【正文】 interference, high confidentiality of. At present, the rapid development. Especially with development of coding and modulation techniques, wireless infrared data munication data rate bees higher and higher, as many mobile devices, indoor office equipment and handheld devices, wireless data munication is an important way. In the textbooks and materials we can know infrared is a short distance, high speed munication means of munication, for we often use a close quarters, indoor means of munication, the wireless infrared munication with wireless cable unmatched and beyond the advantage. System is introduced in this paper mainly expounds the working principle of infrared voice munication and infrared voice munication process, detailed analysis of the system design of each circuit module, the optimal design scheme of the system are obtained and successful as might do a better show design. This syste m is divided into 11 modules: voice acquisition module, the sending end of audio and power amplifier module, the sending end lowpass filter, infrared emitting circuit, an infrared receiving circuit, the receiver of voltage amplification module and so on. The infrared emission module is mainly used in diode, LM358 will receive the signal of the amplification and conversion of the long power of the signal amplification and infrared emission tube. In the infrared receiving module, the infrared receiving tube is mainly used, and the signal is amplified by LM386 and amplified by power. Keywords: infrared munication。 transmit。 receive。 LM386。 LM358 紅外線語音通信系統(tǒng) III 前言 紅外通信由來已久，但是進入 90 年代，這一通信技術(shù)又有新的發(fā)展，應(yīng)用范圍也越來越廣泛。 1995 年，一個由部件、計算機系統(tǒng)、外圍設(shè)備和電信廠商組成的大型集團 ──紅外數(shù)據(jù)協(xié)會 （ IrDA） 就紅外通信的標(biāo)準(zhǔn)達成一致。紅外數(shù)據(jù)協(xié) 會開發(fā)的這種新的無線通信標(biāo)準(zhǔn)還得到 PC 機產(chǎn)業(yè)的有力支持。 主要的開發(fā)廠商，已在計算機之間推出了采用這種高速紅外數(shù)據(jù)通信的 PC機、筆記本計算機、打印機和手持式個人數(shù)字助理 （ PDA） 的設(shè)備。此外，紅外通信已經(jīng)用在大多數(shù)新的筆記本計算機中，逐漸成為一種最成本效益高和使用方便快捷的無線通信技術(shù)，慢慢的占據(jù)市場的主導(dǎo)地位。 