PT2262_PT2272 Encoding_Decoding With PIC C

(1)

PT2262/PT2272 Encoding/Decoding With PIC C

(2)

MỤC LỤC

I.

Gi i thi u ớ ệ

...

3

I.1. T ng quan v PT2262/2272ổ ề ...3 I.2. ng d ngỨ ụ ...3 I.3. Mã hóa/Gi i mã PT2262/2272ả ...4

II.

Mã hóa v i PT2262ớ

...

5

II.1. Bi u di n Bit code mã hóaể ễ ...5

II.2. Bit đ ng b (Synchronous Bit)ồ ộ ...6

II.3. T mã(Code Word)ừ ...6

II.4. Khung truy n(Code Frame)ề ...7

III.

Gi i thu t và l p trình mã hóaả ậ ậ

...

7

III.1. Gi i thu tả ậ ...7

III.2. L p trìnhậ ...8

III.2.1. Thi t l p timingế ậ ...8

III.2.2. Quy c mã hóa đ a chướ ị ỉ ...8

III.2.3. Th c hi n mã hóa các t mãự ệ ừ ...9 III.2.4. Phát d li uữ ệ ...9

IV.

Gi i mã PT2272ả

...

11

V.

L p trình gi i mãậ ả

...

12

V.1. Xác l p timingậ ...12 V.2. X lý Interrupt /Pollingử ...13 V.2.1. S d ng Interruptử ụ ...13 V.2.2. S d ng Pollingử ụ ...14 V.3. Gi i mãả ...14

VI.

ng d ngỨ ụ

...

17

VI.1. Remote đi u khi nề ể ...17

VI.2. M ch phát dùng MCUạ ...17

VI.3. M ch thu dùng PT2272ạ ...19

(3)

I. Giới thiệu

I.1. Tổng quan về PT2262/2272

o PT2262/2272 là sản phẩm của Princeton Technology sử dụng trong các ứng dụng điều khiển từ xa.

o Cách thức mã hóa cũng như giải mã của PT2262/2272 đã được mô tả rất chi tiết trong datasheet của nhà sản xuất.

Cặp chip thu phát PT2262/2272

I.2. Ứng dụng

o Remote phát sử dụng PT2262 với IR hoặc RF.

Remote RF sử dụng PT2262 o Ứng dụng điều khiển mạch từ xa

(4)

Mạch điều khiển sử dụng PT2272

I.3. Mã hóa/Giải mã PT2262/2272

o Trong 1 số ứng dụng thì việc sử dụng software để thực hiện việc mã hóa/giải mã sẽ giúp giảm chi phí và đơn giản hóa thiết kế rất nhiều.

o Để thực hiện việc mã hóa/giải mã thì trước tiên cần phải nắm vững cách thức mã hóa/giải mã của PT2262/2272 để đưa ra giải thuật thực hiện đơn giản và hiệu quả nhất.

(5)

Sử dụng PT2272 giải mã phím điều khiển

o Sử dụng vi điều khiển PIC và CCS C là 1 cách hiện thực mã hóa/giải mã, đơn giản vì chương trình viết bằng C, dễ dàng sử dụng lại như 1 module cho các ứng dụng khác.

Sử dụng MCU mã hóa/giải mã thay cho PT2262/2272

II. Mã hóa với PT2262

II.1. Biểu diễn Bit code mã hóa

 Cơ bản PT2262 sử dụng mỗi Bit gồm 3 trạng thái 0,1 và f. Mỗi trạng thái sẽ có 1 kiểu mã hóa Bit code khác nhau. Mỗi Bit code mã hóa chứa trong 32 chu kì tần số mã hóa của OSC(32 α).

(6)

Waveform của các Bit code

II.2. Bit đồng bộ(Synchronous Bit)

 Là Bit được thêm vào trong 1 khung truyền để giúp đồng bộ hóa quá trình mã hóa/giải mã. Độ dài của Sync Bit là bằng 4 lần độ dài 1 bit địa chỉ/dữ liệu tức 128 α.

Waveform của Sync Bit

II.3. Từ mã(Code Word)

 Cấu trúc việc truyền các Bit địa chỉ/ dữ liệu và Bit đồng bộ của PT2262 được xác định như sau:

Cấu trúc 1 từ mã 9 bits địa chỉ/3 bits dữ liệu

 Với dòng PT2262 sử dụng 6 bits địa chỉ và 6 bits dữ liệu thì từ mã này được biểu diễn:

 Như vậy với các dòng PT2262 với số đường địa chỉ/dữ liệu khác nhau ta có các Code Word khac nhau theo dạng sau:

(7)

Các dòng PT2262 với số lượng bit địa chỉ/dữ liệu khác nhau

II.4. Khung truyền(Code Frame)

 Một khung truyền bao gồm 4 từ mã(Code Word) phát liên tục nhau ra chân DOUT của PT2262 khi chân /TE là tích cực(/TE tích cục mức thấp).

