用ZHX1010實(shí)現(xiàn)單片機(jī)之間的紅外通信

摘要：ZHX1010是ZiLOG公司的紅外收發(fā)芯片，該芯片在1米范圍內(nèi)的最高速度可達(dá)115.2kbps，2.4V～5.5V的寬電源范圍可使其與各種電壓的CPU進(jìn)行方便的接口。文中介紹了ZHX1010的特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)和使用方法，并給出了它與AT89C51的接口應(yīng)用。 關(guān)鍵詞：紅外通信 單片機(jī) ZHX1010 引言 目前的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)之間一般都使用UART進(jìn)行通信，通過(guò)電平轉(zhuǎn)換口將信號(hào)變成RS232或RS485信號(hào)來(lái)進(jìn)行直接通信。這種有線通信的好處是通信誤碼率比較低，受干擾的機(jī)率相對(duì)較少，但對(duì)于要經(jīng)常插拔通信 線的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，有線通信反而容易出現(xiàn)故障。筆者在開(kāi)發(fā)織機(jī)控制系統(tǒng)時(shí)，要用一個(gè)手持式編程器來(lái)修改控制系統(tǒng)的工作參數(shù)。在實(shí)際使用過(guò)程中，由于工作人員要經(jīng)常插拔通信線，因此會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)接觸不良、繞毀通信芯片的情況。筆者利用ZiLOG公司生產(chǎn)的IrDA芯片ZHX1010設(shè)計(jì)了一個(gè)紅外無(wú)線通信電路。 1 ZHX1010介紹 ZHX1010是一個(gè)符號(hào)IrDA SIR(Serial Infrared,串行紅外協(xié)議)的收發(fā)模塊，該模塊在1米范圍內(nèi)的最高速度可達(dá)115.2kbps。而且它的供電范圍較寬(2.4～5.5V)，可方便地與各種電壓的CPU進(jìn)行接口。 ZHX1010在3V供電時(shí)，其典型電流只有90μA，非常適用于電池供電產(chǎn)品。此外，ZHX1010體積小，僅有 9.9mm%26;#215;3.7mm，且其外圍元件少(只需一個(gè)電阻和一個(gè)電容)。 ZHX1010有6個(gè)引腳，依次是LEDA、TXD、RXD、SD、Vcc和GND。LEDA內(nèi)部與IRED紅外發(fā)光二極管相連，外部接一限流電阻到 Vcc，以給紅外管提供工作電流。但應(yīng)注意提供的最大電流不能超過(guò)500mA(20%的占空比)。TXD是數(shù)據(jù)發(fā)送引腳，該腳內(nèi)部帶有下拉電阻，可以直接接到MCU的數(shù)據(jù)發(fā)送端，當(dāng)器件進(jìn)入省電模式時(shí)，該下拉電阻開(kāi)路。RXD是接收到紅外數(shù)據(jù)后的輸出腳，它是一個(gè)三態(tài)輸出引腳，擺率控制的CMOS輸出驅(qū)動(dòng)器可驅(qū)動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)CMOS或LSTTL負(fù)載。該引腳無(wú)需外接電阻。SD是省電模式控制腳，該引腳輸入高電平時(shí)，ZHX1010進(jìn)入省電模式，此時(shí)的最大電流只有1μA。 2 ZHX1010與AT89C51的接口電路 AT89C51的工作電壓為5V，而ZHX1010的工作電壓范圍較寬，從2.4V到5.5V，因此可以直接相連。此外，AT89C51有一個(gè)UART，非常適合于傳輸串行數(shù)據(jù)，當(dāng)使用22.1184MHz的晶振時(shí)，其最高波特率可以達(dá)到115.2kbps。 圖1給出了ZHX1010與AT89C51的具體接口連接方式。

3 程序設(shè)計(jì) 使用ZHX1010的目的是在兩個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)之間進(jìn)行無(wú)線數(shù)據(jù)通信，因此，AT89C51的UART應(yīng)工作于方式2，而且應(yīng)使其波特率可調(diào)，以適用于不同通信距離的應(yīng)用場(chǎng)合。其工作方式初始化程序如下： InitComm: MOV TMOD,#21H MOV TH1,#250 ;22.1184M晶振 MOV TL1，#250 ;9600bps SETB TR1 MOV SCON,#50H MOV 87H,#0H CLR RI SETB REN SETB ES ;允許接收中斷 RET 為了避免數(shù)據(jù)丟失，接收紅外數(shù)據(jù)采用中斷方式，接收到的數(shù)據(jù)可保存在cReceBuffer中，中斷部分的具體程序如下： cReceBuffer EQU 40H ;數(shù)據(jù)接收緩沖區(qū) cReceLen EQU 50H ;數(shù)據(jù)接收長(zhǎng)度 CommIntProc: PUSH ACC PUSH R0 MOV A,#cReceBuffer ;計(jì)算要保存數(shù)據(jù)的當(dāng)前地址 ADD A，cReceLen MOV R0,A MOV A,SBUF MOV @R0,A ;保存收到的數(shù)據(jù) INC cReceLen ;收到的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度加1 POP R0 POP ACC RETI 數(shù)據(jù)收到后，便可根據(jù)不同的命令來(lái)完成不同的功能： MOV A,cReceBuffer ;首字節(jié)是命令號(hào) CJNE A，#1，Command1 ;讀取設(shè)定的數(shù)據(jù) … Command1: CJNE A,#2,Command2 ;修改設(shè)定的數(shù)據(jù) … Command2: ;其他命令 RET 4 總結(jié) 在使用ZHX1010時(shí)，要注意現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境情況。在筆者實(shí)際使用過(guò)程中，常常會(huì)出現(xiàn)收發(fā)誤碼率較高的情況，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)是ZHX1010的紅外發(fā)送、接收頭比較臟，其原因是織造廠的環(huán)境比較惡劣，空氣比較潮濕，很容易在發(fā)送、接收端聚集灰塵，從而影響通信。另外，一個(gè)系統(tǒng)完成從發(fā)送到接收的狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)，要經(jīng)過(guò)至少2ms的延時(shí)才能保證接收比較可靠。