红外通信电路
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红外遥控开关 如图所示为红外遥控开关,由红外发射器和红外接收器构成。
图S)是红外发射器电路图。
按下AN 后,Ie(NE555)自激多谐振荡器振荡产生35kHz 高频信号,从3脚输出去驱动红外发光管TLN104发射红外信号。
采用两只管串联是为增大红外光强度和发射半径。
调节W 可改变红外光频率,使它落在接收器的选频范围内。
图(b)是红外接收器电路图。
红外接收管TLP104接收到红外发射器的红外信号 时,经ICI 放大、调谐等处理后
从1脚输出加至IC2的输入端,再经放大等处理后从8脚输出去触发SCR 导通或截止。
当接收器每收到一次发射
信号时,IC2的8脚输出状态就翻转一次,即从低电乎翻转为高电平,或由高电平变为低电平。
所以每按动一次AN,SCR 改变一次状态就实现了开、关的功能。
IC
NE655
27 3300。
hs2240对应的解码电路
HS2240是一种红外线接收模块,通常用于红外遥控器或红外通
信模块中。
它的解码电路通常包括红外线接收头、滤波电路、解调
电路和解码电路。
首先,红外线接收头用于接收红外线信号,并将其转换为电信号。
接收头通常由红外光电二极管组成,能够接收特定频率范围内
的红外线信号。
其次,滤波电路用于滤除接收到的信号中的杂波和干扰信号,
以确保接收到的信号质量良好。
滤波电路通常采用电容和电感组成
的滤波网络,能够滤除非特定频率范围内的信号。
接着,解调电路用于将接收到的调制信号解调为基带信号,以
便后续的解码处理。
解调电路通常采用解调器或者相关的电路元件,能够还原出原始的数字信号或者红外线编码信号。
最后,解码电路用于对解调后的信号进行解码,将其转换为对
应的控制信号或数据信号。
解码电路通常采用微处理器、解码芯片
或者相关的逻辑电路,能够根据特定的编码格式对信号进行解码处
理。
总的来说,HS2240对应的解码电路主要包括红外线接收头、滤波电路、解调电路和解码电路,这些电路共同工作,能够将接收到的红外线信号解码为对应的控制信号或数据信号,从而实现红外线遥控或通信功能。
红外通讯原理及实现详解红外线遥控是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段。
由于红外线遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点,因而,继彩电、录像机之后,在录音机、音响设备、空凋机以及玩具等其它小型电器装置上也纷纷采用红外线遥控。
1红外通信原理介绍红外通讯通过使用红外光进行通信,发送设备将电信号转成光信号,接收设备则再将光信号还原成电信号,红外收发系统的框图如图所示:图 1 红外收发系统目前基于红外通讯的通讯协议有上百种,这些协议大同小异,下面以飞利蒲的RC5协议为例来进行介绍。
同别的红外协议一样,飞利蒲的RC5协议也是由下列几部分组成:1 .1键码之所以定义键码就是为了规范设计,至少保证飞利蒲公司内部的红外通信设备之间可以互通,不会出现混乱的情况,当然大家也可以自个定义,这有点像TCP/IP中的应用层,你可以自个定义一个协议,也可以用标准定义好的协议。
键码是基于数字信号二进制的0/1而言的。
比如0x12,换成二进制就是0b0001 0010。
飞利蒲定义的键码如下所示。
1)地址设备对照表(下表中的不同地址用于给不同类型的设备使用)RC5 Address Device RC5 Address Device$00 - 0 TV1 |$10 - 16 Pre-amp$01 - 1 TV2 |$11 - 17 Tuner$02 - 2 Teletext |$12 - 18 Recorder1$03 - 3 Video |$13 - 19 Pre-amp$04 - 4 LV1 |$14 - 20 CD Player$05 - 5 VCR1 |$15 - 21 Phono$06 - 6 VCR2 |$16 - 22 SatA$07 - 7 Experimental |$17 - 23 Recorder2$08 - 8 Sat1 |$18 - 