红外通信收发系统的设计和实现实验报告

红外通信收发系统的设计与实现随着科技的发展，红外通信技术已经得到了广泛的应用，例如智能家居、电子设备遥控、智能健康等各领域。

为了更好地利用这一技术，我们需要设计和实现一个高性能的红外通信收发系统。

一、系统设计1. 组成部分该系统由红外发射头、红外接收头、微控制器、红外解码芯片等组成。

其中，红外发射头负责向外发射红外光信号，红外接收头负责接收外部传来的红外光信号。

微控制器是整个系统的核心部件，负责控制整个系统的操作，根据接收到的信号进行相应的操作和处理，为用户提供便利。

红外解码芯片则用于对接受到的红外信号进行解码和处理。

2. 技术参数在设计该系统时，需要考虑到一些关键的技术参数，例如频率范围、解码速度、最大距离等。

频率范围需要在一定的范围内，以防止干扰和频率偏移。

解码速度要足够快，以确保用户能够及时接收信号并进行操作。

最大传输距离需要满足实际使用需求，以避免无法正常使用的问题。

3. 功能设计在系统设计时，还需要考虑到不同的功能需求。

比如，智能家居领域中需要支持控制灯光、电视、电器等，用户可以通过智能手机或者遥控器进行控制。

电子设备遥控领域中需要支持多个设备的遥控，用户可以通过一个遥控器进行多个设备的遥控。

智能健康领域中需要支持数据的传输和处理，用户可以通过该系统将健康数据上传到云端进行分析和记录。

二、系统实现在设计完成后，需要进行系统的实现和测试。

1. 硬件实现首先需要进行硬件方面的实现工作，包括选型、焊接、调试等。

需要注意的是，不同的应用场景需要不同的硬件组成和参数。

比如，在需要长距离传输的情况下，需要选择高功率的红外发射头和高灵敏度的红外接收头，以确保传输信号的稳定性和实时性。

2. 软件实现软件方面的实现通常使用C语言进行编程，并利用相应的开发工具进行开发和调试。

需要注意的是，在编写软件时需要考虑通讯协议和数据的传输方式。

例如，在智能家居领域中，需要定义相应的控制命令和数据格式，以便用户使用和解析。

北邮红外通信收发系统的设计实验报告2篇北邮红外通信收发系统的设计实验报告第一篇：一、引言通信技术是现代社会的重要组成部分，而红外通信作为一种无线通信技术，具有无线、隐蔽、低功耗等特点，在各个领域得到广泛的应用。

本实验旨在设计并实现一种基于北邮红外通信收发系统，以验证其可靠性和稳定性。

二、实验目的1. 理解红外通信的原理和规范。

2. 学习使用北邮红外通信收发系统。

3. 能够正确设置收发模块的参数。

4. 进行距离测试，评估系统的通信距离性能。

5. 进行干扰测试，确定系统的抗干扰性能。

三、实验设备1. 硬件设备：北邮红外通信收发模块、电脑。

2. 软件设备：PC机控制软件、北邮红外通信收发系统驱动程序。

四、实验步骤1. 连接硬件设备：将北邮红外通信收发模块通过串口线与电脑连接。

2. 安装驱动程序：根据实验要求，在电脑上安装北邮红外通信收发系统驱动程序。

3. 配置参数：在PC机控制软件中，设置收发模块的参数，包括通信速率、校验方式等。

4. 进行距离测试：设置一个合适的通信距离，发送一条特定信息，观察接收端是否成功接收并显示该信息。

5. 进行干扰测试：在通信过程中引入干扰信号，观察系统是否能正确识别并过滤干扰信号。

五、结果与分析1. 距离测试结果：根据实验设置的通信距离，收发系统能够成功传输信息，并且接收端能够正确接收和显示该信息，表明系统具有较好的通信距离性能。

2. 干扰测试结果：在引入干扰信号的情况下，系统能够正确识别并过滤干扰信号，保证数据传输的准确性和可靠性。

六、实验结论通过本次实验，我们成功设计并实现了一种基于北邮红外通信收发系统。

实验结果表明，该系统具有较好的通信距离性能和抗干扰性能，能够满足实际应用的需求。

同时，本实验也深入理解了红外通信的原理和规范，对于今后的通信技术研究和应用具有一定的参考价值。

第二篇：一、引言红外通信是一种无线通信技术，具有无线、隐蔽、低功耗等特点，在各个领域得到了广泛的应用。

【最新卓越萱理方案您可自由编辑】（通信企业管理）红外通信收发系统的设计与实现红外通信收发系统的设计和实现摘要，Abstractl壹、引言1二、设计目的：2三、设计任务要求2四、系统设计思路2五、模块电路设计21、语音信号的设计方案22、红外光发送模块的设计方案33、红外光接收模块的设计方案34、高通滤波器45、功率放大器4六、数据测量和功能实现4七、问题分析4八、总结4九、所用元件及测试仪表清单5摘要：本文阐述了红外通信的基本工作原理，完成了红外收发器具体的硬件电路设计，且且详细说明了发射和接收的工作原理，同时指出于设计过程中应该注意的壹些问题。