經(jīng)過 40 多年大發(fā)展，中國在紅外技術(shù)研究方面已經(jīng)取得了重大的進步，建成了專業(yè)研究所、紅外物理實驗室和眾多的研究課題組。一批高等院校中，也設(shè)立了紅外專業(yè)或包含紅外專業(yè)的光電技術(shù)系，一批民營企業(yè)、股份制 企業(yè)相繼誕生，已經(jīng)形成了不同規(guī)模的產(chǎn)品。 近幾年，隨著智能化設(shè)備越來越普及，紅外通信技術(shù)因其抗干擾性能突出，從而被廣泛的應(yīng)用到針對智能機器人、智能電器、智能家居的設(shè)計方案中。紅外通信是最常用的近距離無線通信方式之一，采用紅外通信的優(yōu)點是低成本、高速率且低功耗，因此也就成為設(shè)計便攜式遙控器的首選。除此之外，在廣泛的基于單片機的智能家居設(shè)計中，紅外通信也作為單片機之間的通信手段，并且與電信市話通信手段在做融洽的結(jié)合，從而實現(xiàn)對家居異常情況的監(jiān)控，例如 （ 盜竊、火警、燃氣泄漏、漏水等 ） 電話遠程報警、遠程遙控等功能 [1]。 本次設(shè)計的的主要內(nèi)容，用電壓放大電路和濾波放大電路對語音采集端的信號進行方法和濾波，通過紅外線發(fā)射管和電阻組成的發(fā)射電路進行發(fā)射，接收電路由紅外線接收管接收到之后，在進行音頻功率放大和電壓放大，最后在喇叭和耳機端得到語音信號。本設(shè)計的預(yù)期目的：利用紅外發(fā)光管和接收管作為收發(fā)語音的元器件，來實現(xiàn)語音信號的傳輸，傳輸距離在 02m之間。 紅外線語音通信系統(tǒng) 1 1 紅外線語音通信系統(tǒng)的總體設(shè)計 隨著計算機與信息技術(shù)的發(fā)展，紅外通訊技術(shù)利用紅外線來傳遞數(shù)據(jù)，是無線通訊技術(shù)的一種，當(dāng)然我認為也是最高效的一種。利用紅外線通 信是目前使用較廣泛的一種通信方式。由于紅外線通信具有體積小、功耗低、功能強、成本低等特點，因而，在彩電之后，錄音機、音響設(shè)備、空調(diào)機以及玩具等其他小型家庭生活電器上也紛紛采用紅外線通信技術(shù)，不僅通信性能非?？煽浚夷苡行У馗綦x來自其他電器的干擾。那么總結(jié)一下來說單片機是目前設(shè)計應(yīng)用中用得比較廣泛的器件，因為單品機可以通過軟件編程用不同代碼片段來達到滿足不同的功能，實現(xiàn)我們生活或者其他方面需要用到的各種各樣不同的功能，具有靈活性強、可靠性高，可擴展性好的優(yōu)點。 紅外光通信系統(tǒng)的設(shè)計要求 語音采集所需要的環(huán)境 在教室或是實驗室一些噪音較小的環(huán)境中采集，我所設(shè)計的電路是一個環(huán)形電路，聲音可以來回傳播，容易被噪聲和聲音的共鳴干擾。 語音的采集 在這個系統(tǒng)當(dāng)中我們可以用自己發(fā)出來的聲音或是我們手機播放器發(fā)出聲音，但是對于我的這個作品來說如果想要得到清晰的不受外界干擾的語音就需要使用耳機來作為輸入語音信號的工具，因為這樣可以減少干擾，我們盡量把傳輸?shù)木嚯x控制在 2m，在兩米之內(nèi)，我們耳機和喇叭都可以正常聽到，若是距離大于兩米，喇叭就會出現(xiàn)共振。 控制和管理 隨著現(xiàn)在無線 技術(shù)的不斷創(chuàng)新，有好多對紅外通信的做出不斷創(chuàng)新的人才，比如我在網(wǎng)上查看的資料中，可以加入一個單片機來解決噪音以及共鳴得到問題等等，但是很遺憾我沒有實現(xiàn)。分別使用了 ML386 和 LM358 兩種不同的功率放大器，來盡量優(yōu)化我的設(shè)計。 紅外線語音通信系統(tǒng) 2 方案的提出與選擇 所謂的 數(shù)字通信 就 是指把 在發(fā)射端接受到的語音 信號放大后 傳輸?shù)?A/D 轉(zhuǎn)換中進行模 /數(shù)轉(zhuǎn)換， 再 由單片機 中嵌入的程序 控制 A/D 芯片進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，當(dāng)紅外 接收端的紅外線接收管 接收到 信號 后 ， 單片機對接收到的 信號進行識別，之后將處理好的信號 數(shù)據(jù)傳入 D/A 轉(zhuǎn)換器 進行轉(zhuǎn)化之 后 ，傳輸濾波電路和 功率放大 電路進行處理，最后將處理好的語音信號 輸出，原理如圖 所示 。 