1 IrDA及其通信协议
IrDA即红外数据协会,全称The Infrared Data Association,是1993年6月成立的一个国际性组织,专司制订和推进能共同使用的低成本红外数据互连标准,支持点对点的工作模式。由于标准的统一和应用的广泛,更多的公司开始开发和生产IrDA模块,技术的进步也使得IrDA模块的集成越来越高,体积也越来越小。IrDA1.0可支持最高115.2kbps的通信速率,而IrDA1.1可以支持的通信速率达到4Mbps。
IrDA(红外数据协会)的宗旨是制订以合理的代价实现的标准和协议,以推动红外通信技术的发展。
IrDA数据通信按发送速率分为三大类：SIR、MIR和FIR。串行红外（SIR）的速率覆盖了RS-232端口通常支持的速率（9600b/s～115.2kb/s）。MIR可支持0.576Mb/s和1.152Mb/s的速率;高速红外（FIR）通常用于4Mb/s的速率,有时也可用于高于S1R的所有速率。
在IrDA中,物理层、链路接入协议（Irlan）和链路管理协议（IrLMP）是必需的三个协议层。除此之外,还有一些适用于特殊应用模式的可选层。
在基本的IrDA应用模式中,设备分为主设备和从设备。主设备用于探测它的可视范围,寻找从设备,然后从那响应它的设备中选择一个并试图建立连接。在建立连接的过程中,两个设备彼引协调,按照它们共同的最高通信能力确定最后的通信速率。以上的“寻找”和“协调”过程都是在9.6kb/s的波特下进行的。
IrDA数据通信工作在半双工模式,因为在发射时,接收器会被发射的光芒所屏蔽。这样,通信的两个设备将通过快速转和链路来模拟全双工通信,并由主设备负责控制链路的时序。
IrDA协议按层安排,应用程序的数据逐层下传,最终以光脉冲的形式发出。IrLAJ和lrLMP是协议中牧师层之外所需的两个软件层。在物理层上的第一层是链路接入协议（IrLAP）,它是HDLC（高级数据链路控制）协议的改编,以适应红外传输的要求。IrLAP层的工进行链路初始化、设备地址寻找和解决冲突、启动连接、数据交换、断开连接和链路关闭等。IrLAP用于指定红外数据包的帧和字节结构,以及红外通信的错误检测方法。IrLAP之上的一层是链路管理协议,即IrLMP,主要用于管理IrLAP所提供的链路连接中的链路功能和应用程序以及评估设备上的服务,并管理如数据速率、BOF的数量（帧的开始）及连接换向时间等参数的协调,以及数据的纠错传输等。
IrDA物理层协议提出了对工作距离、工作角度（视角）、光功率、数据速率不同品牌设备互联时抗干扰能力的建议。当前红外通讯距离最长为3米,接收角度为30度。
2 空调检测线IrDA设计与实现
2.1 物理层协议的实现
IrDA物理层协议的设计保证了0～1米范围内0°～15°的轴线偏离角的无错通信。其中包括了调制、视角、光功率、数据速率和噪声去除的规范,以保证检测线上随行数据采集装置和固定数据管理计算机的设备之间的物理互连性。协议也考虑了周围的光照或其他噪声源的存在以及参与IR通信的一些检测设备间的干扰。协议要求合理选择发射器的光强度和接收器的灵敏度,以保证链路能在0～1米的距离内工作。
图1给出了IrDA物理层的方框图。数据速率小于4Mb/s时,使用RZI（归零反转）调制,最大脉冲宽度是位周期的3/16;而在4Mb/s的数据速率时,使用4PPM（脉冲位置）调制。IrDA要求的RZI（反相归零）调制的编码效果如图2中的IR帧数据所示。4PPM调制如图3所示。两个数据位组合在一起可组成一个500ns 的“数据码元组”。这一码元组可分为四个125ns的时隙。并可根据码元组的状态在不同的时隙放置单脉冲。解调器在将输入位流的相位锁定后,即可根据脉冲在500ns周期中的位置来解出数据。这一方案需要的编码/解码器可以集成在1/0芯片中,也可作为一个独立元件。空调器检测线采用安捷伦红外通信器件,此产品在耗电、体积、和价格方面都有很大优势,在小型移动电话、传呼机,笔记本电脑、台式PC机、视窗CE掌上产品、个人数字助理（PDA）和数字影象产品中广泛采用。
2.2 硬件电路的设计
空调器检测线随行数据采集装置的核心MCU可选用ATMEL公司的RISC单片机90S2313,它的串口能够支持与IrDA兼容的LED收发器,并且可以直接与之相连。
红外收发器选用AGILENT公司的HDSL-3201和HDSL-3600。2.5毫米高的HDSL-3201的代电电压范围为2.7V到3.6V,但LED驱动电流应从内部补偿恒定32mA,以保证符合IrDAr DATA1.2(低功耗)物理层协议指标的要求。该产品的传输距离一般为30厘米,可支持9.6kb/s～115.2kb/s的数据传输速率。4毫米高的HDSL-3600的典型链路传输距离可大于1.5米,通过管脚FIP-SEL能选择可以接收的数据速率。当FIR-SEL 设为低电平时,最高速率为115.2kb/s;设为高电平时,最高速率可达4Mb/s。同时,还有两个管脚MDO和MD1用来选择发光功率。用户可以根据自己的需要来设定,以达到在短距离通信情况下省电的目的。图4给出了HSDL-3600的管脚说明及典型外围电路。
2.3 IrDA红外通信的数据流
空调器检测装置工作在SIR模式下,所有在TXD/RXD管脚和90S2313的UART之间传送的串行数据都是根据SIR IrDA标准来调制/解调。逻辑0由一个3/16位宽或1.6μs宽的光脉冲代表（1.6μs是最高位速率115.2kbps的位宽的3/16）。0位的开始对应脉冲的上升沿。逻辑1由无光脉冲代表。字节首先从LSB开始发送。每帧由起始位、8位数据、停止位组成,无奇偶校验。
由于空调器检测装置的通信数据量不大,因此,采用SIR模式即可满足要求。而在FIR模式下,通信过程就复杂多了,所有在TXD/RXD管脚和微处理器的HSSP（高速串行/并行）接口之间传送的串行数据都是根据4PPM IrDA标准来调制/解制的。编码时,把一个字节分为四个单独的码元组（2位一对）,最低的码元组首先传送,但每个码元组不重新排序。这样,一个字节就被分成了四个“片”（每片500ns）,每个“片”分为四个时隙（每个时隙125ns）。