通过实际搭建电路，音乐芯片9300A产生的乐曲，通过调制LED后发出, 于壹定的距离范围之内，接收端能够接收到乐曲信号，利用喇叭能够将乐曲信号无失真的播放出来。

从而完成了整个红外通信系统的收发关键词：红外通信，调制Desig nan dlmpleme ntatio nofin fraredcom mun icatio ntran sceiversyste m Abstract:In thispaper,describedthebasicwork in gpri ncipleofi nfraredcom muni cati on, completedthedesignofinfraredtransceiver ' sidiographichardwarecircuit,an ddetaileddescriptio no fthework in gpri ncipleoftra nsmitti ngan drecei vin g,a lsopo in tedoutthatduri ngthedesig nprocessshouldpayatte nti on tosomeproblems.Throughtheactualcircuitstructures,music9300Achipge neratedmusic,throughmodulatedLEDa ndemittedthemusicsig nal,i nacerta in dista ncera nge,thereceiverca nreceivemusicsig nal,a ndthemusicsig nalca nbebroadcastw ithoutdistort ion withtheuseofloudspeaker.Therebycomplet in gthetra nsmitt ingan dreceivi ngofe ntirei nfraredcom mun icatio nsystem.Keywords:i nfraredcom mun icati onm odulatio n壹、弓I言随着科技的进步，无线电通信技术得到了前所未有的发展，而红外无线数据通信相对于无线电数据通信具有低功耗、低价格、低电磁干扰、高保密性等优点, 目前发展迅猛，尤其于近距离无线数据通信中得到了广泛的应用•尤其是随着编码调制技术的发展，红外无线数据通信的数据速率越来越高，成为许多移动设备、室内办公设备以及手持设备无线数据通信的壹个重要途径。

红外通信收发系统的设计与实现院系：信通院专业：通信工程班级： 2008211105学号： 08210148班内序号： 27姓名：乔雅楠一．【课题名称】红外通信收发系统的设计与实现二．【摘要】红外通信技术由来已久，它是以红外线为载体，利用红外技术实现两点间的近距离信息转发，红外无限通信采用大气作为传输媒质，一般由红外发射和红外接收系统两部分组成。

红外通信的优点是抗干扰能力突出，低成本，高速率且低功耗。

而语音和音乐等所产生的电信号和其他低频信号异样，一般不进行远距离传输，是经过放大后对发射机的高频振荡进行调制，然后将此携带有低频信号的高频已调制信号，通过一定的媒介传输出去。

关键词：红外通信红外发射红外接收放大三．【设计任务及要求】基本要求（1）设计一个正弦振荡器，f≥1KHz，Uopp≤1V；（2）所设计的正弦波振荡器的输出信号作为红外光通信收发系统发送端的输入信号，在接收端可接收到无明显失真的输入信号；（3）要求接收端LM386增益设计G=200；（4）设计该电路的电源电路（不要求实际搭建），用PROTEL软件绘制完整的电路原理图及印制电路板图。

提高要求利用音乐芯片产生乐曲，调制LED后发出，接收端接收信号利用喇叭将发送的乐曲无失真地播放出来。

四．【设计思路及总体设计结构图】首先我们来看一下光通信收发系统原理图：但本实验中只考虑了最基础和最重要的部分来完成红外通信收发系统的设计。

包括信号产生电路，led的驱动和调制电路，光信号的检测和放大。

信号可以采用音乐芯片kd-9300或是lx9300来完成，也可以用rc振荡器构成（实验中用音乐芯片）。

然后将信号经放大后通过发射二极管发送，通过接收二极管接收，再经功率放大器（lm386）放大，最后通过喇叭得到无明显失真的音乐。

五【主要器件的介绍】（1）红外发送管和红外接收管：常见的红外发送管发出的为红外线而非可见光，红外线波长为940nm左右，外形与普通的发光二极管相同，只是颜色然不同，一般有黑色、透明和深蓝色等三种。

电子电路综合实验实验报告题目: 红外通信收发系统的设计与实现姓名学院信息与通信工程学院专业通信工程班级学号班内序号指导教师2013年4 月一、实验目的通过红外通信收发系统的设计与实现，使实验者掌握简单的红外光通信系统的组成及设计原理；理解通信电子系统方案设计、电路设计的方法；学会电子电路安装和调试的基本方法；提高工程设计和实践动手能力；加强系统概念；激发创新实践欲望，培养创新实践兴趣，提高创新实践能力。

二、项目背景红外通信系统属于无线通信领域，它以红外线作为载体将信息从发射机传到接收机，从而实现遥控或信息传递的功能。

红外通信系统的实际是光通信系统的一个重要分支，红外通信系统的实际思路和目前世界上所采用的骨干通信网的光纤通信系统是有相同之处的，唯一重要的差别就是它们二者所采用的传输媒质不同，一个是大气，一个则是光纤。

语音和音乐等所产生的电信号和其他低频电信号一样，一般不直接进行远距离传输，而是经过放大后对发射机的高频振荡进行调制，然后将此携带有低频信号的高频已调制信号，通过一定的媒介传输出去。

