紅外線遙控技術(shù)是利用紅外線來傳送指令的技術(shù),它在家用電器、玩具、安全保衛(wèi)、軍事技術(shù)、工業(yè)控制以及人們的日常生活等許多領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛。數(shù)字信號處理器(DSP)在實時、快速地進(jìn)行數(shù)字信號處理方面無疑是佼佼者。TMS320C6201芯片是TI公司推出的并行處理的數(shù)字信號處理器,采用定點運算,是目前市場上所有的DSP芯片中速度較快、處理功能較強的DSP處理器,有廣闊的應(yīng)用前景。本文即利用TMS320C6201芯片作為微處理器,成功地開發(fā)設(shè)計出了紅外線信號實時監(jiān)視報警系統(tǒng)。本系統(tǒng)具有反應(yīng)靈敏、準(zhǔn)確度高、體積小、功耗低、功能強大、抗干擾能力強、成本低等特點。

1 紅外線遙控原理及DS工字電感P芯片

1.1 紅外線遙控原理

　　紅外線是一種電磁射線,其特性等同于無線電或X射線。人眼可見的光波長為380~780nm,波長為780nm~1mm的長射線稱為紅外線。部分光的光譜分布如圖1所示。紅外線光電開關(guān)(光電傳感器)是光電接近開關(guān)的簡稱,它是利用被檢測物體對紅外光束的遮光或反射,由同步回路選通而檢測物體的有無,其物體不限于金屬,對所有能反射光線的物體均可檢測。鏡反射式光電開關(guān)是集發(fā)射器與接收器于一體的器件。光電開關(guān)發(fā)射器發(fā)出的光線經(jīng)過反射鏡反射回接收器,當(dāng)被檢測物體經(jīng)過且完全阻斷光線時,光電開關(guān)就產(chǎn)生了檢測開關(guān)信號,其工作示意圖如圖2所示。本系統(tǒng)選用的是浙江洞頭光電開關(guān)廠的SQ3M-3鏡反射型NPN4線、開—閉式的光電開關(guān),其特性如下。

　　檢測距離3m。回差值≤20%。響應(yīng)頻率200Hz。指向角3°～20°。工作電壓10～30V。靜態(tài)電流≤30mA,輸出電流≥200mA。殘留電壓≤1V?？垢蓴_程度:能承受峰值為±1000V,脈寬為1μs的電壓沖擊。以電纜方式連接(長度2m)。防護(hù)等級IP50(IEC規(guī)格)。環(huán)境照度:太陽光11000Lux(最大),日光燈3000Lux(最大)。絕緣電阻≥50MΩ。耐電壓AC1500V(50/60Hz1分鐘),抗振程度:10~55Hz(周期每分鐘),復(fù)振幅為1mm且X、Y、Z方向各2小時?？箾_擊性:500M/s2(50g)且X、Y、Z方向各3次。環(huán)境溫度:工作時在-30℃～+80℃(未結(jié)冰狀態(tài)下),儲存時在-30℃~+80℃(未結(jié)冰狀態(tài)下)。環(huán)境濕度:工作時為35%～95%RH。指示燈動作顯示為紅色LED。

1.2 DSP芯片

　　TMS320C6201芯片是高速、高效定點數(shù)字信號處理芯片,是TI公司20世紀(jì)90年代后期產(chǎn)品。它采用流水線操作方式,最大處理能力為1600MIPS,完成1024定點FFT的時間只需要70μs。由于具有特殊的velociTI結(jié)構(gòu)及獨特的指令集,所以它的運算能力、并行性和靈活性都非常強大。同時其外圍設(shè)備(DMA控制器、主機(jī)接口(HPI)、中斷選擇器等)能夠很方便地與其他外圍設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。TMS320C6201內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖3所示,由3個主要部分組成:CPU內(nèi)核、外設(shè)和存儲器。CPU內(nèi)片式電感器的用途核中的8個功能單元可以完成并行運行,功能單元執(zhí)行邏輯、位移、乘法、加法和數(shù)據(jù)尋址等操作。它的超長指令字(VLIW)方式,其單指令字長32位,每條32位指令占用1個功能單元。取指令、指令分配和指令譯碼單元每一周期都可以從程序存儲器到功能單元傳遞8條指令,這8條指令組成1個指令包,總字長為8×32=256位。芯片內(nèi)部設(shè)置了專門的指令分配模塊,可以將每個256位指令包分配到功能單元中,并由8個功能單元并行運行。其片內(nèi)存儲器總?cè)萘繛?MB,其中2KB×256用于程序內(nèi)存和程序cache;64KB用于數(shù)據(jù)內(nèi)存和數(shù)據(jù)cache,用戶可以訪問8位、16位和32位數(shù)共模電感據(jù)。它的外設(shè)模塊包括多通道緩沖串口、時鐘、外部存儲器接口EMIF、DMA控制器、主機(jī)口和power-down邏輯等。DMA控制器可以在存儲器空間的各區(qū)域間控制轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù);外部存儲器接口EMIF可以訪問的片外存儲器最大容量為64MB,數(shù)據(jù)總線寬度為32位,同時也提供對8位和16位差模電感器存儲器的讀寫支持;16位寬的主機(jī)口HPI可以訪問TMS320C6201的所有存儲空間和設(shè)備。

2系統(tǒng)組成及工作原理

　　系統(tǒng)的組成框圖如圖4所示,其中DSP芯片C6201與信號調(diào)理電路、外擴(kuò)存儲器等一起構(gòu)成高速的數(shù)據(jù)采集模塊,這些模塊與相應(yīng)的軟件結(jié)合,完成對數(shù)據(jù)的采集、存儲、故障判斷和報警等任務(wù)。當(dāng)接收到光電開關(guān)的信號后,C6201向上位機(jī)發(fā)出中斷請求。若該中斷未被屏蔽,則上位機(jī)響應(yīng)中斷,并轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序。中斷服務(wù)程序?qū)⒋鎯υ贑6201的外擴(kuò)SDRAM中的數(shù)據(jù)通過HPI一次性讀入上位機(jī),然后返回中斷。而上位機(jī)則根據(jù)采集的數(shù)據(jù)作出報警或消除誤報等一系列動作。由于上位機(jī)與C6201之間的數(shù)據(jù)傳輸采用的是帶地址自增的讀方式,讀取對象是C6201的外部SDRAM,其最大傳輸速率 大功率電感廠家 |大電流電感工廠

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