В статье на примере проекта RGB LED Mood Lighting из февральского номера Elektor 2008 г. описан один из способов реализации дистанционного управления устройством.
Для модуля дистанционного управления понадобится комплект разработки eZ430-RF2500T для микроконтроллеров (МК) семейства MSP430. Он содержит два небольших РЧ-модуля eZ430-RF2500T и отладочную плату с USB-интерфейсом. На каждой плате есть шестивыводной штырьковый разъем (см. рис. 1). Модули содержат МК MSP430F2274, приемопередатчик CC2500 2,4 ГГц, осциллятор и антенну (см. рис. 2). Питание осуществляется от двух элементов ААА. Шаг выводов на обоих РЧ-модулях составляет 2,54 мм. Интерфейсная USB-плата предназначена для отладки ПО для МК и программирования РЧ-модулей.
 |
Рис. 1. Плата РЧ-модуля eZ430-RF2500T |
| Рис. 2. Принципиальная схема РЧ-модуля |
 |
Один из РЧ-модулей ,приемник, подключается к управляемому устройству. Второй, передатчик, устанавливается в пульт. Функции обмена данными можно реализовать самостоятельно либо взять готовые из бесплатной библиотеки «MSP430 interface to CC1100/2500» на сайте Texas Instruments.
Передатчик
К плате передатчика подключается преобразователь угол-код, который посылает на приемник электрический сигнал, соответствующий углу поворота ручки. Количество передаваемых данных минимально, а все время, когда ручка преобразователя не двигается, передатчик находится в режиме ожидания, практически не потребляя энергии.
Преобразователь угол-код подключается к выводам 3, 5 и 7 передающей платы. В микроконтроллере этим выводам соответствуют порты Р2.0, P2.2 и P2.4. При этом Р2.2 — цифровой выход, а Р2.0 и Р2.4 — цифровые входы с возможностью генерации прерываний. К ним подключены внутренние подтягивающие резисторы, чтобы обеспечить требуемый уровень сигнала.
Приемник
Плата приемника подключается к управляемому устройству напрямую через разъем JP1. Для обеспечения питания 3,3 В в схему питания устройства требуется внести изменения, а именно заменить резистор 330 Ом (R2) на 68 Ом.
Сигналы с преобразователя угол-код поступают на выводы 1 (RXD0) и 6 (TXD0) приемника и направляются в порты P2.1 и P2.0 МК. Напряжение питания подается на выводы 2 (VCC) и 5 (GND) разъема JP1.
Программное обеспечение
В целях упрощения для приемника и передатчика используется один и тот же программный код. При подаче питания обе платы начинают работать как приемник, при этом расположенный на каждом модуле зеленый светодиод горит непрерывно. Если преобразователь угол-код, подсоединенный к плате передатчика, приводится в активное состояние, то передатчик переходит из режима приемника в режим передатчика. Этот прием используется для снижения потребляемого тока и, соответственно, увеличения срока службы батареек.
Общий ток потребления передатчика в режиме ожидания складывается из следующих компонент: потребление MSP430F2274 в режиме LPM4 (около 100 нА), потребление СC2500 в спящем режиме (около 400 нА); ток через два подтягивающих резистора, зависящий от положения ручки преобразователя (0..189 мкА).
Отсюда следует, что ток потребления передатчика в «спящем» режиме определяется в основном положением ручки преобразователя. Потребление можно снизить, если вместо внутренних подтягивающих резисторов поставить внешние. В режиме передачи оба диода, расположенные на плате РЧ-модуля, выключены. При движении ручки преобразователя они мигают.
В исходном проекте RGB LED Mood Lighting использовался самый простой способ обработки сигналов преобразователя угол-код. В схеме с дистанционным управлением ее необходимо несколько усложнить, добавив таблицы преобразования. Они формируются автоматом, диаграмма состояний которого приведена на рисунке 3.
| Рис. 3. Диаграмма состояний автомата |
 |
Когда автомат переходит в новое состояние, преобразователь активизируется. Если на один из входов Р2.0 или Р2.4 приходит фронт сигнала, генерируется прерывание.
Для добавления функции дистанционного управления в ПО для целевого устройства требуется, во-первых, инициализировать порты Р2.0 и Р2.1 и добавить прерывание с порта Р2, чтобы обрабатывать уровни сигнала с приемника, которые поступают на входы Р2.0 и Р2.1
Каждый передний фронт на выводе Р2.0 генерирует прерывание. После этого указатель LEDptr инкрементируется. Этот указатель используется для доступа к таблице, в которой хранятся установки трех светодиодов (красный, зеленый и голубой). Когда приходит фронт на Р2.1, прерывание снимается и значение указателя LEDptr уменьшается на единицу.
Заключение
Благодаря использованию готовых средств разработки для настройки дистанционного управления не требуется припаивать дополнительные элементы на плату. Программирование также сведено к минимуму. Исходные коды для приемника и передатчика можно загрузить с сайта Elektor.
По вопросам приобретения образцов или сотрудничества с Elektor обращайтесь к Антону Денисову: anton@elcp.ru, тел.: (495) 741-77-01.
Оформить бесплатную еженедельную подписку на новостную рассылку от издания Elektor можно на сайте
www.elektor.com.