24$09 - 9 Camera |$19 - 25$0A - 10 Sat2 |$1A - 26 CDR$0B - 11 |$1B - 27$0C - 12 CDV |$1C - 28$0D - 13 Camcorder |$1D - 29 Lighting$0E - 14 |$1E - 30 Lighting$0F - 15 |$1F - 31 Phone2)命令功能对照表(下表中定应义了常用的遥控的命令)RC5 Command | TV Command | VCR Command------------------------------------------------------ $00 - 0 | 1 | 1$01 - 1 | 2 | 2$02 - 2 | 2 | 2$03 - 3 | 3 | 3$04 - 4 | 4 | 4$05 - 5 | 5 | 5$06 - 6 | 6 | 6$07 - 7 | 7 | 7$08 - 8 | 8 | 8$09 - 9 | 9 | 9$0C - 12 | Standby Standby |$10 - 16 | Volume + |$11 - 17 | Volume - |$12 - 18 | Brightness + |$13 - 19 | Brightness - |$32 - 50 | | Fast Rewind $34 - 52 | | Fast Forward $35 - 53 | | Play$36 - 54 | | Stop$37 - 55 | | Recording---------------------------------------------------------1 .2编码如何实现上述的键码的发送,并保持红外接收解码器件收到并识别呢,当然就必须按一定的格式进行编码并发送。
红外通信协议及原理精讲红外通信是利用近红外波段的红外线作为传递信息的媒体,即通信信道。
发送端将基带二进制信号调制为一系列的脉冲串信号,通过红外发射管发射红外信号。
接收端将接收到的光脉转换成电信号,再经过放大、滤波等处理后送给解调电路进行解调,还原为二进制数字信号后输出。
常用的有通过脉冲宽度来实现信号调制的脉宽调制(PWM)和通过脉冲串之间的时间间隔来实现信号调制的脉时调制(PPM)两种方法。
简而言之,红外通信的实质就是对二进制数字信号进行调制与解调,以便利用红外信道进行传输;红外通信接口就是针对红外信道的调制解调器。
红外协议栈自1993年起,由HP、COMPAQ、INTEL等多家公司发起成立了红外数据协会(Infrared Data Association,简称IRDA),建立了统一的红外数据通信标准。
红外数据协会(IRDA)成立后,为了保证不同厂商的红外产品能够获得最佳的通信效果,红外通信协议将红外数据通信所采用的光波波长的范围限定在850至900nm之内。
一年以后,第一个IRDA的红外数据通讯标准——IrDA1.0发布,又称为SIR(Serial InfraRed),它是基于HP开发出来的一种异步的、半双工的红外通信方式。
通过对串行数据脉冲和光信号脉冲编解码实现红外数据传输。
IrDA1.0的最高通讯速率只有115.2Kbps,适应于串行端口的速率。
1996年,该协会发布了IrDA1.1标准,即Fast InfraRed,简称为FIR。
FIR 采用了全新的4PPM调制解调技术,其最高通讯速率达到4Mbps,这个标准是目前运用得最普遍的标准,我们在采购红外产品时也应注意这标准的产品。
继IRDA1.1之后,IRDA又发布了通讯速率高达16Mbps的VFIR技术(Very Fast InfraRed)。
不断提高的速率使红外线使它在短距无线通信领域占有一席之地,而不仅是数据线缆的替代。
红外线的传输距离为1~100CM,传输方向的定向角30度,点对点直线数据传输。
单片机红外发射(原理与设计程序)单片机红外发射(原理与设计程序)1.引言本文档旨在介绍单片机红外发射的原理和设计程序。
红外发射是一种常用的通信手段,广泛应用于遥控器、红外传感器、无线通信等领域。
本文将从红外发射的原理入手,介绍单片机的红外发射设计和程序编写的具体步骤。
