基于单片机的红外通讯设计new

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1、嵌入式系统■清华大学Motorola单片机与DSP应用开发研究中心蒋俊峰基于单片机的红外通讯设计摘要：本文介绍一种基于单片机实现的红外通讯系统。该系统具有复杂的红外通讯协议，能够实现面向字节的红外数据通讯，并具有良好的抗干扰能力和传输通道扩展能力。关键词：红外通讯；红外发送；红外接收；单片机引言波为频率38KHz的方波，采用脉宽PWM功能产生红外载波红外通讯以红外线作为通讯载调制PWM方式发送，通过待发送二利用单片机内部定时器的体，通过红外光在空中的传播来传进制数据的“0”或“1”控制两个PWM功能产生红外载波信号，实

2、现输数据，它由红外发射器和红外接脉冲串之间的时间间隔，即PWM的红外发送的电路图如图1所示。收器来完成。在发射端，发送的数占空比。红外载波可以使用单片机其原理是：红外发送使用字信号经过适当的调制编码后，送内部的定时器的PWM功能实现，也MC68HC908GP32的两I/O脚控制。入电光变换电路，经红外发射管转可以通过外围硬件电路实现。其中，PTD4为定时器的输出比较接变为红外光脉冲发射到空中；在接利用单片机内部定时器的口，通过内部定时器输出不带缓冲收端，红外接收器对接收到的红外光脉冲进行光电变换，解调译码后恢复出原信号

3、。红外通讯作为一种数据传输手段，可以在很多场合应用，如家电产品、娱乐设施的红外遥控，水、电、煤气耗能计量的自动抄表等。实现红外通讯的方法很多，本文介绍一种基于单片机MC68HC908图1利用PWM方式实现红外发送的电路原理图GP32的低成本、高可靠性的红外通讯系统，并对该系统中红外发送、红外接收及红外通讯协议进行了详细讨论。红外发送电路原理红外发射端发送数据时，是将待发送的二进制数据调制成一系列图2利用外围硬件实现红外发送的电路原理图的脉冲串信号后发射出去。红外载602003.11电子设计应用www.eaw.com.c

4、n嵌入式系统的PWM功能产生频率为38K的载利用外围硬件产生红外载波波信号。而PTD0为普通I/O，产生利用外围硬件产生红外载波实一定脉宽的方波信号，用来代表二现红外发送的电路图如图2所示。进制数字“1”或“0”。PTD4和PTD0其原理是：红外脉冲串的宽度通过或门输出调制后的载波信号。和间隔直接由单片机的定时器通过在PTD0为低时，或门允许38K载普通I/O输出的高低电平的时间间波信号通过，而PTD0为高时，或门隔来控制，当PTC0为高电平时调制不允许38K载波信号通过，从而产电路不发射红外脉冲信号，为低电生了时断时

5、续的红外载波信号。此平时向外发射红外脉冲信号。信号通过ULN2003芯片放大后，经调制电路是由74LS123的两个图3红外接收电路电阻限流至红外发射管，发送红外单稳态触发器U1A和U1B级联构成光信号。的可控振荡器。收到38K的载波信号，HS0038B接红外发送电路中采用的红外发当PTC0为高电平时，U1A、收器会输出低电平，否则输出高电射器件是塑封的TSAL6200红外发U1B处于稳态，1Q、2Q为低电平，平，从而可以将“时断时续”的红射二极管，它将周期的电信号转变不驱动红外发射管发射红外载波信外光信号解调成一定周期

6、的连续方成一定频率的红外光信号。它是一号。当PTC0跳变为低电平时，触发波信号，经单片机处理，便可以恢种时断时续的高频红外脉冲信号，U1A并使之进入暂稳态，1Q变为高复出原数据信号。但脉冲串时间长度是恒定的，根据电平；U1A暂稳态结束时，1Q跳变HS0038B是能够接收红外信号脉冲串之间的间隔大小，表示传输为低电平，触发U1B进入暂稳态，的小型化接收器件，它的环氧包装的是数据“0”还是“1”。2Q变为高电平；U1B暂稳态结束可以作为红外过滤器，因此不需要38K的红外载波信号是通过定时，2Q跳变为低电平，变为高电平再加红

7、外过滤装置。HS0038B最主时器1的PWM功能产生的。设置定并触发U1A的上升沿触发端1B，使要的优点是，即使在干扰很强的环时器状态和控制寄存器T1SC的分U1A再次进入暂稳态，从而形成自境中，它的输出还是很稳定的。频因子PS2~PS0为0，即分频因子激振荡，在2Q端输出一系列的脉冲单片机通过键盘中断引脚或者为1；设置输出比较寄存器T1SC0，信号，经ULN2003芯片放大后送红外中断IRQ引脚对HS0038B的输出允许不带缓冲的PWM功能，输出比外发射管，发送红外光信号。信号进行处理，因此红外接收部分较时为低电平，

8、并置溢出翻转控制外接电阻Rx和外接电容Cx控应将HS0038B的输出引脚和单片机标志位；同时置输出比较寄存器制74LS123的单稳态触发器的输的键盘中断引脚，或者IRQ引脚连T1CHOH:T1CH0L为$20(十六进制出脉宽：Tw=0.45RxCx，两个单稳接在一起。本文采用单片机的外中)，设置预置计数寄存器T1MODH:态触发器