Микросхемы фирмы Holtek для систем дистанционного управления
Журнал «Электронные компоненты» №2 2002 г.
Александр Зайцев
Многие бытовые приборы, системы ограничения доступа, промышленное оборудование и другие устройства имеют в своем составе пульт дистанционного управления, что существенно дополняет сервисные функции выпускаемого изделия. Фирма Holtek разработала семейства микросхем дистанционного управления (ДУ), отличающиеся друг от друга по формату передаваемых данных, количеству бит адреса и данных в посылке, по условию начала генерации посылки; набору сервисных функций. Все выпускаемые микросхемы ДУ выполнены по КМОП технологии с минимальным потребляемым током. Они ориентированы для передачи кодовой посылки по инфракрасному или радиоканалу связи, с минимальным числом внешних компонентов схемы. Широкий диапазон напряжений питания и рабочей температуры позволяют применять микросхемы ДУ Holtek в большинстве приложений.
Микросхемы ДУ фирмы Holtek можно разделить на три основные группы:
- Семейства микросхем кодеров/декодеров.
- Микросхемы для пультов ДУ телеаппаратуры.
- Микросхемы бесконтактной идентификации.
В первую группу входят семейства микросхем кодеров/декодеров, основным свойством которых является устанавливаемое с помощью переключателей, внешней схемой или программно значение адреса и данных. Кодер формирует кодовую последовательность после появления активного уровня сигнала на выводе TE или сигнала низкого логического уровня на входах данных (DATA). Генерация кодовой посылки продолжается до тех пор, пока присутствует активный уровень сигнала. Посылка всегда генерируется полностью, даже если активный уровень сигнала был снят. В некоторых микросхемах кодеров предусмотрено управление количеством повторений кодовой последовательности после снятия активного уровня сигнала, что может быть необходимо для достоверного детектирования посылки. Кодовая последовательность может состоять из комбинации следующих полей: преамбула; синхронизирующие биты; адрес; данные; биты антикода.
Декодер обрабатывает кодовую последовательность, полученную из канала связи, последовательно обрабатывая несколько посылок. Если все посылки имели одинаковое значения полей, и адрес кодера совпал с адресом декодера, будет сформирован сигнал о принятой команде (вывод VT). В декодерах, имеющих выводы данных, информация из поля данных декодированной посылки, передается в соответствующие выходные защелки.
К наиболее простым семействам микросхем ДУ этой группы можно отнести кодеры/декодеры 212 (см. таблицу 1). В состав кодовой последовательности, генерируемой кодерами этого семейства, входит преамбула, синхронизирующий бит и 12-разрядное после адреса/данных ( 1). Каждый вывод адреса/данных кодера может быть подсоединен к Vss (логический нуль) или оставлен не подсоединенным (логическая единица). Для микросхемы HT12E кодовая последовательность формируется в виде логических уровней, а для HT12A в виде пачки импульсов с частотой 32 кГц ( 2).
1.Кодовая последовательность семейства кодеров/декодеров 212
2.Представление битов в кодовой последовательности микросхем HT12E и HT12A
Представление битов кодовой последовательности в виде пачки импульсов позволяет передавать команду по ИК каналу связи, практически непосредственно подключив ИК диод к кодеру.
Для кодеров данного семейства микросхем ДУ были разработаны декодеры HT12D и HT12F. Основным их различием является то, что в микросхеме HT12D присутствует выходная 4-разрядная защелка данных, а в декодируемой посылке проверяется 8 бит адреса. В микросхеме HT12F проверяются все 12 бит адреса декодируемой команды, если адрес совпадает с установленным значением на адресных входах кодера, то формируется активный уровень сигнала на выводе VT.