可用微处理器中的高速串行/并行（HSSP）接口来实现特殊的4Mb/s协议。其串行帧格式为：
引导标志用来接收同步。接收开始时,使用串行移位寄存器从RxD2管脚接收四个4PPM片,然后一次锁存并解码这些片。如果这些片不能解码为正确的引导标志,则时隙计数将延迟1,并重复以上过程,直到辨认出引志标志并使标志时隙计数器同步为止。引导标志最少重复16次。由于空闲时（无发送数据）的不断重复,因此在16个引导标志传送完成后的任何时候都可能收到起始标志。
当接收到8片长的起始标志后,系统将它与标准编码进行比较。如果起始标志的任一部分和标准编码不一样,则告知一个帧错误,并且再一次开始寻找帧引导标志。一旦正确的起始标志被验证,接下来的每组4片就被解码为一个数据字节,并放入5字节的临时FIFO寄存器中。当临时FIFO被填满后,数据值便被一个接一个地推入到接收FIFO。
一帧数据的第一个字节是8位的地址区,它是在一对多通信时用来指定接收器的。地址区最多能容纳255个独立地址（00000000～11111110）。11111111为通用地址,用于对所有站广播信息。接收地址匹配可以激活或禁止。如果接收地址匹配激活,收到的地址将和地址匹配值比较,如果两个值相等或输入地址是通用地址,所有的数据字节（包括地址字节）都将存储在接收F1FO中。如果不相符,任何数据都不能存储到51接收FIFO,这样,系统将忽略帧的余下部分,并开始寻找下一个引导标志。
一祯的第二个数据字节可能包括一个由用户定义的8位可选控制区,它必须由软件解码,因为在HSSP中它被视为普通的数据。一祯可以包含不大于2047字节的任何多个8位数据（包括地址数据字节的能力）。其数据长度不超过CRC校验能检测传输中所有错误时的最大数据量。
3 前景与展望
随着红外通信技术的发展,其通信速率也将不断提高,今年IrDA将推出16Mbps的甚高速红外（VFIR）标准。IrDA红外通信的作用距离也将从1米扩展到几十米。近两年兴起的蓝牙无线通信技术具有距离离远、无角度限制等优点,但数据速率较低且成本高,误码率和保密性也不如红外通信,因此蓝芽无线通信技术还未达到完全替代红外通信的程度。
对于空调器随行检测数据采集这样的小型设备,IrDA红外通信确为一种可靠、方便、快捷的与主计算机交换数据的低成本方案。
目录 1）MIT-C8D8 (40k) 2) MIT-C8D8(33K) 3）SC50560-001，003P 4）M50462 5）M50119P-01 6）M50119L 7）RECS80 8）M3004 9）LC7464M 10）LC7461-C13 11）IRT1250C5D6-01 12）Gemini-C6-A 13）Gemini-C6 14) Gemini-C17(31.36K)-1 15）KONKA KK-Y261 16）PD6121G-F 17）DATA-6BIT 18）Custum-6BIT 19）M9148-1 20）SC3010 RC-5 21) M50560-1(40K) 22) SC50560-B1 23）C50560-002P 24）M50119P-01 25）M50119P-1 26）M50119P 27）IRT1250C5D6-02 28）HTS-C5D6P 29）Gemini-C17 30）Gemini-C17 -2 31）data6bit-a 32）data6bit-c 33）X-Sat 34）Philips RECS-80 35）Philips RC-MM 36）Philips RC-6 37）Philips RC-5 38）Sony SIRC 39）Sharp 40）Nokia NRC17 41）NEC 42）JVC 43）ITT
44）SAA3010 RC-5（36K）45）SAA3010 RC-5（38K）46）NEC2-E2 47) NEC-E3 48) RC-5x 49) NEC1-X2 50) _pid:$0060 51) UPD1986C 52) UPD1986C-A 53) UPD1986C-C 54) MV500-01 55) MV500-02 56) Zenith S10
红外线是波长在750nm至1mm之间的电磁波，它的频率高于微波而低于可见光，是一种人的眼睛看不到的光线。红外通信一般采用红外波段内的近红外线，波长在0.75um至25um之间。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。 IRDA标准包括三个基本的规范和协议：物理层规范(Physical Layer Link Specification)、链接建立协议(Link Access Protocol:IrLAP)和链接管理协议（Link Management Protocol:IrLMP)。物理层规范制定了红外通信硬件设计上的目标和要求，IrLAP和IrLMP为两个软件层，负责对链接进行设置、管理和维护。在IrLAP和IrLMP基础上，针对一些特定的红外通信应用领域，IRDA还陆续发布了一些更高级别的红外协议，如TinyTP、IrOBEX、 IrCOMM、IrLAN、IrTran-P和IrBus等等（见图1）。 图1 IrBus红外线通信协议层 红外线是波长在750nm至1mm之间的电磁波，其频率高于微波而低于可见光，是一种人的眼眼看不到的光线。目前无线电波和微波已被广泛应用在长距离的无线通信中，但由于红外线的波长较短，对障碍物的衍射能力差，所以更适合应用在需要短距离无线通信场合点