2.红外发射原理2.1 红外通信概述红外通信是一种无线通信技术,利用红外光传输信息。
它具有传输速率快、抗干扰能力强等优点,被广泛应用于遥控、数据传输等场景。
2.2 红外发射原理红外发射原理是通过控制红外发射器的开关,使其发出特定频率的红外光信号。
通常采用的红外发射器是红外发光二极管,当通过它流过的电流变化时,就会发出对应频率的红外光信号。
一般红外发射的频率为38kHz。
3.硬件设计3.1 单片机选择选择适合的单片机是进行红外发射设计的第一步。
常见的单片机有STM32、Arduino、PIC等,根据需求选择合适的型号。
3.2 电路设计3.2.1 红外发射电路原理图设计红外发射电路时,需要将红外发射器连接到单片机的GPIO 引脚上,并加入适当的电阻和电容进行保护和调节。
3.2.2 电路元件清单列出所需的电路元件清单,包括红外发射器、电阻、电容等。
4.程序设计4.1 开发环境配置配置所选单片机的开发环境,包括安装相应的开发工具、驱动程序等。
4.2 红外发射程序编写编写红外发射程序,实现发送特定频率的红外光信号。
可以使用相应的编程语言进行开发,如C语言、Arduino语言等。
5.附件本文档涉及的附件包括红外发射电路原理图、电路元件清单、红外发射程序源代码等。
6.法律名词及注释6.1 单片机:________一种集成电路芯片,包含中央处理单元(CPU)、内存、输入输出接口等功能。
6.2 红外光:________波长在红光和微波之间的电磁波,可见光的波长范围为380nm-780nm之间。
6.3 红外发光二极管:________一种能够发射红外光的二极管,常用于红外通信和遥控器等领域。
第一章绪论§1.1 红外线公元1666年,艾萨克•牛顿发现光谱并测量出400nm〜700nm是可见光的波长。
1800年4月24日,英国伦敦皇家学会威廉•赫歇尔发表太阳光在可见光谱的红光之外还有一种不可见的延伸光谱,具有热效应。
他所使用的方法很简单,用一支温度计测量经过棱镜分光后的各色光线温度,由紫到红,发现温度逐渐增加。
当温度计放到红光以外的部份,温度仍持续上升,从而断定有红外线的存在。
红外线(Infrared Radiation),俗称红外光,是波长介乎微波与可见光之间的电磁波,波长在770 纳米至 1 毫米之间,在光谱上位于红色光外侧,具有很强热效应,并易于被物体吸收,通常被作为热源。
国际照明委员会(CIE)建议将红外线区分为三个类别⑴:即红外线一A( 700nm—1400nm)、红外线一B (1400—3000)和红外线一C (3 pm —1mm)。
我们平常所说的近、中、远红外是指ISO20473[2]关于红外线的分类,它将红外线分为近红外(NIR,波长0.78 —3ym)、中红外(MIR,波长3—50 p m、和远红外(FIR,波长50—1000p m) 0§1.2 通信基本原理§1.2.1 通信的基本概念我们现在所说的通信是指狭义的通信,即信息的传递。
是指由一地向另一地进行信息的传输与交换,其目的是传输消息。
然而,通信在人类实践过程中随着社会生产力的发展对传递消息的要求不断提升,使得人类文明不断进步。
在各种各样的通信方式中,利用电”来传递消息的通信方法称为电信(Telecommunication),这种通信具有迅速、准确、可靠等特点,且几乎不受时间、地点、空间、距离的限制,因而得到了飞速发展和广泛应用。
§・2・2通信系统的组成和分类1、通信系统的组成图1.1通信系统基本模型图1.1显示的是通信系统的基本模型。
其中,发射系统是将信号变换为信道信号并发射,包括调制、放大、滤波等。
PT2262/2272编解码集成电路介绍发布时间:2008-09-25 浏览次数:84 返回列表PT2262/2272是台湾普城公司生产的一种CMOS工艺制造的低功耗低价位通用编解码电路,PT2262/2272最多可有12位(A0-A11)三态地址端管脚(悬空,接高电平,接低电平),任意组合可提供531441地址码,PT2262最多可有6位(D0-D5)数据端管脚,设定的地址码和数据码从17脚串行输出,可用于无线遥控发射电路。