Таблица 1. Основные характеристики микросхем ДУ семейства кодеров/декодеров 212
| Тип | Напряже ние
питания,
В | Адрес
(бит) | Адрес/
данные
(бит) | Тип
выходных
данных | Триггер | Кол-во
прове рок | Модуля ция
38кГц | Корпус | Совмес тимость
| | HT12A | Кодер | 2,4…5,0 | 8 | 4 | - | DATA | - | Есть | 18DIP 20SOP | HT12D/12F | | HT12E | Кодер | 2,4…12 | 8 | 4 | - | -TE | - | - | 18DIP 20SOP | HT12D/12F | | HT12D | Декодер | 2,4…12 | 8 | 4 | Защелка | - | 3 | - | 18DIP 20SOP | HT12A/12E | | HT12F | Декодер | 2,4…12 | 12 | 0 | - | - | 3 | - | 18DIP 20SOP | HT12A/12E |
Отдельно выделяется семейство кодеров 39 (таблица 2). В состав этого семейства пока входит только одна микросхема HT6026, совместимая функционально и по расположению выводов с MC145026. В отличие от предыдущего семейства значение бита адреса/данных в посылке кодируется тремя состояниями: логический нуль, логическая единица, не подключено ( 3). Такой подход позволяет расширить число возможных комбинаций адресов кодеров, уменьшая общую длительность кодовой посылки. Кодовая последовательность, генерируемая HT6026, состоит из преамбулы и 9 бит адреса/данных ( 4).
3.Представление битов в кодовой последовательности микросхемы HT6026
4.Кодовая последовательность семейства кодеров 39
Таблица 2. Основные характеристики микросхем ДУ семейства кодеров 39
| Тип | Напряже ние
питания,
В | Адрес
(бит) | Адрес/
данные
(бит) | Тип
вых.
данных | Триггер | Кол-во
прове рок | Модуля ция
38кГц | Корпус | Совмести мость | | HT6026 | Кодер | 4…18 | 0 | 9 | - | -TE | - | - | 16DIP NSOP | MC145026 |
В состав семейства кодеров/декодеров 312 входит 3 микросхемы кодеров (HT6010, HT6012, HT6014) и три микросхемы декодеров (HT6030, HT6032, HT6034). Краткие технические характеристики и совместимость микросхем этого семейства смотрите в таблице 3. Состав кодовой последовательности схож с посылкой, формируемой кодерами семейства 212, за исключением длительности бита конфигурации и длины информационного поля адреса/данных ( 5). Аналогично семейству 39 биты адреса/данных кодируются тремя состояниями, но представление битов в посылке существенно отличается ( 6). Кодеры HT6012 и HT6014 имеют вывод для подключения светодиода, указывающий генерацию команды. Пример схемы включения кодера HT6012 показан на рисунке 7.
5.Кодовая последовательность семейства кодеров 312
6.Представление битов в кодовой последовательности микросхем семейства 312
7.Типовая схема включения кодера HT6012
Декодеры проверяют принятую кодовую последовательность, информационная часть которой состоит из 12 бит (N бит адреса и 12N бит данных). Принятые данные передаются в соответствующие выходные защелки только если команда была два раза подряд правильно дешифрирована и принятый адрес совпал с установленным в декодере. При правильно принятой команде на выходе VT появляется высокий уровень сигнала. Декодеры этого семейства могут иметь 0, 2 и 4 выходных защелок данных (соответственно, 12, 10 и 8 входов адреса). На рисунке 8 показана типовая схема включения декодера HT6034.
8.Типовая схема включения кодера HT6012
Таблица 3. Основные характеристики микросхем ДУ семейства кодеров/декодеров 312
| Тип | Напряжение
питания,
В | Адрес
(бит) | Адрес/
данные
(бит) | Тип
выходных
данных | Триггер | Кол-во
проверок | Корпус | Совместимость | | HT6010 | Кодер | 2,4…12 | 8 | 4 | - | -TE | - | 18DIP 20SOP | HT6030/32/34 | | HT6012 | Кодер | 2,4…12 | 10 | 2 | - | DATA | - | 18DIP 20SOP | HT6032 | | HT6014 | Кодер | 2,4…12 | 8 | 4 | - | DATA | - | 18DIP 20SOP | HT6034 | | HT6030 | Декодер | 2,4…12 | 12 | 0 | - | - | 2 | 18DIP 20SOP | HT6010 | | HT6032 | Декодер | 2,4…12 | 10 | 2 | Защелка | - | 2 | 18DIP 20SOP | HT6010/12 | | HT6034 | Декодер | 2,4…12 | 8 | 4 | Защелка | - | 2 | 18DIP 20SOP | HT6010/14 |
Своеобразными являются микросхемы ДУ семейства кодеров/декодеров 318. Краткая техническая характеристика микросхем кодеров HT600, HT680, HT6207 и декодеров HT604L, HT614, HT692 сведена в таблицу 5. Кодеры этого семейства формируют посылку, состоящую из преамбулы; более сложной структуры синхронизирующих битов, по сравнению с предыдущим семейством; адрес/данные (см. 9). Кодирование битов в посылке аналогично семейству 312. Значительным отличием от семейства 312 является то, что в состав посылки входит информация с несуществующих выводов. Например, для кодера HT680 - A4, A5, A10, A13, A16 и A17. Эти биты в посылки кодируются как «не подключено». На рисунке 10 показано состояние выводов в микросхемах HT680, а в таблице 4 детально рассмотрена кодовая последовательность.
