基于凌阳SPCEO61A的红外通信接口设计

红外信号的调制主要有两种，一种是脉宽调制(PWM)，一种是通过脉冲串的时间间隔实现信号调制的脉时调制(PPM)，本文采用的方法是PPM。

61板是这个系统的控制核心，红外发射管选用的是由Visay公司生产的TSAL6238，用来发射940nm的红外光束，发射电路主要由电阻电容三极管和红外发射管组成，串行码的发送主要由TimerA定时器，IOB8编程为第二功能是由TimerA控制输出占空比可调的脉宽调制信号APWM0，产生38kHz的载波信号，如图5是38kHz的调制波。串行数据由单片机的串行输出端TXD送出并驱动三极管，利用两个红外发射管将38kHz的载波信号以光脉冲的形式向外发送。串行码为1时，打开输出，为0时，关闭APWM0输出(输出低电平)。用TimerB控制脉冲宽度。外接收电路选用Vishay公司生产的专用红外接收模块TSOP1738。该接收模块是一个三端元件，使用单电源+5V电源，具有功耗低、抗干扰能力强、输入灵敏度高、对其它波长(950nm以外)的红外光不敏感的特点，其内部结构框图如图5所示。

TSOP1738的工作原理为：首先，通过红外光敏元件将接收到的载波频率为38kHz的脉冲调制红外光信号转化为电信号，再由前放大器和自动增益控制电路进行放大处理。然后通过带通滤波器进行滤波，滤波后的信号由解调电路解调。最后由输出级电路进行反向放大输出。用IOB2检测这个信号，图6为TSOP1738的内部结构图。

2．3 软件设计

以一个简单应用多功能电能表为例，主要包括手持抄表器主机软件和电度表端从机软件两部分，在数据交换中，手持单元或数据终端为主站，费率装置(一般指多功能电能表)为从站，主站与从站同时都要具有接收和发射两套装备，两者接收发射和处理数据的程序相同。考虑到主站与从站不能同时接收和发射信号，数据的传输是双向的，从站需要接收主站发射的信息，也需要向主站发射信息，主站和从站都需要各有一套发射和接收装备，若采用的是全双工通信方式，自身发射的信号很可能自身能接收到，所以采用了半双工通信串行方式。这里以主站的接收和发射部分为例来说明每个部分的软件设计以及流程图。

2．3．1 红外发射部分的软件设计

发射部分首先是发射同步头起始位，接着发射8位的数据段，见图7。在发射端，CPU不断地扫描键盘，一旦发现有键按下，就启用发射子程序将相应的数值发射出去。

2．3．2 红外接收部分的软件设计

红外接收部分主要是通过红外接收模块TSOP1738来接收数据的，这部分程序比较简单，利用中断使系统进入接收数据的状态，将数据存储在61板的数据存储器中，这就完成了一次接收过程。

3 结束语

本文介绍的计算机红外通信接口电路，具有电路简单、成本低廉、编程方便、维护容易、可靠性高等优点，这个红外通信接口是为红外抄表系统设计的。该系统由具有红外通信功能的电能表(安装在用户端)、手持抄表仪、计算机组成。当需要了解用户端的用电情况时，用手持抄表仪在户外利用红外通信的功能获取用户号，以及用电量。再利用手持抄表仪与计算机间的红外通信功能，将用户号与用电情况输入到计算机，由计算机根据用户号统计出某一用户当月、上月、以及本年度等的用电情况。本文作者创新点在于本系统具有工作良好，且与人工抄表相比具有速度快、准确、维护方便等优点。随着电能表功能的扩展，红外接口在功能设置、自动化抄表、数据的适时采集等方面正发挥着越来越大的作用，具有良好的应用前景。