【文章內容簡介】 r synchronization transmission process leads to order to improve performance and reduce interference power consumption, The remote control will be coded pulse frequency of 38 KHz(for the cycle of ms)of the carrier signal pulse reshuffle system(PAM), and then sent to the buffer amplified infrared LED, the remote control signal transmitter code and data codes are posed of different pulse width expressed that the two narrow pulse “0”。2 pulse width “1”。a narrow pulse width and pulse expressed an “F” is the code addresses “vacant.” Is the first part of a group a group of code, each code synchronization between plan is to enlarge the second half of a group code : a code from 12 AD(the address code plus data code For example, eight address code plus four data code), each with two ADPulse39。s : Pulse said the two “0”。2 pulse width “1”。a narrow pulse width and pulse expressed an “F” is the code addresses “vacant.” Realize fired at each fired at least four groups code, PT2272 only twice in a row to detect the same address code plus data code data will be the code “1” is driven The data should be output to drive margin and VT terminal for synchronous 摘 要目前紅外數據通信技術是在世界范圍內被廣泛應用的一種無線連接技術，它也可以被許多軟硬件平臺所支持。紅外收發(fā)器產品具有成本低，體積小，傳輸速率快，點對點傳輸安全性好，不受電磁干擾等特點，可使得信息在幾個不同產品器件之間快速、便捷、安全地交換與傳輸。紅外數據通信技術在短距離無線傳輸領域內有著十分顯著的優(yōu)勢，紅外遙控收發(fā)系統(tǒng)的設計和存在具有非常高的運用價值。目前，紅外收發(fā)器產品在便攜式產品中的應用潛力很大。全世界約有1億5千萬臺設備和儀器是采用紅外數據通信技術的，在電子產品、工業(yè)設備、醫(yī)療設備等領域內使用范圍很廣。幾乎所有筆記本電腦、手機都配置紅外收發(fā)器接口。伴隨著紅外數據傳輸技術的愈發(fā)成熟、生產和使用成本下降，紅外收發(fā)器在短距離通訊領域內將會得到更加廣泛的應用。設計這個系統(tǒng)的目的是用紅外線作為傳輸媒介來傳輸操作者或用戶的操作信息和指令，然后由接收器電路翻譯出原信號，主要是利用編碼芯片和解碼芯片對信號進行調制解調，這其中，編碼芯片用的是臺灣生產的PT2262，解碼芯片是PT2272。