红外数据传输，使用传输介质——红外线。

红外线是波长在750nm~1mm之间的电磁波，是人眼看不到的光线。

红外数据传输一般采用红外波段内的近红外线，波长在0.75~25μm之间。

三、实验任务设计实现一个简单的红外通信收发系统，能够实现对信号的发射与接收。

基本要求为：（1）利用音乐芯片产生乐曲作为红外光通信收发系统发送端的输入信号，接收端接收信号并利用喇叭将发送的乐曲无失真地播放出来；（2）要求红外光通信收发系统接收端的增益为G=200；四、设计思路4.1 系统组成框图本实验主要由信号产生电路、发射系统和接收系统三个模块构成，如图1所示。

产生的信号由发送系统转化为光信号进行发送，通过接受系统检测光信号并将其放大后转化为电信号。

图1 实验原理框图4.2 主要单元电路设计4.2.1 音乐信号发生电路实验中采用的音乐芯片的型号为TS088BD ，其连接方法如图2所示。

一、实验目的通过本次实验，掌握红外通信的基本原理，了解红外通信系统的工作流程，学会使用红外发射和接收模块进行数据传输，并能够分析红外通信的优缺点。

二、实验原理红外通信是利用红外线传输信息的通信方式，其原理是将要传输的信息（如数字信号、模拟信号等）调制到一定频率的红外载波上，通过红外发射管发射出去，接收端接收红外信号，解调出原始信息。

1. 红外发射原理红外发射器主要由红外发射管、驱动电路、调制电路等组成。

驱动电路将信号放大后驱动红外发射管，调制电路将信号调制到一定频率的红外载波上。

2. 红外接收原理红外接收器主要由红外接收管、放大电路、检波电路、解调电路等组成。

放大电路将接收到的微弱信号放大，检波电路将调制信号中的原始信息提取出来，解调电路将提取出的信息解调为原始信号。

3. 红外通信系统红外通信系统由红外发射器和红外接收器组成，两者之间通过红外线进行信息传输。

系统工作流程如下：（1）信息编码：将原始信息编码为二进制信号。

（2）调制：将编码后的二进制信号调制到一定频率的红外载波上。

（3）发射：通过红外发射管将调制后的信号发射出去。

（4）接收：通过红外接收管接收发射的信号。

（5）解调：将接收到的信号解调为原始信息。

（6）信息处理：对解调后的信息进行处理，如显示、存储等。

三、实验器材1. 红外发射模块2. 红外接收模块3. 51单片机4. 信号源5. 电源6. 接线板7. 实验台四、实验步骤1. 连接红外发射模块和51单片机，将信号源输出信号连接到单片机的输入端。

2. 编写程序，实现信号编码、调制、发射等功能。

3. 连接红外接收模块，将接收到的信号输入到单片机的输入端。

4. 编写程序，实现信号接收、解调、信息处理等功能。

5. 检查实验结果，观察红外通信系统的性能。

五、实验结果与分析1. 通过实验，成功实现了红外通信系统的基本功能。

2. 红外通信具有以下优点：（1）传输速度快，抗干扰能力强。

（2）成本低，易于实现。

一、实验目的1. 理解红外发射与接收的基本原理。

2. 掌握红外发射接收模块的使用方法。

3. 通过实验验证红外遥控信号的传输与接收过程。

二、实验原理红外发射接收实验是基于红外通信原理进行的。

红外通信是利用红外线进行信息传输的一种通信方式，具有传输速度快、抗干扰能力强、成本低等优点。

实验中，红外发射器将控制信号调制到红外线载波上，通过红外线传输到接收器，接收器将接收到的红外信号解调，还原出原始的控制信号。

三、实验器材1. 红外发射模块2. 红外接收模块3. 电路板4. 电源5. 按键6. 电阻7. 电容8. 万用表9. 逻辑分析仪（可选）四、实验步骤1. 搭建红外发射电路（1）根据电路原理图连接红外发射模块、按键、电阻、电容等元件。