圖 紅外數(shù)字通信原理圖 用電壓放大電路和濾波放大電路對語音采集端的信號進行方法和濾波，通過紅外線發(fā)射管和電阻組成的發(fā)射電路進行發(fā)射，接收電路由紅外線接收管接收到之后，在進行音頻功率放大和電壓放大，最后在喇叭和耳機端得到語音信號。 AM 調(diào)制通信就是 把接收到的語音信號傳送到放大電路中放大，之后經(jīng)過紅外線發(fā)射直接發(fā)射出去 ， 通過紅外發(fā)射管把電信號轉(zhuǎn)化為光信號 ， 這個過程就是通過紅外線傳輸語音信號的過程 。 紅外線接收管 接收到紅外 信號后 把光信號轉(zhuǎn)化成電信號，在傳入功率放大電路中進行放大和濾波，最后把信號傳輸?shù)揭纛l輸出也就是揚聲器中，對處理好的電信號進行轉(zhuǎn)化為語音信號輸出 ，原理如圖 所示。 話筒 音頻輸入 濾 波 前 置 放 大 中級放大 A/D 轉(zhuǎn) 換 器 門 電 路 出 驅(qū) 動 電 路 單片機 放 大 整 形 單 片 機 D/A 轉(zhuǎn) 換 器 選 鐘 放 大 fandango放 濾 波 喇 叭 耳 機 紅外線語音通信系統(tǒng) 3 圖 AM調(diào)制通信的原理圖 在通信的課程中我們了解到 FM 調(diào)制通信就是利用鎖相環(huán)技術(shù)（簡稱為PLL）對 語音采集端 輸入的 語音 信號進行 放大濾波 之后送入紅外 發(fā)射管傳輸?shù)挠晒庑盘栟D(zhuǎn)化的調(diào) 頻信號， 接收端的 接收 到 的調(diào)頻信號 之后再次采用 用鎖相環(huán)技術(shù) 不過這時是 進行解調(diào)， 經(jīng)過 解調(diào)后的信號送入功率放大 電路 處理之后進行輸出，調(diào)制 原理如圖 所示。 圖 FM 調(diào)制原理圖 通過上面的比較可以看出使用數(shù)電知識來設(shè)計電路，要涉及到單片機以及信號系統(tǒng)和電路基礎(chǔ)的課程之后，還涉及到高數(shù)上面的計算，對于專業(yè)知識不是他別精通的人來說是個很大的挑戰(zhàn)，并且在使用單片機的過程當(dāng)中仍然會遇到一些不可避免的問題，還有一個問題就是利用單片機的話成本會高一些，在實現(xiàn)功能相同，效果相近的情況下，還是應(yīng)該選擇一個性價比高的方案。 本次的設(shè)計，原來的思路是想用數(shù)字通信方面的知識，也就是利用單片機的程序設(shè)計來通過模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)語音的 通信，但是經(jīng)過實際操作電路來驗證的過程中，發(fā)現(xiàn)本人的知識點和能力不足以支持思想的實現(xiàn)，實現(xiàn)不了音頻信號 放大發(fā)送 接收放大 功率放大 音頻輸出 音頻信號 放大發(fā)送 接收放大 功率放大 音頻輸出 鎖相環(huán)調(diào)頻 鎖相環(huán)解調(diào) 紅外線語音通信系統(tǒng) 4 本次設(shè)計的設(shè)計要求，所以之后就選用了使用純模電電路來進行本次設(shè)計。 在設(shè)計的過程當(dāng)中依然還是參考了數(shù)字技術(shù)的一些放大器和放大電路的設(shè)計思路。來進行優(yōu)化設(shè)計方案。 總體設(shè)計思路 選擇紅外光的原因：無線通信方式可以分為電信號、超聲波和紅外線等等。由于電信號的使用方式比較傳統(tǒng)，所以我選擇超聲波和紅外線做為我的首要思路。那么我對超聲波和紅外線這兩種方式也做了一些對比和比較。超聲波通信的話，頻帶較窄，容易受噪聲干擾，系 統(tǒng)抗干擾能力差。那么紅外線不會向室外泄露，不會產(chǎn)生信號干擾，反應(yīng)速度快，傳輸效率高。所以我選擇了這個紅外線課題。來實現(xiàn)我想用紅外線來實現(xiàn)簡單的語音信號的傳輸。 (1)紅外線的特點 我們的眼睛所能看到的光稱為可見光，這些可見光按照波長排列，依次為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫。紅光的波長范圍為 ～ ，我們把比紅光波長還長的光叫紅外線。我們的有一般家庭常用到的電視遙控器的紅外線遙控器就是利用波長 ～ 。 紅外線的特點是對其他電器設(shè)備工作干擾比較小， 對周邊環(huán)境的要求也不是很高，一般不會相互影響。最后就是紅外線的電路具有調(diào)試簡單等優(yōu)點。 (2)紅外線發(fā)射和接收 我們所涉及到的需要用