红外线语音通信实验-实验报告

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1、报告成绩电子电路综合实验报告红外线语音通信实验学生姓名：学号：1专业年级：指导教师：起止日期：2016年11月—2016年12月电气与信息工程学院目录1目的与意义22设计要求23方案设计23.1方案一23.2方案二34系统硬件设计44.1发射部分电路设计44.1.1发射部分框图44.1.2发射部分电路44.1.3信号放大部分44.1.4信号发射部分54.2接收部分电路设计54.2.1接收部分框图54.2.2接收部分电路64.2.3音频功率放大部分64.2.4信号采集部分75硬件的测试结果与分析75.1硬件的焊接调试75.2硬件电路的测试75.

2、2.1发射部分85.2.2接收部分86总结9参考文献10附录11附录A原理电路图11附录B硬件实物图1111目的与意义随着计算机与信息技术的发展，红外通讯技术利用红外线来传递数据，是无线通讯技术的一种，当然我认为也是最高效的一种。利用红外线通信是目前使用较广泛的一种通信方式。由于红外线通信具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点，因而，在彩电之后，录音机、音响设备、空调机以及玩具等其他小型家庭生活电器上也纷纷采用红外线通信技术，不仅通信性能非常可靠，而且能有效地隔离来自其他电器的干扰。目前发展形势迅速，尤其在近距离（室内）无线数据通信中得到了

3、广泛的应用。在课本和资料中我们可以知道红外线是一种近距离、高速通信的通信方式，对于我们经常使用的一种近距离、室内通信手段,红外线无线通信具有无线电缆无法比拟和超越的优势.本次设计的的主要内容，用电压放大电路和滤波放大电路对语音采集端的信号进行方法和滤波，通过红外线发射管和电阻组成的发射电路进行发射，接收电路由红外线接收管接收到之后，在进行音频功率放大和电压放大，最后在喇叭端得到语音信号。2设计要求（1）红外线单方向传输语音信号（2）通信距离不小于2米（3）信号失真要小，能听懂所传语音信息3方案设计3.1方案一图3-1调幅通信结构框图11如图3

4、-1所示，调幅通信，将音频信号与载波进行幅度调制，使其带有一定载波特性，又不失音频信号的独特性，接收端通过低通滤波器，还原初始模拟信号。3.2方案二S80500图3-2V/F、F/V方案示意图发射部分，语音信号经麦克风转换成电信号，代表语音信号的电信号波形产生大小的变化，将该信号按电压大小转换成调频波（V/F转换），并用此信号调制红外光发射，则红外光信号中包含了经音频调制的频率信号，接收机收到该信号后将其放大、整形，并进行频压转换（F/V转换），转换后的电压中包含了原语音信号的成分，滤除直流成分与高频成分，即可还原语音信号，将此语音信号放大后

5、推动扬声器，即可实现语音信号的传输通信。方案比较：方案一的调制方法为调幅，但在信号转换传输过程中，信号的幅度很容易受电磁环境影响发生改变，如果这样传输信号，很容易产生信号的失真和混入噪声，方案二采用调频方式，信号传输过程中，幅度容易受到影响，但频率则可以保持稳定，所以传输造成的影响可以忽略。根据以上分析，故采用方案二方案二中核心器件是F/V与V/F转换器。这可以采用集成运放外接阻容元件构成，但考虑到传输的稳定性与可靠性，拟采用专用集成电路LM386。114系统硬件设计4.1发射部分电路设计4.1.1发射部分框图图4-1 红外光发射模块子系系统

6、框图红外光发射部分由三个部分组成，音频信号的输入，之后是过滤放大，再之后是红外发射部分如图4-1所示。音频信号从话筒输入，当收到音频信号后，通过电容对信号进行滤波放大，放大用的是三极管放大，之后通过红外发射管对信号进行发射。4.1.2发射部分电路S8050图4-2发射部分原理图4.1.3信号放大部分S8050三极管是NPN型三极管，由三块半导体构成，其中两块N型和一块P型半导体组成，P型半导体在中间，两块N型半导体在两侧。三极管是电子电路中最重要的器件，它最主要的功能是电流放大和开关作用。三极管最基本的作用是放大作用，它可以把微弱的电信号变成

7、一定强度的信号，当然这种转换仍然遵循能量守恒，它只是把电源的能量转换成信号的能量。三极管有一个重要参数就是电流放大系数β。当三极管的基极上加一个微小的电流时，在集电极上可以得到一个是注入电流β倍的电流，即集电极电流。集电极电流随基极电流的变化而变化，并且基极电流很小的变化可以引起集电极电流很大的变化，这就是三极管的放大作用。114.1.4信号发射部分在光谱中波长自0.76至400微米的一段称为红外线，红外线是不可见光线。所有高于绝对零度（-273.15℃）的物质都可以产生红外线。现代物理学称之为热射线。医用红外线可分为两类：近红外线与远红外线

8、。 红外线发射管在LED封装行业中主要有三个常用的波段850NM、875NM、940NM。根据波长的特性运用的产品也有很大的差异，850NM波长的主要用于红外线监控