具有自學(xué)習(xí)功能的編碼集成電路PT2262解碼器設(shè)計(jì)

摘要：傳統(tǒng)解碼方法存在只能針對特定振蕩頻率的波形進(jìn)行解碼的問題。為了改進(jìn)傳統(tǒng)解碼方法的局限性，設(shè)計(jì)了一種基于單片機(jī)的具有自學(xué)習(xí)功能的集成編碼芯PT2262解碼器。該解碼器實(shí)現(xiàn)了在未知發(fā)射電路的振蕩電阻參數(shù)情況下，通過自學(xué)習(xí)獲取參數(shù)并完成解碼；同時(shí)，突破了傳統(tǒng)解碼方法中數(shù)據(jù)位只有4～6位的限制，12位編碼數(shù)據(jù)幀格式可根據(jù)實(shí)際使用場合靈活定義。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在無線傳輸距離為200m的情況下，解碼正確率為99．8％。
關(guān)鍵詞：自學(xué)習(xí)；PT2262；單片機(jī)；解碼器

PT2262／2272是一種CMOS工藝制造的低功耗、低價(jià)位、通用編解碼集成電路?，F(xiàn)已廣泛應(yīng)用于紅外遙控、智能報(bào)警、門禁管理等領(lǐng)域，也可擴(kuò)展應(yīng)用于串行數(shù)據(jù)傳送。在一般應(yīng)用情況下，PT2262和PT2272需要配對使用，對地址位的設(shè)置和振蕩電阻的配置有嚴(yán)格要求，而且如果使用PT2272硬件電路解碼，數(shù)據(jù)位只有4～6位，這就限制了其應(yīng)用的領(lǐng)域和使用的靈活性。
近年來，基于波形分析的軟件解碼或者軟硬結(jié)合解碼的方法被提出來。但是，這些方法都不具有自學(xué)功能，只針對特定振蕩頻率的波形進(jìn)行解碼，當(dāng)不知道發(fā)射電路PT2262的振蕩電阻的配置的情況下無法解碼，或者需要手工調(diào)整程序的參數(shù)。
本文提出了一種具有自學(xué)習(xí)功能的基于單片機(jī)的軟件解碼方法并完成了設(shè)計(jì)，這種新方法可以在未知發(fā)射電路的配置參數(shù)的情況下，通過先學(xué)習(xí)、后解碼的過程實(shí)現(xiàn)解碼，且可以實(shí)現(xiàn)自定義數(shù)據(jù)幀的格式，使編碼的地址位和數(shù)據(jù)位的設(shè)置更加靈活。從而可以將通用編碼集成電路擴(kuò)展應(yīng)用于數(shù)據(jù)通信，智能控制等領(lǐng)域。

1 PT2262工作原理
PT2262最多可有12位(A0～A11)三態(tài)地址端管腳(懸空，接高電平，接低電平)任意組合可提供531441種地址碼。最多可以有6位(D0～D5)數(shù)據(jù)位，設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼與同步碼組成數(shù)據(jù)幀以串行數(shù)據(jù)方式輸出。
當(dāng)PT2262和PT2272配對使用時(shí)，要求發(fā)端編碼芯片F(xiàn)T2262的地址編碼與收端解碼芯片PT2272的地址編碼相一致，而且振蕩頻率相匹配。而發(fā)端向收端發(fā)送的指令等信息可編碼在編碼芯片的數(shù)據(jù)端，通過無線傳送后，在解碼芯片的數(shù)據(jù)端取出。
編碼芯片PT2262發(fā)出的編碼由地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成。地址碼和數(shù)據(jù)碼都用寬度不同的脈沖來表示，兩個(gè)窄脈沖表示“0”；兩個(gè)寬脈沖表示“1”；一個(gè)窄脈沖和一個(gè)寬脈沖表示“f”(“懸空”)。圖1所示為PT2262編碼格式圖。

圖中的T為時(shí)鐘振蕩周期的2倍，同步碼低電平寬度是窄脈沖寬度的31倍。

2 硬件電路
2．1 發(fā)射電路
發(fā)射電路由PT2262編碼器和無線發(fā)射模塊組成，如圖2所示。當(dāng)PT2262和無線發(fā)射模塊同時(shí)上電時(shí)(這里用開關(guān)S1代替，實(shí)際使用中可以加入控制電路)，設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼與固定的同步碼組成一組編碼從17腳串行輸出到315 MHz的無線數(shù)據(jù)發(fā)送模塊。振蕩電阻Rosc用來調(diào)節(jié)編碼發(fā)射頻率，適當(dāng)調(diào)高電路工作電源VCC可以增大發(fā)射距離。12位編碼共531 441種組合可以滿足各種智能控制和低速、少數(shù)據(jù)量、短距離數(shù)據(jù)通信。