基于凌陽(yáng)SPCEO61A的紅外通信接口設(shè)計(jì)

0 引言
隨著紅外技術(shù)的發(fā)展，紅外通信已經(jīng)成為越來(lái)越普及的無(wú)線通信方式。紅外通信是以紅外線為載體來(lái)傳送數(shù)據(jù)信息，具有直觀、操作簡(jiǎn)單、可靠性高、功耗低、抗干擾能力強(qiáng)、便于高速應(yīng)用、空間接入靈活等優(yōu)點(diǎn)，所以越來(lái)越受到重視。紅外通信接口在手持設(shè)備中應(yīng)用尤為廣泛，本文提出了一種基于凌陽(yáng)公司SPCE061A的紅外通信接口的設(shè)計(jì)方案，并具有以下功能：a．通信距離大于5m；b．傳輸速率為1500b／s；c．誤碼率小于0．5％。

1 紅外通信的原理
紅外通信是利用950nm近紅外波段做為信息的載體來(lái)實(shí)現(xiàn)兩點(diǎn)之間的近距離保密通信和信息轉(zhuǎn)發(fā)，紅外通信的基本原理就是發(fā)送端將二進(jìn)制信號(hào)調(diào)制成某一頻率的脈沖序列，通過(guò)驅(qū)動(dòng)LED以光脈沖的形式將信號(hào)發(fā)射出去，接收端利用光電二極管將接收到的光脈沖轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再經(jīng)過(guò)放大、濾波等環(huán)節(jié)處理后送給解調(diào)電路解調(diào)，還原為二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)輸出，紅外發(fā)射部分對(duì)一個(gè)紅外輻射源調(diào)制后發(fā)射紅外信號(hào)，接收部分是利用光學(xué)裝置和紅外探測(cè)儀進(jìn)行接收。
紅外發(fā)射電路是由電阻R2、三極管Q2、電阻R3與紅外發(fā)射二極管D1組成，如圖1所示。

接收電路是由紅外接收管和放大電路組成，Q4接收到紅外信號(hào)后，經(jīng)過(guò)三極管Q1進(jìn)行一級(jí)放大，放大后的信號(hào)送入三極管Q3進(jìn)行第二級(jí)放大，通過(guò)Rx輸出就可以得到放大后的紅外接收信號(hào)，如圖2所示。

2 硬件電路設(shè)計(jì)
本文的紅外通信接口所用的單片機(jī)是凌陽(yáng)公司的SPCE061A。
2．1 SPCE061 A的性能
SPCE061A是凌陽(yáng)公司生產(chǎn)的性價(jià)比很高的一款16位單片機(jī)，其工作電壓范圍2．6～3．6V，工作頻率范圍0．320～49．152MHz。當(dāng)工作頻率設(shè)定在49．152MHz時(shí)，指令周期約為20ns。SPCE061A單片機(jī)采用模塊化結(jié)構(gòu)，以16位微控制器為內(nèi)核。SPCE061A單片機(jī)具有內(nèi)置2k字SRAM；內(nèi)置32k FLASH；可編程音頻處理；晶體振蕩器2個(gè)16位可編程定時(shí)器／計(jì)數(shù)器(可自動(dòng)預(yù)置初始計(jì)數(shù)值)；2個(gè)10位DAC(數(shù)一模轉(zhuǎn)換)輸出通道；32位通用可編程輸入／輸出端口；14個(gè)中斷源可來(lái)自定時(shí)器A／B，時(shí)基，2個(gè)外部時(shí)鐘源輸入，鍵喚醒；具備觸鍵喚醒的功能；使用凌陽(yáng)音頻編碼SACM　S240方式(2．4kb／s)，能容納210s的語(yǔ)音數(shù)據(jù)；鎖相環(huán)PLL振蕩器提供系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)；32768Hz實(shí)時(shí)時(shí)鐘；7通道1O位電壓模一數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)和單通道聲音ADC；聲音ADC輸入通道內(nèi)置麥克風(fēng)放大器和自動(dòng)增益控制(AGC)功能；具備串行設(shè)備接口；具有低電壓復(fù)位(LVR)功能和低電壓監(jiān)測(cè)(LVD)功能；內(nèi)置在線仿真電路ICE(In－Circuit Emulator)接口；具有保密能力；具有看門狗功能。
它獨(dú)有的語(yǔ)音功能可以用在很多方面，在紅外通信接口應(yīng)用的這款單片機(jī)可以自動(dòng)播報(bào)語(yǔ)音，具有獨(dú)特的風(fēng)格。在該紅外通信接口設(shè)計(jì)中，輸入輸出端口發(fā)揮著重要作用。