（2）将按键连接到红外发射模块的控制端，电阻和电容连接到红外发射模块的输出端。

（3）检查电路连接无误后，接通电源。

2. 搭建红外接收电路（1）根据电路原理图连接红外接收模块、电阻、电容等元件。

（2）将电阻和电容连接到红外接收模块的输出端。

（3）检查电路连接无误后，接通电源。

3. 测试红外发射与接收（1）按下按键，观察逻辑分析仪或万用表显示的信号波形。

（2）调整红外发射模块与接收模块之间的距离，观察信号强度变化。

（3）改变红外发射模块的发射角度，观察信号强度变化。

（4）对比不同红外发射模块和接收模块的性能。

五、实验结果与分析1. 红外发射与接收信号波形通过逻辑分析仪或万用表观察到，按下按键时，红外发射模块输出一个方波信号，其频率约为38kHz。

红外接收模块接收到的信号与发射信号一致。

2. 红外发射与接收距离实验结果表明，红外发射模块与接收模块之间的距离在5米以内时，信号传输稳定，接收效果良好。

3. 红外发射与接收角度实验结果表明，红外发射模块的发射角度对信号传输效果有一定影响。

当发射角度过大或过小，信号传输效果会变差。

4. 不同红外发射模块和接收模块的性能对比实验结果表明，不同品牌和型号的红外发射模块和接收模块的性能有所差异。

红外收发通信系统设计与实现实验报告目录1. 实验目的与要求 (2)1.1 学习红外收发通信系统的基本原理 (2)1.2 掌握红外收发系统的硬件设计与软件编程 (3)1.3 实现红外信号的收发功能 (5)2. 实验原理与技术要求 (6)2.1 红外通信技术 (7)2.2 红外收发模块介绍 (8)2.3 通信协议与信号处理 (9)3. 实验仪器与设备 (11)3.1 实验所需的硬件设备 (11)3.2 实验所需的软件工具 (13)4. 实验设计 (13)4.1 系统硬件设计 (14)4.1.1 红外发射模块的选择与连接 (16)4.1.2 红外接收模块的选择与连接 (19)4.2 系统软件设计 (20)4.2.1 通信协议的设计 (21)4.2.2 数据处理与异常处理 (22)5. 实验步骤 (23)5.1 准备工作 (24)5.2 硬件电路的搭建 (26)5.2.1 红外发射电路的连接 (27)5.2.2 红外接收电路的连接 (29)5.3 软件编程 (30)5.3.1 数据发送程序编写 (31)5.3.2 数据接收程序编写 (31)5.4 系统调试 (33)6. 实验结果与分析 (34)6.1 通信系统的测试 (36)6.2 结果数据的记录与分析 (37)6.3 存在的问题与改进措施 (38)1. 实验目的与要求本次实验的目的是加深学生对红外远程控制技术原理的理解，掌握红外收发模块的工作原理和应用。

通过实际操作，学生能够亲手设计并实现一个简单的红外收发通信系统。

实验还旨在培养学生的逻辑思维、电路设计、焊接调试以及系统综合应用的能力。

具体包括：能够根据实验目的设计实验电路，并利用电路绘制工具清晰准确地绘制电路图。

实验报告中应包括实验结果的分析，包括系统的工作状态、实验数据的验证和测试结果的解释。

在进行红外信号的测试时，要考虑到外界环境因素，如阳光直射、其它红外源干扰等。

在编写实验报告时，应充分展示自己的思考过程，不仅仅是结果的罗列。

红外通信收发系统的设计和实现实验报告北邮————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期:红外通信收发系统的设计和实现实验报告ﻩﻩ学院:信息与通信工程学院姓名:班级:学号:红外通信收发系统的设计和实现实验报告1、课题名称红外通信收发系统的设计与实现2、摘要红外通信系统的设计是光通信系统的一个重要分支，红外数据传输，使用传输介质――红外线。

红外线是波长在750nm~1mm之间的电磁波，是人眼看不到的光线。

红外数据传输一般采用红外波段内的近红外线，波长在０．7５～25um之间。

本实pｒoｔel软件辅助设计,分析并设计了红外通信系统的发射电路与接收电路,实现了红外信号的无线传输功能和音乐信号的收发功能。

3、关键词红外线、收发系统、音乐芯片3、设计任务要求；1、基本要求:（１）设计一个正弦波振荡器,f≥1kHz,Uｏｐp≥3ｖ；（２) 所设计的正弦波振荡器的输出信号作为红外光通信收发系统发送端的输入信号，在接收端可收到无明显失真的输入信号;(3)要求接收端LM３8６增益设计G=200;（4)设计该电路的电源电路(不要求实际搭建)，用软件绘制完整的电路原理图(PROTEL)及印制电路板图(PCB）2、提高要求：利用音乐芯片产生乐曲，调制LＥＤ后发出，接收端接收信号利用喇叭将发送的乐曲无失真的播放出来。

3、探究环节：探索其它红外光通信收发系统的应用实例,数字调制的解决的方案,给出应用方案。

4、设计思路、总体结构框图;1、设计思路系统主要由信号产生电路,红外光发射系统，红外光接收系统三个模块完成基本实验要求,其中信号产生电路分别由信号发生器和音乐芯片代替,电信号经过发生系统转化为红外光信号，经接收系统接受后,光信号转化为电信号,再通过喇叭将其转化为语音信号,实现红外光通信的全过程。

首先主要用信号发生器发出电信号，微弱的电信号经过一个分压式共射电路适当放大,并通过LEＤ红外发送管转化为光信号发送。

红外通信收发系统的设计与实现
本文将介绍红外通信收发系统的设计和实现。

该系统由两个部分组成：红外遥控器和红外信号接收器。

首先，我们需要设计一个红外遥控器。

这个遥控器必须能够发送红外信号以操纵设备。

我们可以在遥控器上加入多个按钮，每个按钮代表一个不同的指令。

例如，我们可以添加一个开/关按钮，一个电视节目选择按钮，一个音量调节按钮等等。

每当用户按下一个按钮，遥控器会发送一个特定的红外信号，该信号被接收器接受并执行相应的操作。

接下来，我们需要设计一个红外信号接收器。

该接收器接受由遥控器发送的红外信号。

我们可以使用红外接收器模块来接收这些信号。

该模块将把红外信号转换成数字信号并通过串口接口输出。

我们可以使用单片机来解码这些数据，以便我们能够对接收到的信号进行分析和执行操作。

为了使收发系统更加可靠和稳定，我们可以采用以下措施：
-增加遥控器和接收器之间的距离
-优化红外传输模块的放大器和滤波电路
-选择红外传输系统的适当频率，以避免与其他设备发生
干扰
-使用信号编码技术，以提高系统的安全性和鲁棒性
-对系统进行严格的测试和调试，以确保其功能和性能符合要求
总之，红外通信收发系统设计和实现是一个有趣且具有挑战性的任务。