它們的主要工作原理是：通過編碼鍵盤可以為PT2262提供輸入信息，PT2262對輸入的信息進行編碼并加載到38KHZ的載波上并調制紅外發(fā)射二極管，再將其輻射到空間，然后再由接收系統(tǒng)接收信號并解調出原始的信息內容，由PT2272對原信號進行解碼，從而驅動相應的電路完成用戶的操作指令和操作要求。關鍵字：紅外線；編碼；解碼；LM386；紅外收發(fā)器。緒論1．1 課題研究的背景及意義目前，在世界范圍內，紅外數據通信技術是被廣泛使用的一種無線連接技術，被許多的硬件和軟件平臺所支持。是一種通過數據脈沖與紅外脈沖之間的相互轉換實現無線數據收發(fā)的技術。紅外收發(fā)器產品具有成本低，體積小，傳輸速率快，點對點傳輸安全性好，不受電磁干擾等特點，可使得信息在幾個不同產品器件之間快速、便捷、安全地交換與傳輸。紅外數據通信技術在短距離無線傳輸領域內有著十分顯著的優(yōu)勢。目前，紅外收發(fā)器產品在便攜式產品中的應用潛力很大。全世界約有1億5千萬臺設備和儀器是采用紅外數據通信技術的，在電子產品、工業(yè)設備、醫(yī)療設備等領域內使用范圍很廣。幾乎所有筆記本電腦、手機都配置紅外收發(fā)器接口。而且隨著交換的數據量變大，紅外數據通訊將使手機的數據傳輸越來越方便。伴隨著紅外數據傳輸技術的愈發(fā)成熟、生產和使用成本下降，紅外收發(fā)器在短距離通訊領域內將會得到更加廣泛的應用。本章主要內容是闡述了“紅外收發(fā)集成電路設計”這個課題的背景和意義，然后簡要介紹了紅外數據通訊技術的應用特點和領域，紅外收發(fā)器產品的特點、國內外現狀和未來的發(fā)展趨勢，最后根據紅外遙控收發(fā)系統(tǒng)在實際操作中應用性確立了本課題的設計定位和方向。1．2 紅外遙控收發(fā)系統(tǒng)的簡介紅外遙控系統(tǒng)主要分為單通道遙控和多通道遙控。只有一個指令信號傳輸通道的稱為單通道遙控系統(tǒng)。具有兩個以上指令信號傳輸通道的稱為多通道遙控系統(tǒng)。單通道遙控相對較為簡單 ,通常,發(fā)射器只有一個指令鍵 ,接收器也只有一個執(zhí)行電路。單通道遙控雖然在接收電路中加入多穩(wěn)態(tài)記憶電路 ,可以根據按動發(fā)射器指令鍵的次數 ,使接收電路中的多穩(wěn)態(tài)記憶電路的狀態(tài)發(fā)生相應改變 ,實現多項功能控制 ,但是這種狀態(tài)的改變是按順序進行的。若想要實現任意一項的指定選擇控制 ,就需要采用多通道遙控系統(tǒng)。多通道遙控可以對被控對象進行任意的多功能遙控。至于具體選用幾個通道及哪種控制方式 ,要根據實際情況(被控對象、操作要求及成本核算等)而定。普通的紅外遙控收發(fā)系統(tǒng)是由：紅外遙控信號編碼發(fā)送器、紅外遙控信號接收器和解碼器（解碼芯片或單片機）、外圍電路等三部分構成。信號發(fā)送器可以用來產生遙控編碼脈沖，驅動紅外發(fā)射管發(fā)出紅外遙控信號。接收器可以對遙控信號進行放大、檢波、整形從而解調出編碼脈沖。紅外遙控編碼脈沖是一組組連續(xù)的串行二進制碼，對于普通的紅外收發(fā)系統(tǒng)，此串行二進制碼作為控制器的遙控輸入信號，由它內部的CPU解碼遙控指令，對其他各種的紅外遙控收發(fā)類電子產品的設計者而言，上述的微控制器內部解碼出的遙控指令是不能直接使用的。因此，人們利用紅外編碼/解碼芯片及單片機設計出多種通用的紅外遙控收發(fā)系統(tǒng)，在各種設備之間進行便捷快速的紅外信號的收發(fā)。遙控收發(fā)系統(tǒng)一般由發(fā)射器和接收器兩部分組成。發(fā)射器一般由指令按鍵、指令編碼電路、調制電路、驅動電路、發(fā)射電路等組成。