基于MSP430超低功耗单片机的IrDA红外数据通信.pdf

基于MSP430超低功耗单片机的IrDA红外数据通信是一种利用红外线进行数据传输的技术，具有安全性高、波特率高、硬件成本低等特点。IrDA技术基于红外线进行点对点通信，最大的传输速度能达到16Mbps，同时不受无线电管理部门的限制，因此在频率资源匮乏的情况下有明显优势。IrDA技术只适用于两台设备之间的连接，并且需要设备之间对准，不能被其他物体隔开，这样可以提高数据传输的安全性。 IrDA技术与普通的遥控器所采用的NEC协议相比有明显差异，普通遥控器在发射红外信号时使用了38KHz的载波信号进行调制，这种传输方式在数据的安全性上存在较大问题。另外，IrDA技术与WiFi和蓝牙等其他无线通信技术相比，其传输数据的速度更快，且不需要担心无线电管理部门的限制，具有较高的推广价值。 IrDA技术采用异步通信模式，与UART相似，但在实际应用中传输速度要低于UART的最大速率115200bps。IrDA传输数据的速度远高于UART，这是由于IrDA技术在数据传输时的无损接入和传输速率快等优点。 文章提到，单片机模拟得到IrDA通信协议的代码较为复杂，但采用MSP430G2553等低功耗单片机内部的串行通信状态机生成红外IrDA信号，具有代码效率高、误码率低等优点。MSP430系列单片机是德州仪器（TI）生产的一系列超低功耗微控制器，广泛应用于便携式电子设备中。其中，MSP430G2553是该系列中较为常见的型号之一，它内置了多个通信模块，包括UART、I2C、SPI等，支持灵活的通信方式。 在硬件设计方面，文章中提到了USCI_Ax模块的分析，该模块位于MSP430G2553单片机内部，负责支持IrDA通信中的脉冲整形。要产生IrDA协议的信号需要经过一系列配置，包括时钟的选择和分频器、调制寄存器的配置。USCI_Ax模块的使用可以使得发送和接收数据时钟频率得到适当的配置，以满足IrDA协议的要求。同时，IrDA的编/解码功能需要处于使能状态，并选通IrDA的编/解码器。 在硬件电路设计中，由于MSP430G2553内部硬件电路产生的IrDA信号波形没有38KHz的载波信号，所以不能使用常用的HS0038红外二极管接收头接收红外信号，需要使用红外接收二极管直接接收红外信号。由于接收二极管只是接收红外信号，不对信号进行放大处理，因此需要在电路中添加一个三极管，以放大微弱的信号。在电路设计过程中，需要使用示波器来检测信号波形，确保信号的准确接收和发送。 基于MSP430单片机的IrDA红外数据通信涉及到了MSP430单片机内部模块的使用，包括USCI_Ax模块和串行通信状态机；还涉及到了硬件电路的设计，包括接收发送电路的设计，以及信号的放大处理。IrDA技术以其独特的优势在近距离无线数据通信领域有着广泛的应用前景，特别是在需要高安全性和高传输速率的场合。