合理的设计和优化可以使系统更加可靠和有效。

在实际应用中，红外通信系统已经得到了广泛应用，例如智能家居、消费电子、机器人技术等等领域。

本文介绍的红外通信收发系统可以为这些领域的应用提供一定的参考和借鉴。

红外通信收发系统的设计和实现实验报告北邮红外通信收发系统的设计和实现实验报告学院：信息与通信工程学院姓名：班级：学号：红外通信收发系统的设计和实现实验报告1、课题名称红外通信收发系统的设计与实现2、摘要红外通信系统的设计是光通信系统的一个重要分支，红外数据传输，使用传输介质――红外线。

红外线是波长在750nm～1mm之间的电磁波，是人眼看不到的光线。

红外数据传输一般采用红外波段内的近红外线，波长在0.75～25um之间。

本实protel软件辅助设计，分析并设计了红外通信系统的发射电路与接收电路，实现了红外信号的无线传输功能和音乐信号的收发功能。

3、关键词红外线、收发系统、音乐芯片3、设计任务要求；1、基本要求：（1）设计一个正弦波振荡器，f≥1kHz，Uopp≥3v；（2）所设计的正弦波振荡器的输出信号作为红外光通信收发系统发送端的输入信号，在接收端可收到无明显失真的输入信号；（3）要求接收端LM386增益设计G=200;（4）设计该电路的电源电路（不要求实际搭建），用软件绘制完整的电路原理图（PROTEL）及印制电路板图（PCB）2、提高要求：利用音乐芯片产生乐曲，调制LED后发出，接收端接收信号利用喇叭将发送的乐曲无失真的播放出来。

3、探究环节：探索其它红外光通信收发系统的应用实例，数字调制的解决的方案，给出应用方案。

4、设计思路、总体结构框图；1、设计思路系统主要由信号产生电路，红外光发射系统，红外光接收系统三个模块完成基本实验要求，其中信号产生电路分别由信号发生器和音乐芯片代替，电信号经过发生系统转化为红外光信号，经接收系统接受后，光信号转化为电信号，再经过喇叭将其转化为语音信号，实现红外光通信的全过程。

首先主要用信号发生器发出电信号，微弱的电信号经过一个分压式共射电路适当放大，并经过LED红外发送管转化为光信号发送。

信号经接收管接收后，经过运放电路得到较高的输出功率，驱动喇叭发出声音。

2024红外收发通信系统的设计与实现实验报告实验报告：2024红外收发通信系统的设计与实现一、实验背景红外通信是一种无线通信方式，通过红外线传输信息信号。

在无线通信中，红外通信的应用广泛，如遥控器、红外传感器等。

本实验旨在设计并实现一种红外收发通信系统，实现两个设备之间的无线通信。

二、实验目的1.学习红外线通信的原理和技术；2.掌握无线通信系统的设计与实现方法；3.实现红外收发通信系统，实现设备之间的信息传输。

三、实验材料与设备1.红外传感器：用于接收并解码红外信号；2.发射器：用于发射红外信号；3.控制电路板：用于控制红外传感器和发射器；4.电源：用于供电。

四、实验步骤1.红外收发器的设计与制作根据实验要求，选择并购买红外传感器和发射器。

将红外传感器与发射器连接至控制电路板上，然后连接供电电源。

确保传感器和发射器的接口与电路板的接口连接正确。

2.红外通信协议的设置根据实验要求，设置红外通信的协议。

确定信息的编码格式和传输规则，以确保信息的准确传输和解码。

3.红外通信系统的测试将两个红外收发器分别连接至不同的设备上，并进行通信测试。

设备发送信息后，另一个设备通过红外传感器接收并解码信息，完成信息的传输。

五、实验结果与分析通过实验，我们成功设计并实现了一种红外收发通信系统。

实验结果表明，传感器能够准确地接收由发射器发送的红外信号，并且能够正确解码信号，并将信息传输给接收设备。

六、实验总结本次实验通过设计和实现红外收发通信系统，我们学习了红外通信的原理和技术，掌握了无线通信系统的设计与实现方法。

我们成功完成了实验目标，并获得了满意的实验结果。

通过本次实验，我们进一步认识到红外通信在无线通信中的重要性和应用价值。

红外通信可以用于各种无线设备之间的信息传输，如智能家居、遥控器、电子设备等。

通过不断的技术创新和改进，红外通信将在未来的无线通信领域发挥更加重要的作用。

在实验过程中，我们也遇到了一些问题和困难，如传感器与电路板的接口问题、通信协议的设置等。

电子电路综合设计实验报告红外通信收发系统的设计与实现院系：信息与通信工程学院班级：班内序号：学号：姓名：指导老师：【实验名称】红外通信收发系统的设计与实现【摘要】语音和音乐等低频电信号一般不适合直接远距离传输，而是通过调制加载到光或者高频信号上传输出去。