當用戶按下相應按鍵時 ,指令編碼電路會產生相應的編碼信號 ,編碼信號對載波進行調制 ,再由驅動電路進行功率放大后由發(fā)射電路向外發(fā)射調制完成后的編碼信號。接收器一般由接收電路、放大電路、解調電路、指令譯碼電路、驅動電路、執(zhí)行電路等組成。接收電路將發(fā)射器發(fā)射的調制完成的編碼指令信號接收下來 ,并進行放大后輸入解調電路。解調電路將已調制的編碼信號進行解調 ,即還原為編碼信號。指令譯碼器將編碼指令信號進行譯碼 ,最后由驅動電路來驅動執(zhí)行電路實現各種用戶指令的操作控制。1．3 紅外遙控收發(fā)器產品概況現在，紅外收發(fā)器按照工作模式和傳輸速率的不同可分為四大類：串行模式，；中速模式：；高速模式：最高速率為16Mbps。而按芯片功耗大小區(qū)分的話又可以分為低功耗型和標準型兩類，低功耗型一般需要使用3V電源，傳輸距離比較近，約為030cm，標準型一般使用5V電源，傳輸距離比較遠，最少可達1m以上。紅外通信技術發(fā)展早期的時候，存在著好幾個紅外通信的標準，不同標準的紅外設備之間是不能進行紅外通信的。為了使各種紅外設備能夠互通，在1993年，由20多個大廠商發(fā)起成立了紅外數據協會（IRDA），統(tǒng)一了紅外通信的標準，即目前被廣泛使用的紅外數據通信協議及規(guī)范，也就是IRDA標準。自1993年IRDA設定至今，紅外數據協會的會員已發(fā)展到了150多個，IRDA標準已經獲得了業(yè)界的廣泛支持。已經開發(fā)出來的具備紅外通訊能力的設備已有一百多種，紅外模塊的年裝機量已達到了一億五千多萬套。盡管現在市面上出現了同是近距離無線通訊的藍牙技術，但紅外通訊技術以其成本低廉和兼容性廣的優(yōu)勢，紅外數據通訊仍然會在將來的很長一段時間內，在短距離的無線數據通訊領域里扮演重要角色。由IRDA協會的資料表明，國外公司的紅外收發(fā)器產品起步比中國早，已形成了紅外收發(fā)器配套生產的產業(yè)鏈。由以下幾部分組成：Sharp等公司主要提供紅外發(fā)光二極管和光敏二極管；Agilent等公司主要設計制作紅外收發(fā)芯片；Infineon等公司主要從事紅外收發(fā)器封裝；IBM、Microsoft等公司則推出紅外數據收發(fā)器驅動程序和紅外通信軟件。其中如Agilent等公司還具有生產紅外收發(fā)器系列產品的能力，而HP、IBM等大公司則專門為自己公司產品配備紅外收發(fā)器。另外，在中國臺灣地區(qū)也形成了一批能生產紅外收發(fā)產品的廠家和公司，但在大陸地區(qū)只有這些國際公司和臺灣公司的代理商公司在做一些器件的銷售，具有我們自己自主產權的該類產品極度缺乏。在各種不同的紅外收發(fā)器產品之間，雖然傳輸速率、傳輸距離等特性都有不同，但紅外收發(fā)器產品普遍都朝著提高傳輸速率，增大傳輸距離，降低功耗，擴大發(fā)射接收角度等目標發(fā)展。隨著技術的發(fā)展和成熟，傳輸方式正朝著點對多點的方向發(fā)展。因此紅外遙控收發(fā)器產品還有很寬廣的發(fā)展前景。紅外通信的基礎知識2．1紅外線的基礎知識紅外線實質上是電磁波。通過分析自然界中各種電磁波的組成波可知，波譜是由 ：射線，ｘ射線、紫外線、可見光、紅外線、微波和無線波組成的。從形式上看，它們之間似乎沒有關系，但如果按照他們的波長依次排列，而和可見光相鄰的紅外線（包括遠紅外線、中紅外線和近紅外線外）。其中微米波長范圍內又包括了紫外光、可見光、近紅外、中紅外、遠紅外、微波。從上述分析可知，紅外線是一種十分豐富的波譜資源，目前它己在生產、生活、軍事、醫(yī)療等多方面得到了廣泛的應用，例如紅外線加熱、紅外線醫(yī)療期間、紅外線通信、紅外線攝像、紅外線遙控等。