串行红外收发模块及其控制器在红外抄表系统中的应用

2006-05-07 15:50:12来源: 电子技术应用

串行红外收发器及其控制器TOIM3232,并给出了其在红外抄表系统中的应用实例。

低功耗、符合IrDA1.2串行红外传输标准的红外收发模块,其最高的红外传输速度可达115.2Kbit/s。三种模块的内部构造、功能完全相同,只是外形结构和引脚号略有差别。该红外传输模块内部集成了红外发射、传输、控制IC等部分,为现今市场上最小的红外发射模块。该模块在小型便携设备(如掌上电脑、小型照相机、复印机、手机、家电产品等)上有着广泛的应用空间。

    TFDx4xxx红外收发模块的特性有:

    ·符合IrDA1.2标准(传输速度高达115.2Kbit/s)

    ·大范围的工作电压(2.7V~5.5V)

    ·通过Vcc1/SD端可控制模块进入低功耗休眠状态

    ·模块具有很大的传输范围(在115.2Kbit/s时可达3m)

    ·具有三种外形封装:普通封装(9.7mm×4.7mm×4.0mm;侧式封装(13.00mm×5.95mm×5.30mm;顶式封装(13.00mm×7.60mm×5.95mm
·内部带有过压保护装置,不需要附件

    TFDx4xxx红外收发模块的功能结构图如图1所示。

    TFDx4xxx红外收发模块的引脚号、名称、功能等的介绍见表1。

    引脚SC(Sensitivity Control控制接收模块的灵敏度,当SC引脚接高电平时,模块的灵敏度提高,模块可以感测到非常弱的红外信号,这样可以扩大红外信号的传输距离,但是模块的抗干扰能力也被降低;当SC引脚接低电平时,模块的灵敏度降低,但是模块的抗干扰能力有所提高;当传输距离不是太远或者在强亮光环境下使用时,通常情况下建议把SC脚悬空或者接地。

表  1

引脚号  名称 功能 I/O
普通式和顶式封装 侧式封装
1 8 IRED Anode 红外发射的阳极, 该引脚通过一个外接电阻与Vcc2相接  
2 1 IRED Cathode 红外发射的阴极,该 引脚在模块内部与输出驱动相连  
3 7 Txd 串行数据输出接口 I
4 2 Rxd 串行数据输入接口 O
5 6 NC 不相连  
6 3 Vcc1/SD 电源/关闭  
7 5 SC 灵敏度控制 I
8 4 GND 地线  


2 串行红外传输控制器TOIM3232

    根据IrDA红外传输标准,串行红外传输采用特定的脉冲编码标准,该标准与RS232串行传输标准不同。若两设备之间进行串行红外通讯,就需要一个传输控制器,以进行RS232编码和IrDA编码之间的转换。TOIM3232串行红外传输控制器就是Vishay公司为配合TFDx4xxx系列红外收发器而设计的。

    在输出模式下,TOIM3232可把RS232输出信号转变成符合IrDA标准的信号以驱动红外发射器;在接收模式下,TOIM3232可把IrDA输入信号转变成符合RS232标准的信号;TOIM3232的红外传输速度范围为2.4Kbit/s~115.2Kbit/s。TOIM3232内部有一个3.6864MHz的晶振,用以实现脉冲的扩张和压缩。该时钟信号既可以由内部晶振产生也可用外部时钟实现。该控制器可通过RS232口进行编程控制,其输出脉冲宽度可程控为1.627μs或3/16位长。

表  2

引脚号 名称 功能 I/O 使能态
1 RESET 复位所有的内部寄存器,复位后,默认的传输速度为9600bit/s,脉冲宽度为1.62μs。 I HIGH
2 BR/D  当BR/D=0时,由引脚RD-232输入的串行数据信号被转换成红外输出控制信号给引脚TD-TR;同时,由引脚RD-TR输入的红外串行数据被转换成RS/D=1时,由RS232口输入的为控制命令,控制命令用来控制传输速度为脉冲宽度,由命令设定的参数在BR/D为低时立刻有效。  I  
3 RD-232 接收RS232信号 O HIGH
4 TD-232 发送RS232信号 I HIGH
5 Vcc-SD 模块关闭控制信号端,可用于关闭红外传输过程 O LOW
6 X1 晶振端 I  
7 X2 晶振端 I  
8 GND 接地端    
9 TD-LED 发送指示灯驱动 O LOW
10 RD-LED 接收指示灯驱动 O LOW
11 NC 悬空    
12 S1 用户程控位 O LOW
13 S2 用户程控位 O LOW
14 TD-IR 串行红外信号输出端 O HIGH
15 RD-IR 串行红外信号输入端 I LOW
16 Vcc 电源 I  

框图如图2所示,各引脚符号、功能等见表2。

    当引脚BR/D=1时,TOIM3232把由TD-232传来的数据的低7位认为是命令字。当引脚BR/D恢复低电平时,TOIM3232立即转换成新命令所定义的脉冲编码方式。TOIM3232命令字的格式如下:

第1字符 第2字符
X S2 S1 S0 B3 B2 B1 B0

B3  B2 B1 B0 波特率 / Kbit.s-1 0 0 0 0 115.2 0 0 0 1 57.6 0 0 1 0 38.4 0 0 1 1 19.2 0 1 0 0 14.4 0 1 0 1 12.8 0 1 1 0 9.6 0 1 1 1 7.2 1 0 0 0 4.8 1 0 0 1 3.6 1 0 1 0 2.4 1 0 1 1 1.8 1 1 0 0 1.2

脉冲信号和直接驱动机电计度器的驱动信号;这两路脉冲信号经过光电耦合器隔离后直接输入到CPU模块和I/O端口以及直接驱动显示模块;CPU模块对输入到I/O端口的脉冲信号进行累计和运算,得到相应用户的用电量、最大用电量(可按月、季统计)及最大用电电流等用电信息,并将这些数据随时加以更新和保持。为了便于数据统计,系统设计了一串行红外传输模块,用以和带有标准红外串行通讯口的手持式抄表电脑进行通讯,以便于抄表员利用手持抄表器对整栋大楼进行用电量的统计。电子式电度表采用了TFDS4000作为红外收发器,利用TOIM3232作为红外编码控制器来实现与手持式电脑的串行红外通讯。实验证明,抄表系统的红外通讯性能良好,抗干扰能力满足实际需求。

关键字:串行  红外  收发  模块

编辑: 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/wltx/RFID/200605/2349.html
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