编码芯片PT2262发出的编码信号由:地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字,解码芯片PT2272接收到信号后,其地址码经过两次比较核对后,VT脚才输出高电平,与此同时相应的数据脚也输出高电平,如果发送端一直按住按键,编码芯片也会连续发射。
当发射机没有按键按下时,PT2262不接通电源,其17脚为低电平,所以315MHz的高频发射电路不工作,当有按键按下时,PT2262得电工作,其第17脚输出经调制的串行数据信号,当17脚为高电平期间315MHz的高频发射电路起振并发射等幅高频信号,当17脚为低平期间315MHz的高频发射电路停止振荡,所以高频发射电路完全收控于PT2262的17脚输出的数字信号,从而对高频电路完成幅度键控(ASK调制)相当于调制度为100%的调幅。
PT2262特点l CMOS工艺制造,低功耗l 外部元器件少l RC振荡电阻l 工作电压范围宽:2.6-15v l 数据最多可达6位l 地址码最多可达531441种应用范围l 车辆防盗系统l 家庭防盗系统l 遥控玩具l 其他电器遥控引脚图:管脚说明:解码电路 PT2272 引脚图:地址码和数据码都用宽度不同的脉冲来表示,两个窄脉冲表示“0”;两个宽脉冲表示“1”;一个窄脉冲和一个宽脉冲表示“F”也就是地址码的“悬空”上面是我们从超再生接收模块信号输出脚上截获的一段波形,可以明显看到,图上半部分是一组一组的字码,每组字码之间有同步码隔开,所以我们如果用单片机软件解码时,程序只要判断出同步码,然后对后面的字码进行脉冲宽度识别即可。
红外发射与接收资料注意:TI公司给2012年电子设计大赛提供的部分元件如下:1波长600-1000nm的LED及相应光电接收元件2光敏元件3高亮度LED元件4无线通信模块(如CC11xx,CC24xx,CC25xx系列)请大家引起足够的重视。
一、编码解码芯片PT2262/PT2272芯片原理简介PT2262/2272是台湾普城公司生产的一种CMOS工艺制造的低功耗低价位通用编解码电路,PT2262/2272最多可有12位(A0-A11)三态地址端管脚(悬空,接高电平,接低电平),任意组合可提供531441地址码,PT2262最多可有6位(D0-D5)数据端管脚,设定的地址码和数据码从17脚串行输出,可用于无线遥控发射电路。
编码芯片PT2262发出的编码信号由:地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字,解码芯片PT2272接收到信号后,其地址码经过两次比较核对后,VT脚才输出高电平,与此同时相应的数据脚也输出高电平,如果发送端一直按住按键,编码芯片也会连续发射。
当发射机没有按键按下时,PT2262不接通电源,其17脚为低电平,所以315MHz的高频发射电路不工作,当有按键按下时,PT2262得电工作,其第17脚输出经调制的串行数据信号,当17脚为高电平期间315MHz的高频发射电路起振并发射等幅高频信号,当17脚为低平期间315MHz的高频发射电路停止振荡,所以高频发射电路完全收控于PT2262的17脚输出的数字信号,从而对高频电路完成幅度键控(ASK调制)相当于调制度为100%的调幅。
[1]PT2262特点1、CMOS工艺制造,低功耗2、外部元器件少3、RC振荡电阻4、工作电压范围宽:2.6-15v5、数据最多可达6位6、地址码最多可达531441种[2]应用范围1、车辆防盗系统2、家庭防盗系统3、遥控玩具4、其他电器遥控名称管脚说明A0-A11 1-8、10-13地址管脚,用于进行地址编码,可置为“0”,“1”,“f”(悬空),D0-D5 7-8、10-13数据输入端,有一个为“1”即有编码发出,内部下拉Vcc 18 电源正端(+)Vss 9 电源负端(-)TE 14 编码启动端,用于多数据的编码发射,低电平有效;OSC1 16 振荡电阻输入端,与OSC2所接电阻决定振荡频率;OSC2 15 振荡电阻振荡器输出端;Dout 17 编码输出端(正常时为低电平)在具体的应用中,外接振荡电阻可根据需要进行适当的调节,阻值越大振荡频率越慢,编码的宽度越大,发码一帧的时间越长。
