用ZHX1010实现单片机之间的红外通信

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用ZHX1010实现单片机之间的红外通信

摘要：ZHX1010是ZiLOG公司的红外收发芯片，该芯片在1米范围内的最高速度可达115.2kbps，2.4V～5.5V的宽电源范围可使其与各种电压的CPU进行方便的接口。文中介绍了ZHX1010的特点、结构和使用方法，并给出了它与AT89C51的接口应用。    关键词：红外通信 单片机 ZHX1010
引言
目前的单片机应用系统之间一般都使用UART进行通信，通过电平转换口将信号变成RS232或RS485信号来进行直接通信。这种有线通信的好处是通信误码率比较低，受干扰的机率相对较少，但对于要经常插拔通信 线的系统来说，有线通信反而容易出现故障。笔者在开发织机控制系统时，要用一个手持式编程器来修改控制系统的工作参数。在实际使用过程中，由于工作人员要经常插拔通信线，因此会经常出现接触不良、绕毁通信芯片的情况。笔者利用ZiLOG公司生产的IrDA芯片ZHX1010设计了一个红外无线通信电路。
1 ZHX1010介绍
ZHX1010是一个符号IrDA SIR(Serial Infrared,串行红外协议)的收发模块，该模块在1米范围内的最高速度可达115.2kbps。而且它的供电范围较宽（2.4～5.5V），可方便地与各种电压的CPU进行接口。
ZHX1010在3V供电时，其典型电流只有90μA，非常适用于电池供电产品。此外，ZHX1010体积小，仅有9.9mm×3.7mm，且其外围元件少（只需一个电阻和一个电容）。
ZHX1010有6个引脚，依次是LEDA、TXD、RXD、SD、Vcc和GND。LEDA内部与IRED红外发光二极管相连，外部接一限流电阻到Vcc，以给红外管提供工作电流。但应注意提供的最大电流不能超过500mA(20%的占空比)。TXD是数据发送引脚，该脚内部带有下拉电阻，可以直接接到MCU的数据发送端，当器件进入省电模式时，该下拉电阻开路。RXD是接收到红外数据后的输出脚，它是一个三态输出引脚，摆率控制的CMOS输出驱动器可驱动标准CMOS或LSTTL负载。该引脚无需外接电阻。SD是省电模式控制脚，该引脚输入高电平时，ZHX1010进入省电模式，此时的最大电流只有1μA。
2 ZHX1010与AT89C51的接口电路
AT89C51的工作电压为5V，而ZHX1010的工作电压范围较宽，从2.4V到5.5V，因此可以直接相连。此外，AT89C51有一个UART，非常适合于传输串行数据，当使用22.1184MHz的晶振时，其最高波特率可以达到115.2kbps。
图1给出了ZHX1010与AT89C51的具体接口连接方式。
3 程序设计
使用ZHX1010的目的是在两个单片机系统之间进行无线数据通信，因此，AT89C51的UART应工作于方式2，而且应使其波特率可调，以适用于不同通信距离的应用场合。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 ;允许接收中断
RET
为了避免数据丢失，接收红外数据采用中断方式，接收到的数据可保存在cReceBuffer中，中断部分的具体程序如下：
cReceBuffer EQU 40H ;数据接收缓冲区
cReceLen EQU 50H ;数据接收长度
CommIntProc:
PUSH ACC
PUSH R0
MOV A,#cReceBuffer ;计算要保存数据的当前地址
ADD A，cReceLen
MOV R0,A
MOV A,SBUF
MOV @R0,A ;保存收到的数据
INC cReceLen ;收到的数据长度加1
POP R0
POP ACC
RETI
数据收到后，便可根据不同的命令来完成不同的功能：
MOV A,cReceBuffer ;首字节是命令号
CJNE A，#1，Command1
；读取设定的数据
…
Command1:
CJNE A,#2,Command2
;修改设定的数据
…
Command2:
;其他命令
RET
4 总结
在使用ZHX1010时，要注意现场的环境情况。在笔者实际使用过程中，常常会出现收发误码率较高的情况，经检查发现是ZHX1010的红外发送、接收头比较脏，其原因是织造厂的环境比较恶劣，空气比较潮湿，很容易在发送、接收端聚集灰尘，从而影响通信。另外，一个系统完成从发送到接收的状态转换时，要经过至少2ms的延时才能保证接收比较可靠。

李小路

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