9.Кодовая последовательность семейства кодеров 318
10.Пример включения HT680
Таблица 4. Состав кодовой последовательности генерируемой HT680 при включении, показанном на 10.
| Преамбула и синхронизация | A0
0 | A1
Z | A2
0 | A3
1 | A4
Z | A5
Z | A6
1 | A7
Z | A8
0 | A9
0 | AD10
Z | AD11
Z | | - | AD12
Z | AD13
Z | AD14
Z | AD15
1 | AD16
Z | AD17
Z | |
Декодеры семейства 318 функционально практически не отличаются от семейства 312, но необходимо отметить, что в микросхемах HT614 и HT692 принятые данные не сохраняются в выходной защелке, а присутствуют на выходах данных только во время приема команды. Естественно, при условии совпадения адреса, установленного в декодере и дешифрированного в принятой посылке.
Таблица 5. Основные характеристики микросхем ДУ семейства кодеров/декодеров 318
| Тип | Напряжение
питания,
В | Адрес
(бит) | Адрес/
данные
(бит) | Тип
выходных
данных | Триггер | Кол-во
проверок | Корпус | Совместимость | | HT600 | Кодер | 2,4…12 | 9 | 5 | - | TE | - | 20DIP/SOP | HT604L/614 | | HT680 | Кодер | 2,4…12 | 8 | 4 | - | TE | - | 18DIP/SOP | HT692 | | HT6207 | Кодер | 2,4…12 | 10 | 4 | - | DATA | - | 20DIP/SOP | HT604L/614 | | HT604L | Декодер | 2,4…12 | 10 | 4 | Защелка | - | 2 | 20DIP/SOP | HT600/6207 | | HT614 | Декодер | 2,4…12 | 10 | 4 | Буфер | - | 2 | 20DIP/SOP | HT600/6207 | | HT692 | Декодер | 2,4…12 | 10 | 2 | Буфер | - | 2 | 18DIP | HT680 |
Наибольшую гибкость разработчикам предоставляют однократно программируемые микросхемы семейства HT6P20 224. Кодеры этого семейства не имеют выводов адреса, что позволяет использовать малогабаритные корпуса с минимальным числом выводов. Параметры работы кодера и 24-разрядный адреса программируются на этапе сборки устройства по специальному протоколу. В параметрах работы кодера можно указать состав кодовой последовательности, полярность формирования кодовой последовательности. Протокол программирования позволяет сделать верификацию установленных параметров работы. Биты в кодовой последовательности кодируются аналогично семейству 212, а состав ее полей несколько отличается, в конце посылки передается поле из 4 бит антикода ( 11).
11.Кодовая последовательность семейства кодеров HT6P20 224
Таблица 6. Основные характеристики микросхем ДУ семейства HT6P20
| Тип | Напряжение
питания,
В | Адрес
(бит) | Адрес/
данные
(бит) | Триггер | Корпус | Совместимость | | HT6P20 | Кодер | 2,4…12 | 24/22/20/16 | 0/2/4/8 | TE | 8DIP/NSOP,
16DIP/NSOP | - | | HT6P20A | Кодер | 2,4…12 | 24 | 0 | TE | 8DIP/NSOP | - | | HT6P20B | Кодер | 2,4…12 | 22 | 2 | DATA | 8DIP/NSOP | - | | HT6P20D | Кодер | 2,4…12 | 20 | 2 | - | 16DIP/NSOP | - |
Широкий диапазон напряжения питания, малый ток потребления, минимальное число внешних компонентов делают микросхемы этой группы идеальными для таких приложений, как охранные системы; пожарные и другие датчики; управление гаражными воротами; системы ограничения доступа.
В отдельную группу выделяются микросхемы ДУ для телеаппаратуры (см. таблицу 7). Кодеры для телеаппаратуры поддерживают большое число клавиш, соединяются в виде матрицы и имеют малый ток потребления в режиме ожидания. При нажатии на кнопку генерируется кодовая последовательность, формат которой предназначен в основном для передачи по ИК каналу связи.