对点的直接线数据传输。为了使各种设备能够通过一个红外接口进行通信，红外数据协议（InfraredDataAssociation，简称IRDA）发布了一个关于红外的统一的软硬件规范，也就是红外数据通讯标准 红外数据通讯标准包括基本协议和特定应用领域的协议两类。类似于TCP-IP协议，它是一个层式结构，其结构形成一个栈，如图1所示。 其中基本的协议有三个：①物理层协议（IrPHY），制定了红外通信硬件设计上的目标和要求，包括红外的光特性、数据编码、各种波特率下帧的包括格式等。为达到兼容，硬件平台以及硬件接口设计必须符合红外协议制定的规范。②连接建立协议（IrLAP）层制定了底层连接建立的过程规范，描述了建立一个基本可靠连接的过程和要求。③连接管理协议（IrLMP）层制定了在单位个IrLAP连接的基础上复用多个服务和应用的规范。在IrLMP协议上层的协议都属于特定应用领域的规范和协议。④流传输协议（TingTP）在传输数据时进行流控制。制定把数据进行拆分、重组、重传等的机制。⑤对象交换协议（IrOBEX）制定了文件和其他数据对象传输时的数据格式。⑥模拟串口层协议（IrCOMM）允许已存在的使用串口通信的应用象使用串口那样使用红外进行通信。⑦局域网访问协议（IrLAN）允许通过红外局域网络唤醒笔记本电脑等移动设备，实际远程摇控等功能。 整个红外协议栈比较庞大复杂，在嵌入式系统中，由于微处理器速度和存储器容量等限制，不可能也没必要实现整个的红外协议栈。一个典型的例子就是 TinyTP 协议中数据的拆分和重组。它采用了信用片（creditcard）机制，这极大地增加了代码设计的复杂性，而实际在红外通信中一般不会有太大数据量的传输，尤其在嵌入式系统中完全可以考虑将数据放入单个数据包进行传输，用超时和重发机制保证传输的可靠性。因此可以将协议栈简化，根据实际需求，有选择地实现自己需要的协议和功能即可。 包括三个基本的规范和协议：
常用无线通信协议 目前使用较广泛的近距无线通信技术有蓝牙(Bluetooth),无线局域网802.11(Wi-Fi)和红外线数据传输(IrDA).此外，还有一些具有发展潜力的近距无线技术标准，分别是ZigBee,超宽频,短距通信,WiMedia,GPS,DECT,无线1394和专用无线系统等。 蓝牙(Bluetooth)技术 蓝牙是一种支持设备短距离通信的无线电技术。它是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范，它以低成本的短距离无线连接为基础，可为固定的或移动的终端设备提供廉价的接入服务。蓝牙技术的实质内容是为固定设备或移动设备之间的通信环境建立通用的近距无线接口，将通信技术与计算机技术进一步结合起来，使各种设备在没有电线或电缆相互连接的情况下，能在近距离范围内实现相互通信或操作。其传输频段为全球公众通用的2.4GHzISM频段，提供1Mbps的传输速率和10m 的传输距离。 优势：⑴全性高。蓝牙设备在通信时，工作的频率是不停地同步变化的，也就是跳频通信。双方的信息很难被抓获，防止被破解或恶意插入欺骗信息。⑵于使用。蓝牙技术是一项即时技术，不要求固定的基础设施，且易于安装和设置。 不足：⑴通信速度不高。蓝牙设备的通信速度较慢，有很多的应用需求不能得到满足。⑵传输距离短。蓝牙规范最初为近距离通信而设计，所以他的通信距离比较短，一般不超过10m。 Wi-Fi(无线高保真)技术 无线宽带是Wi-Fi的俗称。所谓Wi-Fi就是IEEE 802.11b的别称，它是一种短程无线传输技术，能够在数百英尺范围内支持互联网接入的无线电信号。Wi-Fi速率最高可达11Mb/s，电波的覆盖范围可达200m左右。 优势：⑴覆盖广。其无线电波的覆盖范围广，穿透力强。可以方便地为整栋大楼提供无线的宽带互联网的接入。⑵速度高。Wi-Fi技术的传输速度非常快，通信速度可达300Mb/s，能满足用户接入互联网，浏览和下载各类信息的要求。 不足：安全性不好。由于Wi-Fi设备在通信中没有使用跳频等技术，虽然使用了加密协议，但还是存在被破解的隐患。 IrDA(红外线数据协会)技术 IrDA是一种利用红外线进行点对点通信的技术，是第一个实现无线个人局域网(PAN)的技术。 IrDA 的主要优点是无需申请频率的使用权，因而红外通信成本低廉。并且还具有移动通信所需的体积小、功耗低、连接方便、简单易用的特点。此外，红外线发射角度较小，传输上安全性高。IrDA的不足在于它是一种视距传输，两个相互通信的设备之间必须对准，中间不能被其它物体阻隔，因而该技术只能用于 2 台（非多台）设备之间的连接。 优势：⑴无需申请频率的使用权，因此红外线通信成本低廉。⑵移动通信所需的体积小、功耗低、连接方便、简单易用。⑶外线发射角度较小，传输上安全性高。 不足：IrDA是一种视距传输，两个相互通信的设备之间必须对准，中间不能被其它物体阻隔，因而只用于两台设备之间连接。ZigBee(紫蜂)技术 ZigBee使用2.4 GHz 波段，采用跳频技术。它的基本速率是250kb/s，当降低到28kb/s 时，传输范围可扩大到134m，并获得更高的可靠性。另外，它可与254个节点联网。 优势：⑴功耗低。在低耗电待机模式下，两节普通5号干电池可使用6个月以上。⑵成本低。因ZigBee数据传输速率低，协议简单，所以成本很低。⑶网络容量大。每个ZigBee网络最多可支持255个设备。⑷作频段灵活。使用的频段分别为2.4GHz、868MHz(欧)及915MHz(美)，均为免执照频段。 不足：⑴数据传输速率低。只有10kb/s~250kb/s，专注于低传输应用。⑵有效范围小。有效覆盖范围为10~75m之间，具体依据实际发射功率的大小和各种不同的应用模式而定，基本上能够覆盖普通的家庭或办公室环境。 UWB(超宽带)技术 UWB（Ultra Wideband）是一种无线载波通信技术，利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很宽。UWB 有可能在10 m 范围内，支持高达110 Mb/s的数据传输率，不需要压缩数据，可以快速、简单、经济地完成视频数据处理。 特点：⑴系统复杂度低，发射信号功率谱密度低，对信道衰落不敏感，载货能力低。⑵定位精度高，相容性好，速度高。⑶成本低，功耗低，可穿透障碍物。近距离无线传输 NFC(近距离无线传输)技术 NFC采用了双向的识别和连接。在20cm 距离内工作于13.56MHz 频率范围。NFC现已发展成无线连接技术。它能快速自动地建立无线网络，为蜂窝设备、蓝牙设备、Wi-Fi 设备提供一个“虚拟连接”，使电子设备可以在短距离范围进行通讯。 特点：NFC的短距离交互大大简化了整个认证识别过程，使电子设备间互相访问更直接、更安全和更清楚，不用再听到各种电子杂音。NFC 通过在单一设备上组合所有的身份识别应用和服务，帮助解决记忆多个密码的麻烦，同时也保证了数据的安全保护。此外NFC 还可以将其它类型无线通讯(如Wi-Fi 和蓝牙)“加速”，实现更快和更远距离的数据传输。
