三红外线接收发送装置设计Word文档格式.docx
《三红外线接收发送装置设计Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《三红外线接收发送装置设计Word文档格式.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
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PPM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。
红外遥控芯片LC7461引脚数为24，主要有两个晶振引脚，8*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。
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。
NE555构成的多谐振荡电路的振荡周期公式为T=O．693（R1+R2）C，其中，R1为充电电阻，R2为放电电阻，C为充电电容。
图3红外遥控发射电路
2.5红外接收器的设计
红外接收电路选用专用红外接收模块SM0038。
该模块是一个三端元件，使用单电源+5V供电，具有功耗低、抗干扰能力强、输入灵敏度高、对其他波长（950nm以外）的红外光不敏感的特点，其内部结构框图如图所示
图4SM0038内部电路图
SM0038的工作过程为：
首先，通过红外光敏元件将接收到的载波频率为38kHz的脉冲红外光信号转换为电信号，再由前置放大器和自动增益控制电路进行放大处理。
然后，通过带通滤波器进行滤波，滤波后的信号由解调电路进行解调。
最后，由输出级电路进行反向放大输。
其工作过程：
单片机通过TXD发出串行数据，通过由lc7461构成的多谐震荡电路产生38kHz脉冲序列作为载波信号，通过红外发射管将信号以950nm的红外光束发出，红外接收模块SM0038将接收到的光脉冲转换成电信号，再经过发大、滤波等处理后送给解调电路进行解调，还原为二进制数字信号后输出到单片机的RXD口。
单片机对接收到的数据进行处理，将相应的数据显示在数码管上。
这样，一个单片机控制的红外通信系统就实现了通信。
为了保证红外接收模块SM0038接收的准确性，要求发送端载波信号的频率应尽可能接近38kHz，因此在设计脉冲震荡器时，要选用精密元件并保证电源电压稳定。
图5红外遥控接收电路
3单片机控制的红外通信的总程序
3.1红外线接收发送流程图
图6红外遥控发射流程图
3.2红外发射发送程序
#include<
reg52.h>
#defineuintunsignedint
#defineucharunsignedchar
Voiddelay（uintx）
{
Uinti,j;
For（i=x;
i>
0;
i--）
For（j=200;
j.>
j++）;
}
Voidmain（）
P0=0×
ff;
P1=0×
00;
P2=0×
P3=0×
While
（1）
Do{}whilep3^2）;
Delay（50）
If（p3^2==0）；
Delay（5000）;
Else{}
3.3红外遥控接收流程图
图7红外遥控接收流程图
3.4红外遥控接收程序
/*****读按键值****/
instrins.h>
#definenop（）_nop—（）
Uchartemp,numa,numb,flag;
Sbitb0=B^0;
Voiddelay（charx）
Chari,j;
For（j=205;
j>
j--）;
Dealy1（）
UcharI;
For（i=75;
Voidmain（）
EA=1;
IT0=1;
EX0=1;
while
（1）
Do{}
While（flag=0）;
Flag=0;
P1=nima;
Voidint（）interruput0/************进入中断***/
Uchara,b,c;
Flag=1;
EA=0;
For（a=10;
a>
0；
a--）
Delay
（2）
If（p3^2==0）gotoout;
Do{}
While（p3^2==0）;
Nop（）;
Delay（10）;
For（b=26;
b>
b--）
While（p3^2）;
Delay
（2）;
CY=P3^2;
IF（CY==1）
Delay
（2）;
Delay
（1）;
While（p3^2==1）;
Else{}
B=0;
For（c=8;
c>
c--）
While（p3^2==0）；
B<
<
1;
b0=p3^2;
if（p3^2==1）
Delay1（）；
Numa=b;
=1;
Bo=p3^2;
If（p3^2==0）
Delay1（）;
While（p3^2）;
Numb=B;
Temp=muna+numb;
If（temp！
=0×
ff）
Numa=numb=0×
out；
nop（）;
｝
总结
经过近两周的艰苦的努力，终于完成了我的这次课程设计，在做设计的过程中，让我对自己的学习能力，独立思考能力及对知识的掌握运用能力有了进一步了解，同时让也我看到自身存在的不足，由于个人能力有限，文中肯定有错误的地方，还请老师指出其中的错误和不当之处，使我能做出改正，进一步提高。
在本次课程设计过程中，我增强了自己的动手能力和分析能力。
通过跟老师和同学的交流，当然也离不开自己的艰苦努力，终于按时完成了本次课程设计。
在此过程中，我学会了很多，让我明白踏实努力在学习中的重要性，成功源于不懈努力。
在今后的学习生活中，我会努力学习专业知识，不断的自我提高，为将来的在电子领域进一步发展打下坚实基础。
在这次课程设计中，我感受颇深，了解到很多不曾接触的知识，让我深刻的明白理论和实际重要性。
在今后的学习中，我一定会踏实实干，努力奋斗，把理论与实践紧密联系在一起，相信一定会取得不俗的成就。
致谢
首先，非常感谢吕运朋老师在做课程设计过程中给予的细心指导，深入浅出的讲解，为我顺利完成本次课程设计提供了很大帮助，让我对单片机领域有了全新理解，与此同时在吕老师的指引下，我学习到了很多，和吕老师交流学习过程中，我深深被吕老师渊博知识见解折服，同时让我学会了独立思考，积极反思，让我明白思考在学习中的重要性，通过自己的思考去取得成功，不断发掘自身能力，以吕老师为榜样，积极探索，不断提高自己个人思考能力，动手能力，创造能力。
同时也感谢在我遇到苦难无私帮助我的同学和老师，我能够顺利完成本次单片机设计离不开他们的慷慨付出，也非常感谢我们的学校为我们提供这一学习平台，让我们可以将所学知识应用与实践当中，让我们受益颇深。
最后，再次真诚的感谢敬爱的吕运朋老师！
参考文献
[1]胡汉才单片机原理与接口技术［M］.北京：
清华大学出版社.1995.6
[2]楼然苗51系列单片机设计实例［M］航空航天出版社.2003.3
[3]何立明单片机高级教程［M］.北京：
北京航空航
升级会员 