本次试验的内容，就是设计一个合适的红外收发电路，实现多种信号的传输。

红外通信系统的设计是光通信系统的一个重要分支，采用红外通信系统的设计方法来进行和目前世界上所采用的骨干通信网的光纤通信系统是有相同之处的，唯一重要的差别就是它们二者所采用的传输媒质不用，一个是大气，一个则是光纤。

【关键词】关键词音频传输，调制，红外收发，自激，耦合。

【实验目的】1、掌握简单的红外光通信系统的组成及设计原理；2、掌握通信电子系统方案设计、电路设计的方法；3、掌握红外发送、接收电路的设计原理和原则；3、熟悉电路仿真软件的使用；4、通过实验大家体会一下通信系统是一个怎样的工作模式，为今后更深层次的专业课的学习打下一个很好的基础。

【实验要求】1、制定合理的实现方案，要求至少有两套红外设计的实现方法，理论计算出元件参数；2、电路设计。

根据自己的实现方案，提出元器件清单，确定元器件型号、数量，从可选方案中选出一套；3、电路仿真和优化。

运用Protel等工具软件对电路进行优化和仿真；4、用面包板来搭建电路并进行调试；5、测试电路完成的功能，记录测试数据，对于音乐电路，能得到清晰的音乐。

【设计任务要求】1、基本要求：1）设计的正弦波振荡器：f >=1kHz，Uopp>=3V;2）所设计的正弦波振荡器的输出信号作为红外通信收发系统发送端的输入信号，在接收端可以接收到无明显失真的输入信号；3）接收端LM386增益设计G>=200；2. 提高要求：利用音乐芯片产生乐曲，调制LED后发出，接收端接收到的信号利用喇叭可以将发送的乐曲无失真的播放出来，【设计思路及分块和总体结构】设计思路及总体结构框图如下：红外设计的总体构架上图是一个简单的红外通信系统的构造图，通过实验应该能进行模块化的设计，当然整个商用的红外光通信系统是相当复杂的，这里我们只考虑最基础和最必要的部分来完成整个红外光通信收发系统的设计。

第1篇一、实验目的1. 理解红外通信系统的基本原理和工作方式。

2. 掌握红外通信系统硬件设计与调试方法。

3. 分析红外通信系统在实际应用中的性能表现。

二、实验原理红外通信系统是一种利用红外线进行信号传输的通信方式。

它主要由发射装置、接收装置、红外发射器和红外接收器等组成。

红外通信系统具有传输速度快、抗干扰能力强、成本低等优点，在家庭、工业等领域有广泛的应用。

三、实验器材1. 红外发射器：用于发送信号。

2. 红外接收器：用于接收信号。

3. 红外通信模块：用于实现红外信号的调制和解调。

4. 51单片机：用于控制整个通信系统。

5. 电源：为实验设备提供能源。

6. 示波器：用于观察和分析信号波形。

四、实验步骤1. 硬件连接：将红外发射器、红外接收器、红外通信模块、51单片机等设备按照电路图连接好。

2. 软件编程：编写程序，实现红外通信模块的初始化、红外信号的调制和解调等功能。

3. 调试与测试：将编写好的程序烧录到51单片机中，观察红外通信模块是否正常工作。

使用示波器观察红外信号的波形，分析信号的调制和解调效果。

4. 性能测试：在不同距离、不同角度、不同光照条件下，测试红外通信系统的通信质量。

五、实验结果与分析1. 硬件连接：按照电路图连接好所有设备，确保连接牢固。

2. 软件编程：编写程序，实现红外通信模块的初始化、红外信号的调制和解调等功能。

3. 调试与测试：将编写好的程序烧录到51单片机中，观察红外通信模块是否正常工作。

使用示波器观察红外信号的波形，分析信号的调制和解调效果。

- 调制效果：观察调制后的信号波形，确保信号波形符合预期。

- 解调效果：观察解调后的信号波形，确保解调后的信号波形与原始信号波形一致。

4. 性能测试：在不同距离、不同角度、不同光照条件下，测试红外通信系统的通信质量。

- 通信距离：在无遮挡、无干扰的情况下，测试红外通信系统的通信距离。

实验结果表明，在10米范围内，通信效果良好。

- 通信角度：在水平方向和垂直方向上，测试红外通信系统的通信角度。

红外线收发一、实验目的了解红外通信知识，能够应用红外线进行无线控制设计二、实验内容使用单片机的串口发送并接收数据，TXD接到红外发送管，RXD接到红外接收头，实现无线通信。

一般红外接收模块的解调频率为38KHz，当它接收38KHz左右的红外信号时将输出低电平，但连续输出低电平的时间是有限制的（如100ms），也就是说发送数据的低电平宽度是有限制的。

需要注意的是发送管应与接收头平行，否则接收头可能接收不到来自发射管的反射光。

三、实验要求通过实验掌握红外线通信的基本原理。

红外线收发实验示意图见下图红外线收发示意图1.红外收发模块的TIN、OUT分别由单片机的P3.0、P3.1管脚来控制2.P1.0将作为红外接收确认信号控制到发光二极管单元的任意一位。