西南科技大学 自动化专业方向设计报告 设计名称：红外光通信装置 姓名：杨 * * 学号: 2 0 1 0 5 7 8 9 班级：自动 1 0 0 4 班 指导教师：武丽 起止日期： 2013年10月15日--11月9日 西南科技大学信息工程学院制
方向设计任务书 学生班级：自动1004 学生姓名：杨* * 学号：20105789 设计名称：红外光通信装置 起止日期：2013年10月15日---11月9日指导教师：武丽 方向设计学生日志
红外光通信装置 摘要：基于2013年电子设计大赛红外光通信装置题目的要求，设计了具有实际运用价值的红 外光无线扩音装置。该装置由音频放大滤波电路，SPWM音频信号比较调制器，红外载波信号发生器，红外接收器，功率放大电路，LC低通滤波等模块构成。由模拟电路搭建的红外光通信信道传送经过处理的连续的音频信号，并由后级电路还原传送出来的音频信号，让喇叭发出原始音频信号。该系统能够完整的将频率范围为300Hz-8KHz的音频信号通过红外光传送4m以 外并接收还原。 关键词：红外光通信；音频传送；SPWM载波 Design of Infrared Communication Device Abstract:The infrared communication device is based on the National Undergraduate Electronic Design Contest of 2013 , but it has more practical application value . This appliance contains an amplifier , SPWM modulator audio signal comparator , an infrared carrier signal generator , IR receiver , Power amplifier circuit , LC low-pass filter . The analog circuit structures of the infrared light transmitted through the communication channel continuous audio signal processed by the post-stage circuit to restore the audio signal sent out , so that the original audio signal horn . The system can be a complete frequency range of 300Hz-8KHz audio signals transmitted by infrared light and receive reduction up to 4m , temperature detection and transmission display . Keyword: Infrared light transmission ; Audio transmission ; SPWM 0 引言 现在市面上使用较为广泛的无线技术有红外光无线以及无线电技术。无线电技术是通过无线电波传播声音或其他信号的技术，无线电波是在自由空间（包括空气和真空）传播的射频频段的电磁波，频率为300MHz-300GHz的电磁波称为微波，也称为“超高频电磁波”。其特点是：只能进行可视范围内的通信；大气对微波信号的吸收与散射影响较大；主要用于几公里范围内，不适合铺设有线传输介质的情况，而且只能用于点到点的通信，速率也不高，一般为几百Kbps。红外是一种无线通讯方式，可以进行无线数据的传输。自1974年发明以来，得到很普遍的应用，如红外线鼠标，红外线打印机，红外线键盘等等。
如何设计单片机常用通信 协议论文
目录 1．自定义数据通信协议 (3) 2．上位机和下位机中的数据发送 (3) 3．下位机中的数据接收和协议解析 (4) 4．上位机中的数据接收和命令处理 (8) 5．总结 (9)
单片机通信协议现在大部分的仪器设备都要求能过通过上位机软件来操作，这样方便调试，利于操作。其中就涉及到通信的过程。在实际制作的几个设备中，笔者总结出了通信程序的通用写法，包括上位机端和下位机端等。 1．自定义数据通信协议 这里所说的数据协议是建立在物理层之上的通信数据包格式。所谓通信的物理层就是指我们通常所用到的RS232、RS485、红外、光纤、无线等等通信方式。在这个层面上， 底层软件提供两个基本的操作函数：发送一个字节数据、接收一个字节数据。所有的数据协议全部建立在这两个操作方法之上。通信中的数据往往以数据包的形式进行传送的，我们把这样的一个数据包称作为一帧数据。类似于网络通信中的TCPIP协议一般，比较可靠的通信协议往往包含有以下几个组成部分：帧头、地址信息、数据类型、数据长度、数据块、校验码、帧尾。 帧头和帧尾用于数据包完整性的判别，通常选择一定长度的固定字节组成，要求是在整个数据链中判别数据包的误码率越低越好。减小固定字节数据的匹配机会，也就是说使帧头和帧尾的特征字节在整个数据链中能够匹配的机会最小。通常有两种做法，一、减小特征字节的匹配几率。二、增加特征字节的长度。通常选取第一种方法的情况是整个数据链路中的数据不具有随即性，数据可预测，可以通过人为选择帧头和帧尾的特征字来避开，从而减小特征字节的匹配几率。使用第二种方法的情况更加通用，适合于数据随即的场合。通过增加特征字节的长度减小匹配几率，虽然不能够完全的避免匹配的情况，但可以使匹配几率大大减小，如果碰到匹配的情况也可以由校验码来进行检测，因此这种情况在绝大多说情况下比较可靠。 地址信息主要用于多机通信中，通过地址信息的不同来识别不同的通信终端。在一对多的通信系统中，可以只包含目的地址信息。同时包含源地址和目的地址则适用于多对多的通信系统。 数据类型、数据长度和数据块是主要的数据部分。数据类型可以标识后面紧接着的是命令还是数据。数据长度用于指示有效数据的个数。 校验码则用来检验数据的完整性和正确性。通常对数据类型、数据长度和数据块三个部分进行相关的运算得到。最简单的做法可是对数据段作累加和，复杂的也可以对数据进行CR C运算等等，可以根据运算速度、容错度等要求来选取。 2．上位机和下位机中的数据发送 物理通信层中提供了两个基本的操作函数，发送一个字节数据则为数据发送的基础。数据 包的发送即把数据包中的左右字节按照顺序一个一个的发送数据而已。当然发送的方
