通过红外发射管发射红外信号。红外接收端普遍采 用价格便宜、性能可靠的一体化红外接收头接收红外信 号，它同时对信号进行放大、检波、整形，得到数字信 号的编码信息再送给单片机，经单片机解码并执行，去 控制相关对象。红外遥控接收应用电路如图8-3所示。
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第五节红外接收实验
本实验是编程实现红外遥控器的按键编码，并 将其键码显示在学习板的1602LCD上。本实 验的设计思路是红外接收要求能够准确计算信 号周期，所以使用定时器1计算信号的周期， 可以将定时器1进行32倍分频，定时器1每个 计数周期就是1μs。红外遥控器的按键动作是 随机产生的，所以需要使用输入引脚P1_0的 中断处理红外接收头接收的数据。
（2）工作电压范围宽：默认工作电压DC4.5V～20V。 （3）微功耗：静态电流<50 微安，特别适合干电池供电
的自动控制产品。 （4）感应模块通电后有一分钟左右的初始化时间，在此期
间模块会间隔地输出0-3 次，一分钟后进入待机状态。 （5）感应距离7 米以内，感应角度<100 度锥角，工作温
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第四节 PWM方式输出红外信号
IRCTL.IRGEN寄存器位使得定时器1处于IR产生模式。当设置了 IRGEN位，定时器1采用定时器3通道1的输出比较信号作为标记， 而不是采用系统标记。这时相当于定时器1计数器不再计算系统时 钟信号的个数，而是计算定时器3通道1输出的方波的个数，这个在 后面需要给定时器1通道比较寄存器赋值的时候尤其要注意。