2023-11-22contents•红外无线数据通信概述•红外无线数据通信技术目录•红外无线数据通信设备与系统•红外无线数据通信的发展前景红外无线数据通信概述红外技术无线传输红外无线数据通信的定义红外无线数据通信的工作原理01020304红外发射器红外光线传输红外接收器数据还原家电遥控数据传输安全领域工业控制红外无线数据通信的应用领域红外无线数据通信技术红外发射器红外发射器是红外通信中的关键部件,它将电信号转换为红外光信号并发送出去。
通常使用发光二极管(LED)作为红外发射器。
调制方式红外传输技术采用脉冲调制方式,将二进制数据编码成脉冲信号进行传输。
常用的调制方式有脉宽调制和脉位调制两种。
红外接收器红外接收器用于接收红外光信号并将其转换为电信号。
它通常由光电二极管、放大电路和解调电路等部分组成。
红外传输技术SIR/MIR/FIR速率红外通信设备通常通过串行接口与外部设备连接,例如RS-232接口、USB接口等。
这些接口用于传输命令和数据,实现红外设备与其他设备之间的数据交换。
红外端口红外端口是红外通信设备上的专用接口,用于发射和接收红外光信号。
它通常位于设备的正面或侧面,方便与其他设备进行对准和通信。
红外无线数据通信设备与系统红外线发射器用于接收红外线信号并将其转换为电信号的设备,一般采用光电二极管或光敏三极管作为接收元件。
红外线接收器调制解调器传输协议传输速率通信距离030201设备互联安全性考虑网络拓扑红外通信网络建设红外无线数据通信的发展前景高速率传输安全性增强微型化与集成化红外无线数据通信的技术发展趋势智能家居移动设备工业自动化红外无线数据通信的市场前景03虚拟现实01无线充电02生物医疗红外无线数据通信的未来应用拓展感谢观看。
红外发射与接收资料注意:TI公司给2012年电子设计大赛提供的部分元件如下:1波长600-1000nm的LED及相应光电接收元件2光敏元件3高亮度LED元件4无线通信模块(如CC11xx,CC24xx,CC25xx系列)请大家引起足够的重视。
一、编码解码芯片PT2262/PT2272芯片原理简介PT2262/2272是台湾普城公司生产的一种CMOS工艺制造的低功耗低价位通用编解码电路,PT2262/2272最多可有12位(A0-A11)三态地址端管脚(悬空,接高电平,接低电平),任意组合可提供531441地址码,PT2262最多可有6位(D0-D5)数据端管脚,设定的地址码和数据码从17脚串行输出,可用于无线遥控发射电路。
编码芯片PT2262发出的编码信号由:地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字,解码芯片PT2272接收到信号后,其地址码经过两次比较核对后,VT脚才输出高电平,与此同时相应的数据脚也输出高电平,如果发送端一直按住按键,编码芯片也会连续发射。
当发射机没有按键按下时,PT2262不接通电源,其17脚为低电平,所以315MHz的高频发射电路不工作,当有按键按下时,PT2262得电工作,其第17脚输出经调制的串行数据信号,当17脚为高电平期间315MHz的高频发射电路起振并发射等幅高频信号,当17脚为低平期间315MHz的高频发射电路停止振荡,所以高频发射电路完全收控于PT2262的17脚输出的数字信号,从而对高频电路完成幅度键控(ASK调制)相当于调制度为100%的调幅。
[1]PT2262特点1、CMOS工艺制造,低功耗2、外部元器件少3、RC振荡电阻4、工作电压范围宽:5、数据最多可达6位6、地址码最多可达531441种[2]应用范围1、车辆防盗系统2、家庭防盗系统3、遥控玩具4、其他电器遥控名称管脚说明A0-A11 1-8、10-13地址管脚,用于进行地址编码,可置为“0”,“1”,“f”(悬空),D0-D5 7-8、10-13数据输入端,有一个为“1”即有编码发出,内部下拉Vcc 18 电源正端(+)Vss 9 电源负端(-)TE 14 编码启动端,用于多数据的编码发射,低电平有效;OSC1 16 振荡电阻输入端,与OSC2所接电阻决定振荡频率;OSC2 15 振荡电阻振荡器输出端;Dout 17 编码输出端(正常时为低电平)在具体的应用中,外接振荡电阻可根据需要进行适当的调节,阻值越大振荡频率越慢,编码的宽度越大,发码一帧的时间越长。