红外遥控器的基本原理 红外线的特点人的眼睛能看到的可见光，若按波长排列，依次(从长到短)为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫，红光的波长范围为0.62μm～0.7μm，比红光波长还长的光叫红外线。红外线遥控器就是利用波长0.76μm～1.5μm之间的近红外线来传送控制信号的。 红外线的特点是不干扰其他电器设备工作，也不会影响周边环境。电路调试简单，若对发射信号进行编码，可实现多路红外遥控功能。 红外线发射和接收 人们见到的红外遥控系统分为发射和接收两部分。发射部分的发射元件为红外发光二极管，它发出的是红外线而不是可见光。 常用的红外发光二极管发出的红外线波长为940nm 左右，外形与普通φ5mm 发光二极管相同，只是颜色不同。一般有透明、黑色和深蓝等三种。判断红外发光二极管的好坏与判断普通二极管一样的方法。单只红外发光二极管的发射功率约100mW。红外发光二极管的发光效率需用专用仪器测定，而业余条件下，只能凭经验用拉距法进行粗略判定。 接收电路的红外接收管是一种光敏二极管，使用时要给红外接收二极管加反向偏压，它才能正常工作而获得高的灵敏度。红外接收二极管一般有圆形和方形两种。由于红外发光二极管的发射功率较小，红外接收二极管收到的信号较弱，所以接收端就要增加高增益放大电路。然而现在不论是业余制作或正式的产品，大都采用成品的一体化接收头。红外线一体化接收头是集红外接收、放大、滤波和比较器输出等的模块，性能稳定、可靠。所以，有了一体化接收头，人们不再制作接收放大电路，这样红外接收电路不仅简单而且可靠性大大提高。红外遥控器的协议 鉴于家用电器的品种多样化和用户的使用特点，生产厂家对红外遥控器进行了严格的规范编码，这些编码各不相同，从而形成不同的编码方式，统一称为红外遥控器编码传输协议。了解这些编码协议的原理，不仅对学习和应用红外遥控器是必备的知识，同时也对学习射频（一般大于300MHz）无线遥控器的工作原理有很大的帮助。 到目前为止，笔者从外刊收集到的红外遥控协议已多达十种，如：RC5、SIRCS、Sony、RECS80、Denon、NEC、Motorola、Japanese、SAMSWNG 和Daewoo 等。我国家用电器的红外遥控器的生产厂家，其编码方式多数是按上述的各种协议进行编码的，而用得较多的有NEC协议。 红外遥控器的结构特征 红外遥控发射器由键盘矩阵、遥控专用集成电路、激励器和红外发光二极管组成。遥控专用集成电路(采用AT89S52 单片机)是发射系统的核心部分，其内部由振荡电路、定时电路、扫描信号发生器、键输入编码器、指令译码器、用户码转换器、数码调制电路及缓冲放大器等组成。它能产生键位扫描脉冲信号，并能译出按键的键码，再经遥控指令编码器得到某键位的遥控指令(遥控编码脉冲)，由38KHZ 的载波进行脉冲幅度调制，载有遥控指令的调制信号激励红外二极管发出红外遥控信号。 在红外接收器中，光电转换器件（一般是光电二极管或光电三极管，我们这里用的是PIN 光电二极管）将接收到的红外光指令信号转换成相应的电信号。此时的信号非常微弱而且干扰特别大，为了实现对信号准确的检测和转换，除了高性能的红外光电转换器件，还应合理地选择并设计性能良好的电路形式。最常用的光电转换器件是光电二极管，当光电二极管PN 结的光敏面受到光照射后，PN 结的半导体材料吸收光能，并将光能转换为电能。当光电二极管上加有反向电压时，二极管中的反向电流将随入射光照强度的变化而变化，光的辐照强度越大，其反向电流越大。也就是说，光电二级管的反向电流随入射的光脉冲作同频率
Infrared Data Association Plug and Play Extensions to Link Management Protocol Version 1.1 Monday, January 08, 1996 Intel Corporation Microsoft Corporation
1. Introduction There are two scenarios in IR device inter-operability: ? Communication between a host (PC) and a peripheral. ? Communication between two hosts. The differentiating feature in the two scenarios is that in the first case, an IR peripheral is logically a part of the host (as far as the user is concerned), while in the other, the two hosts are logically independent units. There are Plug and Play issues in both cases. Scope The software layers proposed by IrDA enable two IR devices to communicate with each https://www.doczj.com/doc/a810066878.html,munication capability alone does not imply Plug and Play. This document focuses on Plug and Play issues pertaining to host