当连线发送50个数据,成功接收到其中的30个以上时,发光二极管将亮起.4.最后在连续运行状态下，使用较厚的白纸挡住红外线发射管红外信号，使其反射发射到接收头，观察发光管是否点亮。

5.编程大体的框架,当然可以不用这个方法.只要能使红外实现所要求功能就行./*红外收发*/#include <reg51.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int( ) /*定义LED控制*//*向串口发送一字节数据*/void UART_SendByte(uchar dat){( ) /*发送数据*/( ) /*等待发送完毕*/( ) /*清零TI标志*/}/*接收一字节串口数据*/uchar UART_RcvByte(uchar *dat){( ) /*若没有接收到数据则返回0*/( ) /*取得接收的数据*/( ) /*清除RI标志*/return(1);}/*串口初始化。

模式为1位起始位，8位数据位，1位停止位，波特率为9600*/void UART_Init(void){( )( )( )( )}/*主函数，初始化串口后不断的发送及接收数据，若接收到所发送的数据则点亮LED*/ void main(){uchar i, rcv_dat, count;UART_Init();while(1){( ) /*计数变量清零*/( ) /*发送及接收50个数据*/{( )( ){( ) /*若接收的数据为0x5A*/( ) /*计数变量加1*/}}( ) /*若接收到0x5A的个数大于30个时*/( ) /*点亮LED*/else( ) /*否则熄灭LED*/}}数字温度传感实验一、实验目的熟悉数字温度传感器DS18B20的使用方法和工作原理，了解单总线的读/写控制方法。

一、实训背景随着信息技术的飞速发展，无线通信技术已成为人们生活中不可或缺的一部分。

红外光通信作为一种新兴的无线通信技术，具有传输速度快、抗干扰能力强、保密性好等特点，在军事、工业、医疗等领域具有广泛的应用前景。

为了提高学生对红外光通信技术的了解和掌握，本实训旨在通过实际操作，让学生熟悉红外光通信系统的组成、工作原理和调试方法。

二、实训目的1. 了解红外光通信系统的基本组成和工作原理；2. 掌握红外光通信系统的主要技术参数和性能指标；3. 学会红外光通信系统的调试方法；4. 培养学生的动手能力和团队协作精神。

三、实训内容1. 红外光通信系统原理介绍红外光通信系统主要由发射器、接收器、调制解调器、传输介质等组成。

发射器将电信号调制为光信号，通过传输介质传输到接收器，接收器将光信号解调为电信号。

2. 红外光通信系统硬件设计实训中，我们使用以下硬件设备：（1）红外发射器：采用850nm波长红外发光二极管作为发射器件；（2）红外接收器：采用850nm波长红外光敏二极管作为接收器件；（3）调制解调器：采用单片机（如STM32）作为控制核心，实现数字通信；（4）传输介质：采用光纤或空气作为传输介质；（5）电源：为红外发射器、接收器和单片机提供电源。

3. 红外光通信系统软件设计实训中，我们使用以下软件：（1）Keil uVision：用于编写和编译单片机程序；（2）Proteus：用于仿真和调试单片机程序；（3）MATLAB：用于分析和处理信号。

4. 红外光通信系统调试（1）硬件调试：连接红外发射器、接收器和单片机，确保各部件正常工作；（2）软件调试：编写和编译单片机程序，实现数字通信功能；（3）信号处理：使用MATLAB对信号进行分析和处理，优化系统性能。

四、实训结果与分析1. 红外光通信系统性能指标（1）传输距离：在无明显失真条件下，最大传输距离可达5m；（2）传输速率：采用串行通信方式，传输速率可达9600bps；（3）抗干扰能力：红外光通信系统具有较强的抗干扰能力，适用于恶劣环境；（4）保密性：红外光通信系统采用数字通信方式，具有较强的保密性。

红外通信收发系统的设计梁少峰信息与通信工程学院 2011210795摘要：当代移动互联网的崛起极大的推动了无线通信的发展，红外通信必将也会获得新的发展动力。

本实验旨在通过设计一个简单的红外通信收发信通，理解红外通信的基本原理，为往后更高级的红外通信研究打下坚实的基础。

关键词：红外通信，噪声，功率设计任务要求：设计实现一个简单的红外光通信收发系统，能够实现对信号的发射与接受。

1、基本要求（1）设计一个正弦波振荡器，产生f≥1kHz，Uopp≥1V的正弦信号。

（2）所涉及的正弦波振荡器的输出信号作为红外光通信收发系统的输入信号，在接收端可接受到无明显是真的该输入信号。

（3）要求红外光通信收发系统接收端点的增益为G=200。

（4）设计该电路的电源电路（不要求实际搭建）。

2、提高要求（1）利用音乐芯片产生乐曲作为红外光通信收发系统发送端的输入信号，接收端接收信号并用喇叭将发送的乐曲无失真的播放出来。

（2）探索其他红外光通信收发系统的应用实例，数字调制的解决方案，给出应用方案。

设计思路：本实验主要由产生电路、发射系统和接收系统三个模块构成，如图①所示。

产生的信号通过发送系统转化为光信号进行发送，通过接收系统检测光信号并将其放大后转化为电信号。

信号产生电路LED的驱动和调制电路光信号的检测和放大电路电源电路图①电路单元设计：（1）信号产生电路★RC振荡电路：由于本实验需要设计一个频率为1kHz的低频信号源，可以采用RC振荡电路构成，但主要信号的幅度不宜过大。

