【正文】 處理速度和能力都很強(qiáng)。 Cortex系列是 v7 架構(gòu)的第一次亮相，其中 CortexM3 就是按款式 M 設(shè)計(jì)的，它不僅支持16 位的 Thumb 指令集和基本的 32 位 Thumb2 指令集架構(gòu)，而且擁有很多新特性。如何將溫度信號(hào)從語音信號(hào)中提取出來，本設(shè)計(jì)與發(fā)射部分做個(gè)一個(gè)協(xié)議，傳輸端在傳輸溫度信號(hào)時(shí)，先傳送一個(gè)標(biāo)志信號(hào)，接收端接收到標(biāo)志信號(hào)后知道接下來要接收的就是溫度信號(hào)。 紅外發(fā)送 部分發(fā)送的就是串口輸出的信號(hào)，那么就要把它恢復(fù)出來，本設(shè)計(jì)在紅外接收模塊中已經(jīng)檢測(cè)到波形的上升沿與下降沿，為了把它組合成串口信號(hào)，本設(shè)計(jì)將兩路脈沖分別輸入給單片機(jī)的兩個(gè)外部中斷，此中斷是當(dāng)有跳變沿的時(shí)候就觸發(fā)，在中斷函數(shù)中我們控制一個(gè)單片機(jī)管腳 PA0，每發(fā)生一次中斷改變一次它的電平，這樣就一點(diǎn)點(diǎn)地還原出串口信號(hào)了。僅僅顯示出信號(hào)的下降沿還不足以確定信號(hào)波形，我們還需要信號(hào)上升沿的位置，所以發(fā)射端做了這樣的設(shè)置：要發(fā)送的串口信號(hào)同時(shí)分為兩個(gè)部分，一部分直接驅(qū)動(dòng)一塊紅外發(fā)射管，另一部分經(jīng)過反相器反相后去驅(qū)動(dòng) 紅外發(fā)射管，這樣本設(shè)計(jì)紅外接收模塊部分的傳感器就需要兩個(gè)，分別對(duì)應(yīng)兩路波形正好相反的同一個(gè)信號(hào)，一路檢測(cè)波形下降沿，一路檢測(cè)上升沿，如圖 所示。紅外模式下信息傳輸速率范圍從 到 ，如果工作在遙控工作模式下，可達(dá)到9m 的傳輸距離，工作溫度范圍也很寬，功率耗散小。可是本設(shè)計(jì)要接收的信號(hào)是經(jīng)過 PCM調(diào)制的語音信號(hào)，其碼率至少需要 64Kbps， HS0038B內(nèi)部載波無法承受此數(shù)字信號(hào)。 接收到紅外信號(hào)后首先要將其還原成串口信號(hào)，送給單片 機(jī)串行口接收，然后將接收到的數(shù)據(jù)區(qū)分為語音信號(hào)和溫度信號(hào)，分別送給 DAC 進(jìn)行轉(zhuǎn)換和顯示屏顯示。 圖 紅外光通信系統(tǒng)方框圖 總體方案設(shè)計(jì) 紅外接收部分包括紅外信號(hào)接收、 STM32 單片機(jī)處理、濾波電路、信號(hào)調(diào)理、功率放大、液晶顯示以及中繼轉(zhuǎn)發(fā)模塊七個(gè)部分，紅外接收部分框圖如圖 所示。本設(shè)計(jì)的難點(diǎn)在于保證紅外信號(hào)比較長(zhǎng)的傳輸距離以及盡量減少傳輸過程中產(chǎn)生的噪聲干擾、降低誤碼率；而且還要能夠在語音信號(hào)里面區(qū)分出溫度信號(hào) 。鑒于如今教學(xué)課程中數(shù)據(jù)通信基本上都是有線的，并且大多對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行采集并傳輸。 [2]現(xiàn)如今這種技術(shù)被廣泛利用在醫(yī)院、機(jī)場(chǎng)、軍隊(duì)甚至是水下。紅外通信是一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信方式，沒有物理傳輸線的約束，對(duì)基于單片機(jī)的紅外光通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)（接收部分） 2 傳輸?shù)姆较蛐砸筝^高，通信信道中間不能有障礙物阻擋。 不同于有線通信，無線通信最大的優(yōu)勢(shì)就是解放了人們通信的自由度，使人們不受空間的限制，可以在小范圍內(nèi)自由移動(dòng)。特別是紅外遙感技術(shù)的發(fā)展極大開拓了人們的視野，通過衛(wèi)星紅外煙感可以對(duì)地球進(jìn)行勘測(cè)，在尋找水源、氣象檢測(cè)、監(jiān)視森林火災(zāi)等方面起了重要作用。 60 年代隨著固體物理、光學(xué)、電子學(xué)、精密器械的發(fā)展，使紅外技術(shù)在軍、民兩用都得到廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。 20 世紀(jì)初，通過測(cè)量大量有機(jī)物和無機(jī)物吸收和發(fā)射光譜，證明了紅外技術(shù)在物質(zhì)分析中的價(jià)值。 finally, the waveform output from the DAC can be send through the bandpass filters to filter, then getting the voice signal of the sending end, and transport it to the audio power amplifying circuit, form the loudspeaker the voice signal transmitted by the infrared can be heard. With the STM32F103ZET6 hardware platform, through the C language program design, and using RVMDK software development environment for debugging, this design realized the infrared receiving device based on MCU system. Receiving information of the transmission part, munication distance can up to two meters in the 115200 baud rate。接收發(fā)射部分的信息，在 115200 波特率下通信距 離達(dá)到兩米左右；具有在傳輸不暢情況下指示燈提示功能；能通過液晶屏顯示溫度，具有良好人機(jī)交互界面；從負(fù)載喇叭上得到了較好的語音效果。 本設(shè)計(jì)包括紅外信號(hào)接收、單片機(jī)處理、濾波電路、信號(hào)調(diào)理、功率放大、液晶顯示以及中繼轉(zhuǎn)發(fā)模塊。本設(shè)計(jì)主要是針對(duì)紅外光傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，將其攜帶 的數(shù)字信息接收并轉(zhuǎn)換成語音信號(hào)和溫度信號(hào)，通過負(fù)載喇叭播放語音并由顯示屏顯示溫度。 本設(shè)計(jì)在 STM32F103ZET6 單片機(jī)硬件平臺(tái)下，通過 C 語言設(shè)計(jì)程序，并借助RVMDK 軟件開發(fā)環(huán)境進(jìn)行調(diào)試，實(shí)現(xiàn)了基于單片機(jī)系統(tǒng)的紅外接收裝置。 then, the signal converted will be send to the MCU’s serial port, getting the voltage data of the voice signals and the temperature signals PCM encoded value from the serial port data register, after treatment to reduce the interference noise in the transmission process, the MCU can judgment the signals’ types, and the speech signal will be sent to the internal DA converter, the temperature signal will be sent to the display screen to display。 