红外探测报警电路设计引言:随着科技的发展,红外探测技术应用得越来越广泛。
红外探测报警电路是基于红外线的探测原理,用于检测人体、动物或其他物体的存在并触发报警。
本文将介绍红外探测报警电路的设计原理、电路组成部分及工作过程。
一、设计原理:红外探测报警电路基本原理是基于红外线被人体或其他物体遮挡时会产生光电转换现象。
红外线在被遮挡之前会被红外发射器发射出去,然后被红外接收器接收。
当有物体遮挡红外线时,红外接收器会停止接收到光信号,进而触发报警。
二、电路组成部分:1.红外发射器:用于发射红外线,通常采用红外发光二极管。
可以通过外部的信号控制发光二极管的开关。
2.红外接收器:用于接收红外线。
接收到的红外线信号会被转换为电信号,作为触发报警的依据。
3.运放电路:用于放大红外接收器输出的微弱电信号,使其能够被后续电子元件处理。
4.报警电路:当红外接收器输出的电信号超过一定阈值时,触发报警。
报警电路可以采用蜂鸣器、灯光或其他报警设备。
5.电源电路:用于为红外发射器、红外接收器、运放电路和报警电路提供所需的电源。
三、工作过程:1.电源电路将电能转换为所需的电源电压,并分别供给红外发射器、红外接收器、运放电路和报警电路。
2.红外发射器发射红外线。
3.红外接收器接收到红外线,并将其转换为电信号输出。
4.运放电路放大红外接收器输出的微弱电信号,使其能够被后续电子元件处理。
5.报警电路检测放大后的电信号,当其超过设定的阈值时,触发报警。
6.报警电路触发报警设备,如蜂鸣器开始发出声音,灯光开始闪烁等。
7.如果没有物体遮挡红外线,红外接收器将持续接收红外线,并保持一个稳定的输出电信号。
四、设计注意事项:1.选择合适的红外发射器和红外接收器,它们的波长应当相互匹配。
2.运放电路应当能够合理放大红外接收器的电信号,同时避免信号失真。
3.设定合适的阈值,以确保报警的准确性和可靠性。
4.选用适宜的报警设备,根据具体需求选择合适的蜂鸣器、灯光等。
红外发射与接收资料注意:TI公司给2012年电子设计大赛提供的部分元件如下:1波长600-1000nm的LED及相应光电接收元件2光敏元件3高亮度LED元件4无线通信模块(如CC11xx,CC24xx,CC25xx系列)请大家引起足够的重视。
编码解码芯片PT2262/PT2272芯片原理简介PT2262/2272是台湾普城公司生产的一种CMOS工艺制造的低功耗低价位通用编解码电路,PT2262/2272最多可有12位(A0-A11)三态地址端管脚(悬空,接高电平,接低电平),任意组合可提供531441地址码,PT2262最多可有6位(D0-D5)数据端管脚,设定的地址码和数据码从17脚串行输出,可用于无线遥控发射电路。
编码芯片PT2262发出的编码信号由:地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字,解码芯片PT2272接收到信号后,其地址码经过两次比较核对后,VT脚才输出高电平,与此同时相应的数据脚也输出高电平,如果发送端一直按住按键,编码芯片也会连续发射。
当发射机没有按键按下时,PT2262不接通电源,其17脚为低电平,所以315MHz的高频发射电路不工作,当有按键按下时,PT2262得电工作,其第17脚输出经调制的串行数据信号,当17脚为高电平期间315MHz的高频发射电路起振并发射等幅高频信号,当17脚为低平期间315MHz的高频发射电路停止振荡,所以高频发射电路完全收控于PT2262的17脚输出的数字信号,从而对高频电路完成幅度键控(ASK调制)相当于调制度为100%的调幅。
[1]PT2262特点1、CMOS工艺制造,低功耗2、外部元器件少3、RC振荡电阻4、工作电压范围宽:2.6-15v5、数据最多可达6位6、地址码最多可达531441种[2]应用范围1、车辆防盗系统2、家庭防盗系统3、遥控玩具4、其他电器遥控在具体的应用中,外接振荡电阻可根据需要进行适当的调节,阻值越大振荡频率越慢,编码的宽度越大,发码一帧的时间越长。
红外通信基本原理
红外通信是利用950nm近红外波段红外线作为传递信息媒体,即通信信道。
