【文章內容簡介】 紅外線技術是限定使用空間的。在紅外不傳輸?shù)倪^程中，遇到不透光的材料，如墻面。它就會反射，這一特點，確定了每套設備之間，可以在不同的物理空間里使用。 ，安全特性高：紅外線利用光傳輸數(shù)據(jù)的這一特點確定了它不存在無線頻道資源的占用性，且安全性特別高。在限定的空間內使用進行竊聽數(shù)據(jù)可不是一件容易的事。 2 ，通用性。因為采用了光傳輸，且限定物理使用空間。紅外線發(fā)射和接收設備在同一頻率的條件下 ，可以相互使用。 ：科學實驗證明，紅外線是一種對人體有益的光譜，所以紅外線產品是一種真正的綠色產品。 此外，紅外線通信還有抗干擾性強，系統(tǒng)安裝簡單，易于管理等優(yōu)點。 總體設計方案 紅外線通信系統(tǒng)的構成，它由 3 個部分組成：電源模塊，紅外線發(fā)射模塊，紅外線接收模塊。紅外通信是利用 950nm 近紅外波段的紅外線作為載體，來進行通信。語音和音樂等所產生的電信號和其他低頻電信號一樣，一般不直接進行遠距離傳輸，而是經過放大后對發(fā)射機的高頻振蕩進行調制，然后將此攜帶有低頻信號的高頻已調制信號 ，通過一定的媒介傳輸出去。紅外線接收管接收信號后經過三極管電壓放大， LM386 電壓放大后傳輸?shù)綋P聲器。 系統(tǒng)硬件構成框圖如圖 所示。 圖 系統(tǒng)硬件構成框圖 為了實現(xiàn)各模塊的功能，分別做了幾種不同的設計方案并進行了論證。 電源模塊模塊論證與選擇 方案一： 7805 組成的 5V 輸出電源。內部電路具有調節(jié)電位繼，只需要經過調解電位繼 RP即可調節(jié)輸出的電壓。 IC 采用集成穩(wěn)壓器，并帶有電流旁電路，是 7805 穩(wěn)壓器輸出級不易被損壞，能夠很好的輸出 5V 電壓，而且成本低，電路簡單，操作簡便。如圖 所示。 音頻輸入 電壓放大 功率放大 紅外線發(fā)射模塊 音頻輸出 功率放大 電壓放大 紅外線接收模塊 電源模塊 3 圖 7805組成的 5V 輸出電源圖 方案二 :采用 A723構成的輸出 20A 5V 穩(wěn)壓電源。該電源電路外接晶體管使輸出電流達到 20A，若輸出電壓超過 6V，晶閘管 VS 動作，防止輸出端短路時產生的過電壓，若輸出電壓低于 5V 時，輸入電壓約為 13V， A723的工作電源由輔助電源提供，恒流保護回路的動作電流約為 30A，輸出電壓可調范圍為 ，電路中采用多個晶體管并聯(lián)須注意均流問題， 電路復雜，操作難。 綜上所述，采用方案一。 紅外光發(fā)射模塊論證與選擇 方案一：設計的原則是考慮紅外發(fā)射管的工作電流，電流過小，傳輸距離短，電流過大容易毀壞發(fā)光管。在本系統(tǒng)中，紅外發(fā)送模塊的電路圖如圖 所示。 圖 紅外線發(fā)射模塊電路圖 這是一個共發(fā)射極的放大電路，調整基極偏置，輸入模擬信號經過電壓與功率放大，紅外發(fā)光二極管的輸出功率也隨著模擬信號而改變，從而可以將輸入信 4 號發(fā)送出去。此操作既簡單又方便。 方案二：利用單片機 STC89C52 對輸入模擬信號進行控制，由于輸入的模擬信號很小，距 離很短，要是想實現(xiàn)遠距離傳輸，還需要通過單片機對輸入的模擬信號進行 A/D 轉換，將輸入的模擬信號變?yōu)閿?shù)字信號，即可遠距離傳輸，但是電路很復雜，而且需要程序，如果單片機學不好的，程序很難寫出來，操作繁瑣。 綜上所述，采用方案一。 紅外光接收模塊論證與選擇 方案一：利用紅外發(fā)光管接收信號，將接收到的信號通過三極管將電壓放大，再通過 LM386 將功率放大，最后通過簡單地驅動電路，輸送到揚聲器。成本低，操作簡單，容易檢修。 方案二：在發(fā)光二極管接收到信號之后，直接采用光電檢測器，光電檢測器是發(fā)光接收機的第一 個關鍵部件，其作用是將光信號轉換成電信號，采用的發(fā)光二極管是光電二極管 302 。雖然這設計可以很好的接收到信號，而且獲得較好的語音信號，但是成本低，價格昂貴，而且不易于購買，操作不簡單。 綜上所述，采用方案一。 系統(tǒng)各模塊的最終方案 經過仔細分析和論證，決定了系統(tǒng)各模塊的最終方案如下 : （ 1）電源模塊：采用 7805 組成的 5V輸出電源。 （ 2） 紅外光發(fā)射模塊： 采用三極管與 LM368 放大后的發(fā)射模塊。 （ 3） 紅外光接收模塊：采用三極管與 LM368 放大后的接收模塊。 5 第二章 電 路的設計 總體系統(tǒng)電路的設計 本系統(tǒng)通過運用紅外發(fā)光 管和紅外光接收模塊作為收發(fā)器件，用來定向傳輸語音信號，傳輸距離 2米 之內 ，當接收裝置不能接收發(fā)射端發(fā)射的信號時，要用發(fā)光管指示。由語音信號源提供信號，由三極管將進行電壓放大，再經過 LM386進行音頻功放，發(fā)射管將信號輸送出去，接收管收到信號后由三極管將進行電壓放大，再經過 LM386 進行音頻功放，最后輸送到揚聲器。 總體系統(tǒng)結構框圖如圖 所示，電路圖如圖 所示。 圖 總體系統(tǒng)結構框圖 6 圖 總體系統(tǒng)電路圖 各個模塊的電路設計 電