and peripheral inter-operability. This document does not address Plug and Play issues supporting the physical infrared provider. The physical infrared provider is similar to any other physical device and PnP issues of this device are addressed in the standard PnP world. The above diagram illustrates the software stack on a typical IrDA approved PnP compatible device. The stack pictured on the left portrays a PnP ready OS and the layers required to support a Diagram of software layers required for a COMM Device. Physical IR Provider Device Personality COMM, LPT, PPP, WinSock IrLAP/IrLMP Protocol Stack PnP Extensions ? Physical IR Provider COMM Personality IrLMP IrLAP PnP Extensions ?
常用网络通信协议简介 常用网络通信协议 物理层: DTE(Data Terminal Equipment):数据终端设备 DCE(Data Communications Equipment):数据电路端接设备 #窄宽接入: PSTN ( Public Switched Telephone Network )公共交换电话网络 ISDN(Integrated Services Digital Network)ISDN综合业务数字网 ISDN有6种信道: A信道 4khz模拟信道 B信道 64kbps用于语音数据、调整数据、数字传真 C信道 8kbps/16kbps的数字信道，用于传输低速数据 D信道 16kbps数字信道，用于传输用户接入信令 E信道 64kbps数字信道，用于传输内部信令 H信道 384kbps高速数据传输数字信道，用于图像、视频会议、快速传真等. B代表承载， D代表Delta. ISDN有3种标准化接入速率: 基本速率接口(BRI)由2个B信道，每个带宽64kbps和一个带宽16kbps的D信道组成。三个信道设计成2B+D。 主速率接口(PRI) - 由很多的B信道和一个带宽64Kbps的D信道组成，B信道的数量取决于不同的国家: 北美和日本: 23B+1D, 总位速率1.544 Mbit/s (T1) 欧洲，澳大利亚:30B+2D,总位速率2.048 Mbit/s (E1) FR(Frame Relay)帧中继
X.25 X.25网络是第一个面向连接的网络,也是第一个公共数据网络. #宽带接入: ADSL:(Asymmetric Digital Subscriber Line)非对称数字用户环路 HFC(Hybrid Fiber,Coaxial)光纤和同轴电缆相结合的混合网络 PLC:电力线通信技术 #传输网: SDH:(Synchronous Digital Hierarchy)同步数字体系 DWDM:密集型光波复用(DWDM:Dense Wavelength Division Multiplexing)是能组合一组光波长用一根光纤进行传送。这是一项用来在现有的光纤骨干网上提高带宽的激光技术。更确切地说，该技术是在一根指定的光纤中，多路复用单个光纤载波的紧密光谱间距，以便利用可以达到的传输性能(例如，达到最小程度的色散或者衰减)。 #无线/卫星: LMDS:(Local Multipoint Distribution Services)作区域多点传输服务。这是一种微波的宽带业务，工作在28GHz附近频段，在较近的距离双向传输话音、数据和图像等信息。 GPRS:(General Packet Radio Service)通用分组无线服务技术。 3G:(3rd-generation，3G)第三代移动通信技术 DBS:(Direct Broadcasting Satellite Service)直播卫星业务 VAST: 协议:RS-232、RS-449、X.21、V.35、ISDN、FDDI、IEEE802.3、IEEE802.4、IEEE802.5等。 RS-232:是个人计算机上的通讯接口之一，由电子工业协会(Electronic Industries
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。 信号经接收管接收后，通过运放电路得到较高的输出功率，驱动喇叭发出声音。利用放大器LM386，调节电位器改变其增益，驱动喇叭得到所需功率。再将音乐芯片替代信号发生器重复上述过程即可驱动喇叭发出音乐芯片的声音（此实验为三声门铃声） 2.总体框架图 1、信号的产生 实验中使用了音乐芯片KD-9300或者LX-9300来完成。信号产生也可以使用RC振荡器构成，但信号的幅度不宜过大。 2、红外光发送模块的设计 设计原则主要是考虑红外发送管的工作电流，电流过小，传输距离短，电流过大容易毁坏发光管。（要注意芯片的接法以及发送电路的连接。） 3、红外光接收模块的设计 1）高通滤波器：红外接收的二极管都是光敏二极管，这样普通光对其都成一定程度的影响，为了获得更好的效果，还要在信号输出端加入高通滤波器，消除恒定的外接低频信号的干扰，这样接收效果和灵敏度将显著提高。 2）功率放大器：利用音频功率专用放大器LM386，可以得到50~200的增益，确保驱动喇叭。 所以设计框图如下 光通信收发系统原理图