RC振荡电路如图②所示，该振荡电路的起荡条件为R f1＞2R f1，振荡频率为f=1/2πRC，改变不同的R和C值即可得到不同的振荡频率。

取C=2200pF，可以算的R=51KΩ。

图②RC振荡电路利用二极管D1和D2的等效电阻随外加电压的增大而减小的特性达到稳幅目的。

加大与二极管并联的电阻R2，减小与二极管串联的电阻R1，可以使二极管的非线性等效电阻在整个反馈电阻R f2中所得比重增大，使得稳幅效果更好，但失真会增大。

一、实验目的1. 理解红外通信的基本原理和特性。

2. 掌握红外通信系统的组成及工作流程。

3. 学习红外通信发射和接收模块的原理与应用。

4. 通过实验验证红外通信的有效性和抗干扰能力。

二、实验原理红外通信是一种利用红外线作为载波，进行信息传输的通信方式。

其原理是利用红外发射器将信息调制到红外线载波上，通过红外线传输到接收器，接收器再将红外线解调还原为原始信息。

红外通信具有以下特点：1. 频率较高，抗干扰能力强。

2. 传输距离较短，适用于近距离通信。

3. 保密性好，不易被窃听。

4. 传输速率较低，适用于低速数据传输。

红外通信系统主要由红外发射器、红外接收器、调制器、解调器等组成。

三、实验器材1. 红外发射模块2. 红外接收模块3. 信号源4. 双踪示波器5. 连接线6. 电源四、实验步骤1. 搭建实验电路将红外发射模块、红外接收模块、信号源、双踪示波器和电源连接起来，形成一个完整的红外通信实验电路。

2. 发送端实验（1）打开信号源，设置频率为38kHz，输出电压为5V。

（2）将信号源输出端连接到红外发射模块的输入端。

（3）打开双踪示波器，将探头分别连接到红外发射模块的输出端和信号源输出端。

（4）观察双踪示波器上的波形，验证红外发射模块是否正常工作。

3. 接收端实验（1）将红外接收模块的输出端连接到双踪示波器的输入端。

（2）打开红外发射模块，观察双踪示波器上的波形，验证红外接收模块是否正常工作。

4. 通信实验（1）将红外发射模块和红外接收模块放置在通信距离内。

（2）打开红外发射模块，发送信号。

（3）观察红外接收模块接收到的信号，验证红外通信的有效性。

5. 抗干扰实验（1）在红外通信路径上设置干扰源，如灯光、无线电波等。

（2）观察红外通信效果，验证红外通信的抗干扰能力。

五、实验结果与分析1. 通过实验验证了红外发射模块和红外接收模块的正常工作。

2. 通过通信实验验证了红外通信的有效性。

3. 通过抗干扰实验验证了红外通信的抗干扰能力。

附：课题名称：红外通信收发系统的设计与实现一、摘要发射端，先把要传送的音频信号（例：救护车声）放大，再调制发送电路将其转变为电流信号直接加到光源上，发出红外信号。

然后经调制接收端电路，采用二极管将光信号转换成电信号，最后通过LM386功放做输出级，在有效距离（至少1米内），驱动扬声器把音频播出。

二、关键字调制发射/接收端红外传输增益三、设计任务要求1、基本要求a）设计一个正弦波振荡器，f ≥1KHZ，Uopp ≥3V；b）所设计的正弦振荡器的输出信号作为红外光通信收发系统发送端的输入信号，在接收端可以收到无明显失真的输入信号；c）要求接收端LM386增益设计G=200；四、设计思路利用CK9561系列芯片构成音乐集成电路，发出电信号，经三极管放大，把发光管LED 直接串联在CK9561与Vcc之间，发出红外信号。

接收端采用光电二极管或者雪崩光电二极管将光信号转换成电信号，最后通过LM386功放做输出级，驱动扬声器把音频播出。

总体结构框图：分块电路和总体电路的设计：（1）发射端电路:主要功能：把中间脚输出的音频信号通过8050三极管放大（放大倍数为A=100）后直接加到光源上，用此电信号直接驱动LD和发光管LED，使其发出的光功率的大小随电流信号的变化而变化。

最大传输距离：一桌长（大于1 米）。

（2）接收端电路：主要功能：1、以采用PIN光电二极管或者雪崩光电二极管APD，将光信号转换成电信号2、前置放大器，作用是将电流信号转化成电压信号3、音频功率专用放大器LM386，可以得到50～200的增益，驱动0.8W的小喇叭。

数据：喇叭两端电压喇叭功率0.102V P=V2/R=0.01275W 功放的放大倍数A=63.75，在理论范围值之内。

（3）音乐芯片电路（4）实验1的数据与波形五、故障及问题分析1、在实验中还发现音乐芯片能发射红外信号，由于灯光的等原因。

在发送端，如不接发射管，发现接收端也能接收到微弱的信号。