Cấu trúc 1 khung truyền được gởi

III. Giải thuật và lập trình mã hóa

III.1.Giải thuật

 Mỗi bit sử dụng trong PT2262 có độ dài 32α thay thế bằng 8 bits 1,0 liên tục(1 Byte). Theo biểu diễn này ta có:

Timing của phần mã hóa các bit  Bit 0 được thay thế bằng chuỗi 10001000

 Bit 1 được thay thế bằng chuỗi 11101110  Bit f được thay thế bằng chuỗi 10001110

 Sync Bit được thay thế bằng chuỗi : 10000000|00000000|00000000|00000000  Như vậy các Bit Code khi phát đi sẽ được được thay thế bằng chuỗi bit mã

hóa nó. Ví dụ 1 từ mã Code Word PT2262 muốn phát là “11110000|1010| SyncBit” (8 bits địa chỉ|4 bits dữ liệu|1 Sync Bit) sẽ được mã hóa thành chuỗi 128 bit là:

(8)

11101110.11101110.11101110.11101110.10001000.10001000.10001000.1000 1000|11101110.10001000.11101110.10001000|11101110.00000000. 00000000.

00000000

 Thực hiện việc gởi 4 lần 1 từ mã(Code Word) để tạo 1 khung truyền.

III.2.Lập trình

III.2.1. Thiết lập timing

 Sử dụng Timer để thực hiện việc truyền các bit dữ liệu, do đó cần phải xác định và tính toán các giá trị timing của tốc độ truyền.

 Các giá trị timing này có thể thay đổi bằng việc tính toán lại các giá trị:

III.2.2. Quy ước mã hóa địa chỉ

 Vì PT2262/2272 sử dụng các bit địa chỉ là 3 trạng thái 0,1 và f, do đó cách biểu diễn địa chỉ này là cơ số 3, với 8 bits địa chỉ ta có tối đa “3 mũ 8” địa chỉ được mã hóa.

(9)

 Để đơn giản hóa việc sử dụng các bits 3 trạng thái này ta chuyển về số thập

phân 32 bits có 8 chữ số với mỗi ký số biểu diễn 1 bits 3 trạng thái này với quy ước:

 Số 0 biểu diễn mức 0  Số 1 biễu diễn mức 1  Số 2 biểu diễn mức f

 Giả sử địa chỉ thập phân 11112200 là địa chỉ đã mã hóa của 8 bits địa chỉ A7: 1111ff00. Ngược lại với giá trị mặc định(các chân địa chỉ để hở) 8 địa chỉ A0-A7 của PT2262 là ffffffff sẽ được biểu diễn bằng số thập phân 22222222.

III.2.3. Thực hiện mã hóa các từ mã

 Áp dụng quy tắc mã hóa theo cách trên ta có định nghĩa:

 Với 1 từ mã Code Word thông thường có độ dài là 128 bits tức sử dụng 1 bộ đệm 16 Bytes để chứa kết quả chuỗi Code Word sau mã hóa.

 Giả sử thực hiện việc mã hóa 8 bits địa chỉ, 4 bits dữ liệu và 1 Sync Bit ta có:

III.2.4. Phát dữ liệu

 Sử dụng Timer với các giá trị timing được xác định ở 1 tốc độ đã được xác định trước.

(10)

 PT2262 phát mỗi khung truyền(Code Frame) chứa 4 từ mã(Code Word), do đó cần thực hiện việc lặp gởi các bits dữ liệu trong bộ đệm 4 lần.

Thiết lập truyền 4 lần bộ đệm 128 bits

(11)

IV.Giải mã PT2272

o Thực hiện giải mã ngược lại quá trình mã hóa của PT2262 để thu được kết quả dữ liệu.

o Trong Waveform của mã hóa PT2262 các bit 1,0 có những khoảng thời gian xác định, dựa vào khoảng thời gian này để xác định các bit đã phát

o Các thời khoảng bit có thể có là 4α,12α và 127α tương ứng với độ dài 1bit, 3 bits và 31.5 bits.

o Việc đo các thời khoảng bit này thực hiện khi có sự thay đổi trạng thái của tín hiệu. Các điểm đỏ sẽ đánh dấu việc kết thúc đo thời gian bit 0 và bắt đầu đo cho bit 1, ngược lại các điểm xanh kết thúc việc đo thời gian của bit 1 và bắt đầu đo cho bit 0.