常用通信协议汇总 一、有线连接 1.1RS-232 优点：RS-232是为点对点（即只用一对收、发设备）通讯而设计的，其驱动器负载为3kΩ~7kΩ。所以RS-232适合本地设备之间的通信。 缺点：（1）接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与TTL 电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。 （2）传输速率较低，在异步传输时，最高速率为20Kbps。 （3）接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，而发送电平与接收 电平的差仅为2V至3V左右，所以其共模抑制能力差，再加上双绞线上的分布电容，其传送距离最大为约15米。 1.2RS-485 RS485有两线制和四线制两种接线，四线制只能实现点对点的通信方式，现很少采用，现在多采用的是两线制接线方式，这种接线方式为总线式拓朴结构，传输距离一般在1~2km以下为最佳，如果超过距离加"中继"可以保证信号不丢失，而且结点数有限制，结点越多调试起来稍复杂，是目前使用最多的一种抄表方式，后期维护比较简单。常见用于串行方式，经济实用。 1.3CAN 最高速度可达1Mbps，在传输速率50Kbps时，传输距离可以达到1公里。在10Kbps速率时，传输距离可以达到5公里。一般常用在汽车总线上，可靠性高。 1.4TCP/IP 它可以用在各种各样的信道和底层协议（例如T1和X.25、以太网以及RS-232串行接口）之上。IP数据包是不可靠的，因为IP并没有做任何事情来确认数据包是按顺序发送的或者没有被破坏。IP数据包中含有发送它的主机的地址（源地址）和接收它的主机的地址（目的地址）。 1.5ADSL 基于TCP/IP 或UDP协议，将抄表数据发送到固定ip，利用电信/网通现有的布线方式，速度快，性能比较可以，缺点是不适合在野外，设备费用投入较大，对仪表通讯要求高。 1.6FSK 可靠通信速率为1200波特，可以连接树状总线；对线路性能要求低，通信距离远，一般可达30公里，线路绝缘电阻大于30欧姆，串联电阻高达数百欧姆都可以工作，适合用于大型矿井监控系统。主要缺点是：系统造价略高，通信线路要求使用屏蔽电缆；抗干扰性能一般，误码率略高于基带。 1.7光纤方式 传输速率高，可达百兆以上；通信可靠无干扰；抗雷击性能好，缺点：系统造价高；光纤断线后熔接受井下防爆环境制约，不宜直达分站，一般只用于通信干线。 1.8电力载波 1.9利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。由于使用坚固可靠的电力线作 为载波信号的传输媒介，因此具有信息传输稳定可靠，路由合理、可同时复用远动信号等特点，不需要线路投资的有线通信方式，但是开发费用高，调试难度大，易受用电环境影响，通讯状况用户的用电质量关系紧密。 二、无线连接 2.1Bluetooth 蓝牙是一种支持设备短距离通信的无线电技术。它是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范，它以低
创作编号：BG7531400019813488897SX 创作者：别如克* 是不是觉得红外遥控+51单片机是绝妙组合？但是在编程时才发现超级纠结？其实也没那么纠结，自己摸索摸索，总能找出办法来的。 本程序占用了51单片机的定时器0以及中断1两个资源，为的是使单片机能接收到每一个红外脉冲信号，一个都不能少。如果舍不得用这两个资源，还有另一种查询的办法，就是不一定每个信号都能收到，可自己琢磨一下。
需要全套NEC协议红外遥控器资料的，到网上找，到处都有，而且很全。 另外，对着资料写程序如果实在写不出，可以找个示波器，把波形录下来好好研究研究。毕竟有些时候资料会过时，只要里面有一点东西变化了，程序就完全不一样了。这种弯路，尽量少走。 本程序只是头文件，具体到应用上还要各位自己动脑筋了，希望对大家有所帮助。共同学习，共同进步！ /****************************************************************** INF_NEC.h 用于NEC协议的遥控器，主控器为51单片机。用户码8位，分布于2-17个脉冲；按键码8位，分布于18-33个脉冲。皆为前8原码，后8反码。 注意：本驱动占用51单片机的外部中断1以及定时器0两个资源，编程时注意 不要再乱动这两个资源。 *******************************************************************/ #include
常用几种通讯协议 Modbus Modbus技术已成为一种工业标准。它是由Modicon公司制定并开发的。其通讯主要采用RS232，RS485等其他通讯媒介。它为用户提供了一种开放、灵活和标准的通讯技术，降低了开发和维护成本。 Modbus通讯协议由主设备先建立消息格式，格式包括设备地址、功能代码、数据地址和出错校验。从设备必需用Modbus协议建立答复消息，其格式包含确认的功能代码，返回数据和出错校验。如果接收到的数据出错，或者从设备不能执行所要求的命令，从设备将返回出错信息。 Modbus通讯协议拥有自己的消息结构。不管采用何种网络进行通讯，该消息结构均可以被系统采用和识别。利用此通信协议，既可以询问网络上的其他设备，也能答复其他设备的询问，又可以检测并报告出错信息。 在Modbus网络上通讯期间，通讯协议能识别出设备地址，消息，命令，以及包含在消息中的数据和其他信息，如果协议要求从设备予以答复，那么从设备将组建一个消息，并利用Modbus发送出去。 BACnet BACnet是楼宇自动控制系统的数据通讯协议,它由一系列与软件及硬件相关的通讯协议组成,规定了计算机控制器之间所有对话方式。协议包括:(1)所选通讯介质使用的电子信号特性,如何识别计算机网址,判断计算机何时使用网络及如何使用。(2)误码检验,数据压缩和编码以及各计算机专门的信息格式。显然,由于有多种方法可以解决上述问题,但两种不同的通讯模式选择同一种协议的可能性极少,因此,就需要一种标准。