get better audio effect from the load on the trumpet. Keywords: Infrared receiving， serial munication， STM32 MCU， digital to analog conversion III 目 錄 第 1 章 緒論 ...................................................... 1 紅外通信技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展及研究現(xiàn)狀 ........................ 1 本文主要工作 .............................................. 2 第 2 章 系統(tǒng)總體方案 .............................................. 3 紅外光通信系統(tǒng)介紹 ........................................ 3 總體方案設(shè)計(jì) .............................................. 3 第 3 章 系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì) .............................................. 5 紅外接收模塊設(shè)計(jì) .......................................... 5 STM32 單片機(jī)處理模塊設(shè)計(jì) .................................. 6 STM32 單片機(jī)中斷系統(tǒng) ................................. 8 STM32 單片機(jī)串口通信 ................................. 8 STM32 單片機(jī) DAC .................................... 11 STM32 單片機(jī)定時(shí)器 .................................. 12 濾波電路模塊設(shè)計(jì) ......................................... 13 高通濾波器設(shè)計(jì) ..................................... 13 低通濾波器設(shè)計(jì) ..................................... 14 信號(hào)調(diào)理模塊設(shè)計(jì) ......................................... 15 功率放大模塊 ............................................. 15 液晶顯示模塊設(shè)計(jì) ......................................... 16 紅外通信中繼模塊設(shè)計(jì) ..................................... 17 紅外發(fā)射電路設(shè)計(jì) ................................... 17 紅外通信中繼電源設(shè)計(jì) ............................... 18 第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ............................................. 20 軟件開發(fā)環(huán)境簡(jiǎn)介 ......................................... 20 程序流程設(shè)計(jì) ............................................. 21 系統(tǒng)初始化 ......................................... 22 中斷函數(shù)配置 ....................................... 22 DAC 控制 ............................................ 23 LCD 顯示 ............................................ 23 STM32 程序下載 ........................................... 24 第 5 章 系統(tǒng)測(cè)試 ................................................. 25 電路硬件整體檢測(cè) ......................................... 25 紅外接收模塊測(cè)試 ......................................... 26 濾波電路測(cè)試 ............................................. 27 IV 單片機(jī)處理模塊測(cè)試 ....................................... 29 信號(hào)調(diào)理電路測(cè)試 ......................................... 30 功率放大電路測(cè)試 ......................................... 31 中繼電路檢 測(cè) ............................................. 31 接收部分整體工作測(cè)試 ..................................... 32 測(cè)試輸出波形數(shù)據(jù) ......................................... 32 結(jié)論 ............................................................ 34 參 考 文 獻(xiàn) ..................................................... 35 致 謝 ........................................................ 36 基于單片機(jī)的紅外光通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)（接收部分） 1 基于單片機(jī)的紅外光通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)（接收部分 ) 第 1 章 緒論 紅外通信技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展及研究現(xiàn)狀 自 1800 年英國天文學(xué)家 ，紅外技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了兩個(gè)多世紀(jì)，但發(fā)展緩慢，到 1940 年前后才真正出現(xiàn)現(xiàn)