毕业论文--红外光通信装置（F 题）

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1、红外光通信装置（F题）设计报告（2013年9月4日至7日）摘要本红外光通信装置，分为红外发射、中继放大、红外接收三个子模块。该装置采用驻极体传声器采集音频信号（或音频信号直接输入），经红外发射电路传至中继装置，二次放大处理，再由红外接收、放大电路等，在终端无失真的播放出来；使用DS18B20测取温度值，并用STC89C52单片机作为数字信号发送与接收的控制芯片；用LCM1602液晶作为温度及其他信息的显示器件。本装置结构简单，功能上不仅能满足大赛的基本要求，在增加一路数字信道后，可实时传输发射端环境温度，并能在接收端显示，基本上完成了所要的功能。关键

2、词：红外发射接收DS18B20信号放大单片机1602液晶目录第一部分系统原理与组成····································11.1红外无线通信基本原理·····································11.2装置方框图及三大模块·····································21.2.1信号采集发送装置1.2.2中继装置1.2.3信号接收显示装置第二部分方案的分析与论证··································52.1多种可行方案的比较····

3、····································52.2信号采集发送装置··········································62.3中继装置··················································82.4信号接收显示装置··········································92.5数字信道红外传输程序·····································11第三部分软硬件联调和结论···········

4、·······················15软硬件联调·················································15结论·······················································16参考文献·····················································17第一部分系统原理与组成1.1本系统包括三大模块红外数据传输，使用传输介质——红外线。红外线是可见光谱中位于红色光之外的光线，是波长在750nm—1mm之间的电

5、磁波。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。尽管肉眼看不到这种光线，但利用红外线发送和接收装置却可以发送和接收红外线信号，实施红外线通讯。红外通信系统的设计是光通信系统的一个重要分支，红外通信系统的设计思路和目前世界上所采用的骨干通信网的光纤通信系统有相同之处的，唯一重要的差别就是它们二者所采用的传输媒质不同，一个是大气，一个则是光纤。利用红外线通讯无需连线，只需将两设备的红外线装置对正即可传输数据。红外线通讯方向性很强，适用于近距离的无线传输。一个简单的光通信收发系统如图(1.2)所示：图1.1可见光频谱图1.2光

6、通信收发系统当然整个商用的红外光通信系统是相当复杂的，这里我们只考虑最基础最必要的部分来完成红外通信收发系统的设计。图1.3本系统装置模块框图1.2.1信号采集发送装置该模块为整个装置的信号输入端，包含音频模拟量和温度数字量。驻极体传声器采集音频信号，经过滤波放大处理，通过红外发射管，将音频信号直接以模拟量发射到中继接收端。另外，使用一个DS18B20测量采集点温度，经单片机处理后发送到中继装置，通过接收端的一体化红外接收头采集处理后显示出来。最简单的红外发射接收电路如下。图1.4红外发射接收1.2.2中继装置为了改变通信方向90°，延长通信距离2m

7、，在保证语音通信质量要求前提下，设计并制作了一个红外光通信中继转发节点，中继转发装置方框图如下：图1.5红外光通信中继转发装置方框图1.2.3信号接收显示装置该模块使用两种红外接收管，分别接收驻极体采集的音频模拟信号以及单片机发出的温度数字信号，电路对音频信号处理后通过一个普通8Ω/0.5W喇叭播放，与此同时，采集点温度值在接收终端的1602液晶上显示。图1.6一体化红外接收头内部电路第二部分方案的分析与论证2.1多种可行方案的比较第一种是将进入发射装置的模拟信号直接发送出去，模拟的电压信号的强弱转化为光强，接收端接收到光强的变化，进而将接收到的光强

8、再转化成模拟电压或者电流，得到的信号跟发射的信号变化规律相同，这样就实现了通信。另一种方式是将要发射出去的模