即由ISO(国际标准化协会〉于80年代着手解决,制定了《开放式系统互联(OSI〉基本参考模式(Open System Interconnection/Basic Reference Model简称OSI/RM)IS0- 7498》。 OSI/RM是ISO/OSI标准中最重要的一个,它为其它0SI标准的相容性提供了共同的参考,为研究、设计、实现和改造信息处理系统提供了功能上和概念上的框架。它是一个具有总体性的指导性标准,也是理解其它0SI标准的基础和前提。 0SI/RM按分层原则分为七层,即物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层、应用层。 BACnet既然是一种开放性的计算机网络,就必须参考OSIAM。但BACnet没有从网络的最低层重新定义自己的层次,而是选用已成熟的局域网技术,简化0SI/RM,形成包容许多局 域网的简单而实用的四级体系结构。 四级结构包括物理层、数据链路层、网络层和应用层。
目录 一、RS232的串口通讯 (2) 应用 (2) 工作方式 (2) 接口标准 (2) 电路组成 (3) 概述 (3) 简介 (3) 二、RS485串行通讯 (3) 简介 (3) 接口 (4) 电缆 (4) 布网 (5) 区别 (5) 三、串行通信 (6) 概念 (6) 分类 (7) 同步通信 (7) 异步通信 (7) 特点 (7) 形式和标准 (7) 调幅方式 (7) 调频方式 (8) 数字编码方式 (8) 数据传输率 (8) 发送时钟和接收时钟 (9) 异步通信协议 (9) 通信协议 (10) 普遍协议 (10) USB (11) IEEE 1394 (11) 相关应用 (12) 四、通讯协议 (12) 简介 (12) 详细介绍 (13) TCP/IP (13) IPX/SPX (13) NetBEUI (14) 通信协议 (14) RS-232-C (14) RS-449 (14) V.35 (15) X.21 (15) HDLC (15) 管理协议 (15) SNMP (15) PPP (16)
一、RS232的串口通讯 应用 随着计算机系统的应用和微机网络的发展，通信功能越来越显得重要.这里所说的通信是指计算机与外界的信息交换.因此，通信既包括计算机与外部设备之间，也包括计算机和计算机之间的信息交换.由于串行通信是在一根传输线上一位一位的传送信息，所用的传输线少，并且可以借助现成的电话网进行信息传送，因此，特别适合于远距离传输.对于那些与计算机相距不远的人－机交换设备和串行存储的外部设备如终端、打印机、逻辑分析仪、磁盘等，采用串行方式交换数据也很普遍.在实时控制和管理方面，采用多台微机处理机组成分级分布控制系统中，各CPU 之间的通信一般都是串行方式.所以串行接口是微机应用系统常用的接口。许多外设和计算机按串行方式进行通信，这里所说的串行方式，是指外设与接口电路之间的信息传送方式，实际上，CPU 与接口之间仍按并行方式工作. 工作方式 由于CPU 与接口之间按并行方式传输，接口与外设之间按串行方式传输，因此，在串行接口中，必须要有" 接收移位寄存器" （串→并）和" 发送移位寄存器" （并→串）. 在数据输入过程中，数据1 位1 位地从外设进入接口的" 接收移位寄存器",当" 接收移位寄存器" 中已接收完1 个字符的各位后，数据就从" 接收移位寄存器" 进入" 数据输入寄存器" . CPU 从" 数据输入寄存器" 中读取接收到的字符.（并行读取，即D7~D0 同时被读至累加器中）. " 接收移位寄存器" 的移位速度由" 接收时钟" 确定. 在数据输出过程中，CPU 把要输出的字符（并行地）送入" 数据输出寄存器"," 数据输出寄存器" 的内容传输到" 发送移位寄存器",然后由" 发送移位寄存器" 移位，把数据1 位 1 位地送到外设. " 发送移位寄存器" 的移位速度由" 发送时钟" 确定. 接口中的" 控制寄存器" 用来容纳CPU 送给此接口的各种控制信息，这些控制信息决定接口的工作方式. " 状态寄存器" 的各位称为" 状态位",每一个状态位都可以用来指示数据传输过程中的状态或某种错误.例如，用状态寄存器的D5 位为"1" 表示" 数据输出寄存器" 空，用D0 位表示" 数据输入寄存器满",用D2 位表示" 奇偶检验错" 等. 能够完成上述" 串<- -> 并" 转换功能的电路，通常称为" 通用异步收发器" (UART ：Universal Asynchronous Receiver and Transmitter），典型的芯片有：Intel 8250/8251,16550 接口标准 ⑴实现数据格式化：因为来自CPU的是普通的并行数据，所以，接口电路应具有实现不同串行通信方式下的数据格式化的任务。在异步通信方式下，接口自动生成起止式的帧数据格式。在面向字符的同步方式下，接口要在待传送的数据块前加上同步字符。
【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2 1、语音信号的设计方案2 2、红外光发送模块的设计方案3 3、红外光接收模块的设计方案3 4、高通滤波器4 5、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,a n ddetaileddescriptio no fthework in gpri ncipleoftra nsmitti ngan drecei vin g,a lsopo in tedoutthatduri ngthedesig nprocessshouldpayatte nti on tosomepro blems.Throughtheactualcircuitstructures,music9300Achipge neratedmusi c,throughmodulatedLEDa ndemittedthemusicsig nal,i nacerta in dista ncera n ge,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。 二、设计目的： 1、掌握简单的红外光通信系统的组成及设计原理;