紅外線遙控只是紅外線 眾多應用中的一部分，目前在家用電器中廣泛應用的彩電遙控器、錄像機遙控器、VCD遙控器、高保真音響遙控器等，都采用了紅外線遙控，它使這些家用電器的控制變得十分簡單方便。紅外線是介于可見光和微波之間的一種電磁波，因此它具有相臨波的某些特性。在近紅外區(qū)，它和可見光相鄰，因此具有可見光的某些特性，如直線傳播、反射、折射、散射、衍射、可被某些物體吸收以及可以通過透鏡將其聚焦等。在遠紅外區(qū)，由于它鄰近微波區(qū)，因此它具有微波的某些特性，如較強的穿透能力和能貫穿某些不透明物質等。在自不論任何物體，然界中，也不論其本身是否發(fā)光（指可見光）只要其溫度高于絕對零度（273℃），都會一刻不停地向周圍輻射紅外線。只不過是溫度較高的物體輻射的紅外線較強，溫度低的物體輻射的紅外線較弱。因此紅外線的最大特點是普遍存在于自然界中，又叫做熱輻射線簡稱熱輻射。紅外線攝像、紅外線夜市、熱釋電紅外探測以及某些導彈的瞄準等就是利用紅外線的這一特性工作的。紅外線和可見光相比的另一個特點是，色彩豐富多樣。由于可見光的最長波長是最短波長的1倍（780nm380nm），所以也叫作一個倍頻程。而紅外線的最長波長是最短波長的1倍，而紅外線的最長波長是最短波長的10倍，即有10個倍頻程。因此如果可見光能表現為7種顏色，則紅外線便可能表現70種顏色，顯示了豐富的色彩。紅外線透過煙霧的性能好，這是它的又一個特點。由于紅外線為不可見光 ,因此對環(huán)境影響很小。再由紅外光波的波長遠小于無線電波的波長 ,所以紅外線遙控不會影響鄰近的無線電設備。另外波長小于 的近紅外光 ,在透明大氣中的傳輸特性要比可見光好得多 ,而且由于它靠近可見光的紅光邊緣 ,其直線傳播、反射、折射和被物質吸收等物理特性與可見光非常相似。因此 ,它可以使用與可見光類似的聚焦透鏡等光學裝置。由于紅外線遙控不具有像無線電遙控那樣穿過障礙物去控制被控制對象的能力 ,所以 ,在設計家用電器的紅外線遙控器時 ,不必要像無線電遙控那樣 ,每一套(發(fā)射器和接收器)要有不同的遙控頻率或編碼(否則 ,就會隔墻控制或干擾鄰居的家用電器),所有同類產品的紅外線遙控器 ,可以有相同的遙控頻率或編碼 ,而不會出現遙控信號“串門”的情況。這對于普及紅外線遙控提供了極大的方便。紅外線為不可見光線 ,具有很強的隱蔽性和保密性 ,因此 ,在防盜、警戒等安全保衛(wèi)裝置中也得到了廣泛地應用。紅外線遙控具有結構簡單、制作方便、成本低廉、抗干擾能力強、工作可靠性高等一系列優(yōu)點 ,是近距離遙控、特別是室內遙控的優(yōu)選遙控方式。紅外線是不可見光，人眼是覺察不到的。電子技術中是用紅外發(fā)光二極管（又稱紅外發(fā)射二極管）來產生紅外線。紅外遙控收發(fā)是利用近紅外光傳送遙控指令的波長為 ～。用近紅外光作為遙控光源 ,是因為目前紅外發(fā)光二極管與紅外接收器件(光敏二極管、三極管及光電池)的發(fā)光與受光峰值波長一般為 ～ ,在近紅外光波段內 ,二者的光譜正好重合 ,能夠很好地匹配 ,可獲得較高的傳輸效率及較高的可靠性。常用的紅外發(fā)光二極管，其外形和發(fā)光二極管LED相似，它的基本工作電路如圖22所示。圖中的三極管作開關，當基極上加有驅動信號時，三極管飽和導通紅外發(fā)光管D也正向導通工作，發(fā)出紅外光（）。，工作電流一般為10－20mA。為了適應不同的工作電壓，D的回路中常串有電阻作為紅外發(fā)光二極管的限流電阻。發(fā)射電路發(fā)射紅外線去控制相應的受控裝置時，其控制的距離與D的發(fā)射功率成正比。為了增加紅外線的控制距離，紅外發(fā)光二極管 D應工作于脈沖狀態(tài)，即工作電流是脈動的。因為脈動光（調制光）的有效傳送距離與脈沖的峰值電流成正比，只需盡量提高峰值電流