LCD空调红外遥控器的设计方案

发布时间：2012-11-30 阅读量：2882 来源: 发布人:

导读：空调红外遥控器是通常由两节碱性电池供电，通过38KHZ 红外载波调制与挂机或者柜机单向通讯的便携式设备。由于其成本低廉，低功耗等特点不仅在空调，还在其它家电及玩具等领域得到了广泛应用。

基于便携及电池供电的要求，系统的超低功耗及可靠性设计是首要目标之一。本文针对应用中对低功耗，高集成度的要求，采用MSP430F415 超低功耗MCU，实现按键扫描，LCD 显示，红外发送等完整功能。

空调红外遥控器简介

根据空调红外遥控器的实际应用，需满足以下设计要求：

a. 两节电池供电
b. 待机功耗<6uA
c. 支持 12 个按键，96 段液晶显示
d. 38Khz 红外载波调制
e. RTC 实时时钟功能
f. 频繁上电掉电时系统需可靠工作

系统结构和总体方案

本文描述的空调红外遥控器以MSP430F415 为主芯片，完成按键检测，LCD 显示，红外发送，背光控制等功能。MSP430 系列单片机CPU 采用16 位精简指令集，集成了16 个通用寄存器以及常数发生器，极大的提高了代码的执行效率。提供了五种低功耗模式，可最大限度的延长手持设备的电池寿命。其数字控制振荡器(DCO) 可在6us 内由低功耗模式切换到运行模式。MSP430F415 属于F4xx 的产品家族, 内置了支持96 段4 COM 的LCD 驱动, 有16个GPIO 口支持中断。并有零功耗BOR 和可配置的SVS 电源监控模块,可以方便的实现单芯片红外遥控器设计。

空调红外遥控器系统框图

图1 空调红外遥控器的系统框图

系统软硬件设计

系统以 MSP430F415 为中心, 分为按键检测,红外发送,背光控制和LCD 显示部分。按键检测电路采用三行四列矩阵方式, 每一行通过100K 电阻上拉到VCC。按键的两端分别接到对应的行和列。红外发送电路由红外发光管和驱动三级管组成。MCU 产生的PWM信号经过三极管之后由红外发光管发送出去。背光部分同样有三极管驱动两个LED 灯为LCD 提供背光。LCD 驱动信号由MCU 内置的LCD driver 来提供, LCD COM端和SEG端都可以直接连到MCU 对应端口。对 LCD 偏压和亮度的调节R03,R13,R23,R33 的电阻来实现。

系统时钟分配

MSP430 超低功耗MCU 通过对系统时钟的分类和使能控制来实现灵活的功耗管理。MSP430 的内部时钟分为ALCK，MCLK，SMCLK。不同的低功耗模式分别对上述三种内部时钟进行使能控制。表一是MSP430F415 的各种工作模式下时钟和功耗列表。

表1 MSP430 工作模式与系统时钟关系

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