Thực hiện đo thời khoảng bit

o Gọi T1 và T2 là khoảng thời gian đo được của xung 1 và 0 liên tiếp nhau thì ta có bảng giải mã các bits:

T1 T2 Code

1bit 3bits 4 bits 1000

3bit 1bits 4 bits 1110

1bit 31.5bits Sync Bit

(12)

o Với mỗi cặp 4 bits thu được liên liếp nhau ta lại thu được kết quả giải mã tương

ứng:

4 bits cao 4 bits thấp Kết quả giải mã

1000 1000 0

1000 1110 f

1110 1110 1

1110 1000 Lỗi

o Thực hiện lần lượt 12 bits địa chỉ/ dữ liệu và 1 Sync Bit ta sẽ thu được 1 từ mã(Code Word).

o Vì PT2262 phát 1 khung truyền gồm 4 từ mã(Code Word) nên khi ta thu liên tiếp các từ mã(Code Word) giống nhau thì có nghĩa chắc chắn dữ liệu đã được giải mã đúng.

V. Lập trình giải mã

V.1.Xác lập timing

 Giống với phần phát, phần thu phải xác định tần số mã hóa bên phát bằng cách xác định các giá trị timing.

(13)

V.2.Xử lý Interrupt /Polling V.2.1. Sử dụng Interrupt

 Việc sử dụng interrupt sẽ giúp quá trình xử lý không liên tục các tín hiệu thu từ mạch RF mà thay vào đó là kiểm tra các điểm thay đổi được thiết lập bởi ngắt.

 Dùng interrupt sẽ giúp vi điều khiển có thể thực hiện các thao tác điều khiển, xủ lý khác trong quá trình giải mã.

 Tuy nhiên các giải thuật sử dụng interrupt phải đảm bảo không tạo các trạng lái vòng lặp không xác định điều kiện thoát, tránh sử dụng các giải thuật gây cấm ngắt.

(14)

Hàm xử lý trong ngắt

V.2.2. Sử dụng Polling

 Thực hiện việc lặp kiểm tra liên tục ngõ vào của chân thu trong chương trình thay cho chức năng interrupt.

V.3.Giải mã

 Các trạng thái giải mã gồm: Trạng thái sẵn sàng nhận, trạng thái kiểm tra có dữ liệu nhận, trạng thái kiểm tra nhận Sync Bit.

Định nghĩa các trạng thái giải mã

(15)

 Điều kiện để biết nhận đủ 12 bits địa chỉ/ dữ liệu là đã thực hiện nhận đủ 96 bits trong bộ đệm

 Thực hiện việc kiểm tra Sync Bit để biết nhận đúng 1 từ mã(Code Word)

 Thực hiện việc giải mã thông tin địa chỉ thu được từ bộ đệm, theo quy ước địa chu thu được là 1 số 32 bits:

(16)

(17)

VI. Ứng dụng

VI.1. Remote điều khiển

 Sử dụng loại remote sử dụng PT2262/SC2262 với điện trở Rosc là 4M7.  Tần số phát của mạch RF là 315 MHz.

 Số lượng phím điều khiển tùy thuộc vào loại remote 4,6,8 hoặc12.

VI.2. Mạch phát dùng MCU

 Sử dụng PIC12F683 để phát tín hiệu thay cho Remote.  Cấu hình dao động trong 8MHz.

 Không sử dụng chức năng Master Clear trên chân GP3 để có thể dùng như 1 IO nếu cần(Disable Master Clear).

 Sử dụng chân phát dữ liệu GP5.

 Các input trên mạch thu được điều khiển bởi 3 bits trong 4 bits của phần dữ liệu phát.

(18)

 Khai báo sử dụng thư viện mã hóa:

(19)

 Kết quả biên dịch:

Kết quả biên dịch

VI.3. Mạch thu dùng PT2272

 Mạch thu dùng PT2272-L4.

(20)

VI.4. Mạch thu điều khiển

 Sử dụng PIC12F683 để thu tín hiệu.  Cấu hình dao động trong 8MHz.

 Không sử dụng chức năng Master Clear trên chân GP3 để có thể dùng như 1 IO nếu cần(Disable Master Clear).

 Sử dụng ngắt ngoài (external interrupt on RA2) để thực hiện việc giải mã.  Các Output trên mạch thu được điều khiển bởi 3 bits trong 4 bits của phần dữ

(21)

 Khai báo sử dụng thư viện giải mã

 Hàm xử lý IO khi nhận được dữ liệu

Hàm sẽ được gọi mỗi khi nhận được dữ liệu  Hàm main khi sử dụng interrupt:

(22)

(23)

 Kết quả biên dịch:

(24)

Tài liệu tham khảo

:

1. PT2262 Datasheet. 2. PT2272 Datasheet.