(三)红外线接收发送装置设计

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1、课程设计说明书第II页红外线接收发送装置设计摘要红外线遥控是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段，由于红外遥控装置具有体积小、功耗低、功率强、成本低等特点，被广泛的应用在日常生产生活中。红外通信利用950nm近红外波段的红外线作为传递信息的媒体，发送端采用脉时调制方式，将二进制数字信号调制成某一频率的脉冲序列，并驱动红外发射管以光脉冲的形式发送，接收端将收到的光脉冲转换成电信号。再经过放大、滤波处理后送给解调电路，还原为二进制数字信号后输出。实现单片机系统红外通信的关键在于红外串行接口电路的设计以及接口驱动程序的设计。本次设计主

2、要使用89c51单片机实现对led的控制，工作频率在38M赫兹的频谱范围内，通过对红外信号的识别使led规律发光。实现对红外信号的识别。关键词：红外线、单片机、遥控、脉冲课程设计说明书第II页目录1绪论12设计过程12.1红外发射电路12.2通信信道22.3红外串行通信接口的设计32.4发射部分设计32.5红外接收器的设计43单片机控制的红外通信的总程序53.1红外线接收发送原理图53.2红外发射发送程序53.3红外遥控接收原理图73.4红外遥控接收程序7总结12致谢13参考文献14课程设计说明书第14页1绪论通用红外遥控系统

3、一般分为发射和接收两部分，应用编解码器专用集成芯片进行控制操作，发射部分包括键盘矩阵、编码调制。Led红外发送器；接受部分光、电转换放大器、解调、调制、解码电路。发射部件主要原件是发光二极管，其波长为940mm。接收部件的红外接收管是一种光敏电阻，在常用载波频率38k赫兹波段工作。红外遥控特点是不影响周边环境，不干扰其他设备，因此在生活中得到广泛应用。2设计过程  通常，红外遥控器是将遥控信号调制在38k赫兹的载波上，经缓冲放大器发送至红外发光二极管，转化为红外信号发射出去。二进制脉冲编码形式很多，其中最常用的是PWM码和PP

4、M码。此次我们将采用比较容易实现编码解码的PWM编码。图1红外遥控系统框图  2.1红外发射电路红外发射器是用专用于红外遥控应用而设计的一款专用芯片LC7461，根据PWM编码格式该款属于脉冲宽度调制电路，采用脉宽调制的串行码，以不同的周期和间隔分别表示0和1，lc7461产生的遥控编码是连续的42位二进制码组，其中前26位是用户识别码，能区分不同的红外遥控设备，防止不同机种遥控互相干扰，后16位为8位操作码和反操作码，用于核对数据接收是否正确。课程设计说明书第14页红外遥控芯片LC7461引脚数为24，主要有两个晶振引脚，8

5、*4键盘引脚，代码设置输入引脚和红外发射LED输出驱动引脚组成。红外遥控编码遥控芯片的键盘是有KIO-KI3和时间信号输出引脚KO0-KO7按键键盘组成。图2C7461引脚图2.2通信信道  红外无线数字通信的信道泛指发射器与接收器之间的空间。由于自然光及人工光源等背景光信号的介入，信号源以及发射、接收设备中电学或光学噪声的影响，红外无线数字通信在某些场合的通信质量较差，需要采用信道编码技术来提高抗干扰能力。课程设计说明书第14页  在红外线通信系统中，由于红外发射器的发射功率较小，而且信号采用红外线进行传输，易受外界环境的影

6、响，这些因素导致了红外接收器的信号很弱，并且电平变化范围较大。因此，低噪声的前置放大器设计和自适应的码元判决电路是必须的。低噪声的前置放大器一般选用输入阻抗较高的场效应管放大器，并要求带宽大，增益高，噪声低，干扰小，频率响应与信道脉冲响应匹配。自适应的码元判决电路能自动跟踪输入信号电平的变化，得到最佳的阈值电平，并根据此阈值电平对信号进行判决，将其变换为数字电平之后进行解码，恢复原始信号。同时，为了滤去低频噪声及人为干扰采用带通滤波器，为了与调制特性匹配并消除码间干扰常采用均衡技术，为了获得较大的光接收器工作范围及瞬时视场采用

7、球形光学透镜。这些措施都是将有利于红外无线通信质量的提高。2.3红外串行通信接口的设计   单片机控制的红外通信系统主要有红外发射器，红外接收器，以及单片机89C51三部分组成，单片机本身并不具备红外通信接口，可以利用单片机的串行接口与片红外发射和接收电路，组成一个单片机控制系统的红外串行通信接口。2.4发射部分设计  红外发送电路包括脉冲振荡器、三极管和红外发射管等部分。其中脉冲振荡器有NE555定时器、电阻和电容组成，用于产生38kHz的脉冲序列作为载波信号，红外发射管HG选用Vishay公司生产的TSAL6238，用来向

8、外发射950nm的红外光束。其发送的过程为：串行数据有单片机的串行输出端TXD送出并驱动三极管，数位“O”使三极管导通．通过有NE555构成的多谐振荡电路调制成38kHz的载波信号，并利用红外发射管以光脉冲的形式向外发送。数位“l”使三极管截止，红外发射管不发射红外光。NE5