Наиболее значительным различием между микросхемами данной группы является метод кодирования битов в команде:
>HT6221/HT6222 - модуляция позиции импульсов (PPM) с заполнением меандром 38 кГц ( 12а);
HT6230 - фазовое кодирование битов ( 12б);
HT6240-002 - модуляция позиции импульсов (PPM) ( 12в).
Также эти микросхемы различаются между собой максимальным количеством подключаемых кнопок, форматом кодовой последовательности, рабочим диапазоном напряжений питания.
12.Кодирование битов в посылке микросхемами кодеров для телеаппаратуры
Таблица 7. Основные характеристики микросхем ДУ для телеаппаратуры
| Тип | Напряжение
питания,
В | Адрес
(бит) | Адрес/
данные
(бит) | Число
кнопок | Модуляция
38кГц | Корпус | Совместимость | | HT6221 | Кодер | 1,8 …3,5 | 16 | 8 | 32 | Есть | 20SOP | PD61121 | | HT6222 | Кодер | 1,8…5 | 16 | 8 | 64 | Есть | 24SOP | PD61122 | | HT6230 | Кодер | 2,4…5,2 | 5 | 6 | 96 | - | 28SOP | SAA3010 | | HT6240-002 | Кодер | 2,2…3,6 | 8 | 8 | 32 | - | 20/24SOP | M50560 |
В третью группу пока входит только одна микросхема HT6720, предназначенная для систем бесконтактной идентификации RFID, работающих на частоте 13,56 МГц. К микросхеме подключается только внешняя индуктивность, образующая с внутренним конденсатором LC-контур. Питание микросхемы осуществляется за счет электромагнитного поля 13,56 МГц, излучаемого считывателем. Если напряженность электромагнитного поля достаточна для формирования ответа, активизируется интегрированный RC-генератор ( 13). Данные, предварительно записанные в однократно программируемую память, передаются последовательно, замыкая LC-контур с ШИМ/АМ модуляцией. Объем предаваемых данных 96 бит, включая 16 бит CRC и до 64 бит данных пользователя ( 14).
В зависимости от формы и размера антенны считывателя и при небольших габаритных размерах индуктивности, подключенной к микросхеме, расстояние обнаружения кодера может быть от 2 до 10 см.
Таблица 8. Основные характеристики микросхем RFID
| Тип | Напряже ние
питания,
В | Потребля емый
ток, мкА,
при 3В | Рабочая
частота,
МГц | Модуля ция | Объем
памяти
(данных) | Скорость
передачи | Про верка | Кодир. | Пере дача
данных | | HT6720 | Кодер | 2,4…5 | 4 | 13,56 | АМ | 96(64) бит | 4Кбит/с | CRC-16 | ШИМ | Повто рение |
13.Принцип питания электропитания и ответа микросхемы HT6720
14.Кодовая последовательность, генерируемая кодером HT6720
В соответствии с тенденциями развития промышленности и потребностями рынка электроники фирма Holtek планирует расширить номенклатуру выпускаемых микросхем ДУ, имеющих более высокую степень интеграции и функциональную гибкость. Более подробную информацию о новинках и планах Holtek можно получить у ее официального партнера Rainbow Technologies.
Источник: rtcs.ru
Автор: Александр Зайцев
Сайт автора: http://www.alex-uc.narod.ru/
Читайте далее: НАБОР КОМАНД PIC МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ СЕМЕЙСТВА PIC17CXXX, Сопряжение матрицы клавиатуры с микроконтроллером. Несколько вариантов., Управление нагрузкой 220В переменного напряжения с использованием симисторов, Подпрограммы умножения и деления для PIC., Телевизор скоро прикажет долго жить!, Технология изготовления печатных плат, Что такое FRAM ?, Описание работы в PIC Simulator, Базовый электронный компонент, POSITIV RESIST в аэрозольной упаковке, Частотомер на PIC16F873 с двух строчным ЖКИ способный измерять частоты, Технология изготовления паяльной маски, Формат WAV-файлов, Цифровые счетчики электрической энергии, Штрихкодирование, RFID (радиочастотная идентификация), Применение микросхемных стабилизаторов серии 142, К142, КР142, Алфавитно-цифровые индицирующие ЖК-модули на основе контроллера HD44780, Программирование портов ввода/вывода LPT и ISA,
|