发送端采用脉时调制(PPM)方式,将二进制数字信号调制成某一频率脉冲序列,并驱动红外发射管以光脉冲形式发送出去;接收端将接收到光脉转换成电信号,再经过放大、滤波等处理后送给解调电路进行解调,还原为二进制数字信号后输出。
简而言之,红外通信实质就是对二进制数字信号进行调制与解调,以便利用红外信道进行传输;红外通信接口就是针对红外信道调制解调器。
提示请看下
图:
2 红外通信接口硬件电路设计
单片机本身并不具备红外通信接口,但可以利用单片机串行接口与片外红外发射和接收电路,组成一个应用于单片机系统红外串行通信接口,如图1所示。
2.1 红外发送器
红外发送器电路包括脉冲振荡器、驱动管T1和T2、红外发射管D1和D2等部分。
其中脉冲振荡器由NE555定时器、电阻(R1、R2)和电容(C1、C2)组成,用以产生38kHz脉冲序列作为载波信号;红外发射管D1和D2选用Vishay公司生产TSAL6238,用来向外发射950nm红外光束。
2.2 硬件电路
接口电路如图4所示,J1为红外发射/接收电路的发射信号和接收信号接口,可以用1 0Pi ns排线直接和SPCE061A的10B高8位相连,通过SPCE061A的IOB8输出38kHz的调制波,IOB8输出TimerA PW
M脉宽调制输出。
载波图如图3所示。
红外信号的调制主要有两种,一种是脉宽调制(PWM),一种是通过脉冲串的时间间隔实现信号调制的脉时调制(PPM),本文采用的方法是PPM。
61板是这个系统的控制核心,红外发射管选用的是由Visay公司生产的TSAL6238,用来发射940nm的红外光束,发射电路主要由电阻电容三极管和红外发射管组成,串行码的发送主要由TimerA定时器,IOB8编程为第二功能是由TimerA控制输出占空比可调的脉宽调制信号APWM0,产生38kHz的载波信号,如图5是38kHz的调制波。
串行数据由单片机的串行输出端TXD送出并驱动三极管,利用两个红外发射管将38kHz的载波信号以光脉冲的形式向外发送。
串行码为1时,打开输出,为0时,关闭APWM0输出(输出低电平)。
用TimerB控制脉冲宽度。
红外发送器工作原理为:串行数据由单片机串行输出端TXD送出并驱动T1管,数位“0”使T1管导通,通过T2管调制成38kHz载波信号,并利用两个红外发射管D1和D2以光脉冲形式向外发送。
数位“1”使T1管截止,红外发射管D1和D2不发射红外光。
若传送波特率设为1200bps,则每个数位“0”对应32个载波脉冲调制信号时序,如图2所示。
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图:
2.2 红外接收器
红外接收电路选用Vishay公司生产专用红外接收模块TSOP1738。
该接收模块是一个三端元件,使用单电源 5V电源,具有功耗低、抗干扰能力强、输入灵敏度高、对其它波长(950nm以外)红外光不敏感特点,其内部结构框图如图3所示。
TSOP1738工作原理为:首先,通过红外光敏元件将接收到载波频率为38kHz脉冲调制红外光信号转化为电信号,再由前放大器和自动增益控制电路进行放大处理。
然后,通过带通滤波器和进行滤波,滤波后信号由解调电路进行解调。
最后,由输出级电路进行反向放大输出。
为保证红外接收模块TSOP1738接收准确性,要求发送端载波信号频率应尽可能接近38kHz,因此在设计脉冲振荡器时,要选用精密元件并保证电源电压稳定。
再有,发送数位“0”至少要对应14个载波脉冲,这就要求传送波特率不能超过2400bps。
利用上述红外收发电路构成红外信道最大通信距离为8m。
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图:
3 红外通信软件设计
3.1 通信方式
考虑到红外光反射原因,在全双工方式下发送信号也可能会被本身接收,因此红外通信需采用异步半双工方式,即通信某一方发送和接收是交替进行。
这里设置单片机串行口采用方式3通信;通信数据格式为每帧11位,包括1位起始位、8位数据位、1位奇偶校验位和1位停止位;片内定时器T1作为波特率发生器,选择传送波特率为1200bps,则定时器T1初值应设置为TL1=TH1=E8H,另外应禁止定时器T1中断,以免因定时器T1溢出而产生不必要中断。